異種材料を精度と信頼性で接続: 銀はんだ付け技術の核となる利点と応用を探る

ろう付けとは、母材よりも融点の低い金属や合金を溶加材として使用し、母材を溶かさずにワーク同士を接合する溶接方法です。ろう付けコンタクトアセンブリは典型的な例です。その中心原理には次のものが含まれます。 加熱によりフィラー金属を溶かす。液体フィラー金属が基材の表面を濡らし、毛細管現象により接合隙間を埋める。その後、母材との溶解や拡散などの物理化学反応を起こして冶金学的結合を形成します。そして最後に、冷却して固化して強力な接合部を形成します。

ろう材の異なる融点に基づいて、ろう付けは主に軟ろう付けと硬ろう付けの 2 つのカテゴリに分類されます。ソフトはんだ付けでは、融点が 450 度未満の溶加材を使用するため、接合強度が低下します。電子回路や電気回路、宝飾品、食品容器などによく使用されます。一般的なプロセスには、はんだごてによるはんだ付けやウェーブはんだ付けなどがあります。一方、硬はんだ付けでは、融点が 450 度を超える溶加材を使用するため、高い接合強度と母材に近い特性が得られます。航空宇宙、自動車、冷凍業界で広く使用されています。一般的なプロセスには、火炎ろう付け、炉ろう付け、高周波ろう付けなどがあります。

低電圧電気接点のろう付けプロセスでは、接合の品質を確保するためにいくつかの重要なステップを厳密に管理する必要があります。まず、ジョイントの設計と製造では、ラップ ジョイント、フェルールなどを適切に選択して、十分な接続面積と正確な毛細管クリアランス (通常 0.05 mm ～ 0.20 mm) を確保し、合わせ面がきれいで平坦であることを確認する必要があります。次に、表面の洗浄が非常に重要です。油、酸化物、その他の汚染物質を完全に除去する必要があります。一般的な方法には、溶剤洗浄、酸洗い、または機械的処理が含まれます。次に、均一なギャップを維持するためにスポット溶接アセンブリをクランプします。同時に、酸化物を除去し、金属表面を保護し、ろう材の濡れ性を改善するために、適切なフラックスが塗布されます。次に、ろう材がワイヤまたはシートの形で接合部にあらかじめ配置され、火炎、誘導加熱、または炉加熱などの方法を使用して液相線より 30 度から 50 度高い温度に均一に加熱され、ろう材が完全に溶融して流動し、隙間を埋めることができます。-最後に、接合部を静的雰囲気または保護雰囲気下で冷却して固化する必要があり、フラックス残留物を除去するために溶接後の洗浄が必要です。-品質検査は、必要に応じて目視検査と非破壊検査を使用して行われます。-

ろう付け技術には、そのバリエーションの中のプロジェクション溶接など、大きな利点があります。高融点金属や異種材料を低温で接合できるため、ワークピースの熱変形や熱影響部を軽減できます。-複数の接合部を同時に溶接できるため、滑らかで正確な、十分に密閉された接合部が得られ、生産では簡単に自動化できます。-ろう付け接合は高い安定した強度を持っています。

ただし、このプロセスには一定の制限もあります。ジョイントアセンブリのギャップと表面の清浄度には非常に高い精度が必要です。一部のろう付け合金およびフラックスは高価です（銅棒への銀接点のろう付けに使用される銀ろう付け合金など）。接合強度は一般に溶融溶接よりも低く、一部のろう付け合金は母材に浸食の危険性をもたらす可能性があります。一部のプロセス (真空炉ろう付けなど) では、多額の設備投資が必要です。

それにもかかわらず、ろう付けは多くの分野で広く使用されています。航空宇宙では、エンジンブレードや熱交換器などの主要コンポーネントに使用されます。自動車産業ではラジエーター、エアコンパイプ、ブレーキシステム部品の製造。エレクトロニクスおよび電気分野では、回路基板コンポーネントとラジエーターを接続するため、抵抗ろう付け電気接点が一般的です。そしてそれは、冷凍、電力、計装、配管工学、および家庭用電化製品において不可欠なプロセスです。ジュエリーの細かい加工にも使用されます。つまり、ロウ付けは高効率かつ精密な接合技術として、異種材料の接合や精密加工において、かけがえのない役割を果たしています。

高性能電気接続の分野におけるろう付け技術の典型的な用途として、-ろう付けコンタクトアセンブリこのプロセスの核となる利点が具体化されています。弊社では、精密に制御された硬ろう付けプロセスを使用して、銀-ベースや銅-ベースの材料などの高性能接点材料を銅や鋼などの導体ベースにしっかりと接合します。{{1}このプロセスにより、微細な隙間内で緻密な冶金的接続が確保され、優れた導電性と機械的強度だけでなく、アーク浸食、高温、繰り返しの衝撃に対する耐性も実現します。ボルト圧着などの従来の方法で発生する可能性のある緩みや経年劣化の問題を根本的に回避します。当社のろう付けコンタクトアセンブリは、サーキットブレーカー、コンタクタ、リレーなどの重要な電気機器に広く使用されており、電力伝送の信頼性、安全性、長寿命のための重要な基盤を提供しています。