■ステンレス鋼(SUS304)とアルミニウム(A3003)異種金属接合の量産プロセス確立

■加熱プロセス設計(トーチろう付け)

本件では、トーチ加熱による異種金属接合において、
材料特性差および板厚差を踏まえた加熱プロセス設計を行っています。

接合構造は、アルミパイプ外側に対しステンレスパイプを挿入する構成とし、
フレア加工部にろう材を配置した状態で加熱を行います。

トーチ加熱は二口火口を用い、周方向の温度分布が偏らないよう、
回転操作を伴う加熱を基本としています。

■加熱制御の考え方

本プロセスでは、以下の点を重視しています。

  • 熱伝導率および板厚差に起因する温度上昇差の吸収
  • SUS側の過熱抑制とAl側への熱供給の両立
  • ろう材の直接加熱を避けた間接溶融(輻射・伝導)

■加熱手順(概要)

加熱は以下の流れで実施しています。

  1. 初期加熱
     勘合部上方から加熱を開始し、周方向の温度分布を均一化
     (トーチを回転させながら加熱)
  2. 熱バランス調整
     SUS側の温度上昇を確認後、加熱位置をアルミ側へ移動し、
     全体の温度バランスを調整
  3. ろう溶融制御
     ろう材直上のSUS側を加熱し、輻射熱および熱伝導により溶融
     (ろう材の直接加熱は行わない)
  4. 浸透確保
     アルミフレア根本を加熱し、ろうの流動・浸透を促進
  5. 終了判断
     外観フィレット形状およびろうの引け状態により加熱停止を判断

■ポイント

  • 加熱位置を段階的に変化させることで熱の流れを制御
  • 周方向の加熱ムラを抑制する回転操作
  • 母材状態の変化を見ながらのリアルタイム制御

本プロセスでは、温度計測に依存せず、母材状態および外観変化を基準とした条件管理を行っており、現場での再現性確保を重視しています。

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