JP2014531321A - 改善された耐食性能を有するろう付け用プリフラックスコーティング - Google Patents
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Abstract
Description
・フラックス(一般的にフッ化カリウムアルミニウム)
・フィラー(一般的にAA4XXXシリーズ)
・保護雰囲気(一般的に窒素)の特性、及び
・金属結合形成ためにフィラー材料を溶融するのに必要な高温での曝露
に大きく左右される。
新しい種類のろう付けコーティングは、構成部品のうちの1つがクラッド材料(AlSi材料)で作られていることの必要性を取り除く。これらの種類のコーティング型は、Silflux(商標)(Solvay社製)及びHYBRAZ(登録商標)(本出願人によって導入されている)と呼ばれている。
・不動態
・犠牲
従って、本発明によれば、特に自動車以外の用途において、
・投資の節約
・生産性向上
・より少ないエネルギー使用量
・品質向上
・軽量化
のような大きな利点が得られる。
好ましい実施形態は、従属する請求項2〜9に更に規定される。
ろう付け材料を添加剤と組み合わせることにかかる出願人の研究では、上述したように自動車以外の用途が重要な焦点であった。特に、様々な環境が熱交換器に影響を与えるであろう用途に関しては、犠牲Zn保護を超える更なる腐食防止が求められている。
初めに、酸化アルミニウムを添加剤として用いたところ、以下の議論で更に示される明らかな改善が見られた。
第二段階では、他の材料が調査されるであろう。この研究は現在進行中であり、2011年内に終わるであろう。他の材料は、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム及びラッカー/ペイントにおいて腐食防止顔料として使用される公知の顔料である。
フルオロケイ酸カリウムK2SiF6は、Alと反応して、フィラー金属としてのAlSi12を形成するSi金属を生じる。
更に、フラックス残渣の水溶性を制限し、それにより動かない水からの攻撃を制限するために、フッ化リチウムアルミニウムLi3AlF6を選択肢として添加してもよい。
ろう付け後セラミック層を形成するために添加される粒子に関し、酸化アルミニウムを超えて、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム又はこれらの組み合わせのような他の好適な酸化物を添加してもよい。更に、ラッカー/ペイントにおいて腐食防止顔料として使用される公知の顔料を添加してもよい。
ろう付け後フラックス残渣の所望の効果を得るためには的確な組成が必要である。
Mg含有量の高い合金に対しては、任意でフッ化カリウムアルミニウム(上記参照)に機械的に混合されるフッ化セシウムアルミニウムCsAlF4を添加してもよい。
追加の増粘剤がコーティング材料に添加されてもよく(セルロース)、アクリルポリマーに関連して約14重量%の含有量。
異なるフラックスの粒子の比は、下記表から明らかであるように変化する。
アルミニウム構成部品上に塗布されるようなコーティングは、8g/m2〜16g/m2の間の様々な全塗布量により更に変化し得る。これに関しては下記表を参照。
・適当な混合器内で攪拌することにより溶剤及び結合材を混合すること、及び
・攪拌を継続しながら溶剤及び結合材の組成物にフラックス粒子及びセラミック層を形成する酸化物若しくは他の材料粒子を添加すること、
・コーティング材料の特定のパラメーターに関わる所望の品質が得られるまで組成物を完全に混合すること
に基づいて混合することにより製造される。
コーティングされた構成部品の乾燥は、別個の乾燥工程(例えばIR光又は他の加熱源を用いて)で行われてもよい。
1層コーティングとは、本発明の好ましい実施形態を表し、全フラックス成分が結合材及び溶剤と混合されて1工程でアルミニウム表面に塗布されるということを意味する。
多層コーティングとは、コーティングが別々のコーティングとして結合材及び溶剤と混合されて以下のように2、3又は4層に塗布されたものであると理解される。
<2層コーティング>
・第一層でフラックス、フッ化カリウムアルミニウム、及びフィラー材料又はフィラー生成材料がアルミニウム表面に塗布される
・第二層で添加剤が塗布される
・第一層又は第二層のずれかに塗布されるコーティングがトリフルオロ亜鉛酸カリウム又はフッ化リチウムアルミニウムのような他の成分を含んでもよい
(2つの層が逆であること、第一層として添加剤/酸化物を有することも可能である。)
<3層コーティング>
・各成分が単一のコーティング層として塗布される
・フラックスのコーティング層
・フィラー材料又はフィラー生成材料のコーティング層
・トリフルオロ亜鉛酸カリウムのコーティング層
・添加剤がそれぞれのコーティング層内に塗布され得る。各層がフッ化リチウムアルミニウムを含んでもよい。
<4層コーティング>
・各成分が上記3層コーティングのように別々のコーティング層として塗布される。
多層コーティングの場合、一部の層は不連続に塗布されてもよい。
Claims (9)
- ろう付けで構成部品を製造するための、特にアルミニウム構成部品からなる熱交換器を製造するための、一種以上のフラックス及びフィラー材料を含むプリフラックスコーティングであって、
該コーティングが、フッ化カリウムアルミニウムK1〜3AlF4〜6、トリフルオロ亜鉛酸カリウムKZnF3、フッ化リチウムアルミニウムLi3AlF6の形態の一種以上のフラックスと、金属Si粒子、Al−Si粒子及び/又はフルオロケイ酸カリウムK2SiF6の形態のフィラー材料と、酸化アルミニウム及び/又はろう付け後セラミック層を形成する他の好適な酸化物若しくは材料の形態の添加剤とから構成され、溶剤と、メタクリル酸ホモポリマー又はメタクリル酸コポリマーを主成分とする合成樹脂を少なくとも10重量%含む結合材とを更に含むことを特徴とするプリフラックスコーティング。 - 前記コーティングを1層コーティング又は多層コーティングとして混合することであって、1層コーティングとしては、全てのフラックス成分、フィラー材料及び添加剤を結合材及び溶剤と混合し、また、多層コーティングとしては、フラックス成分、添加剤及びフィラー材料を別々のコーティングとして結合材及び溶剤と混合することを特徴とする請求項1に記載のプリフラックスコーティング。
- 前記多層コーティングが、結合材及び溶剤を1種以上のフラックス成分、添加剤及び/又はフィラー材料若しくはフィラー生成材料と個々に混合したものにそれぞれが基づく2つ、3つ又は4つのコーティング要素を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のプリフラックスコーティング。
- 前記フルオロアルミン酸カリウムK1〜3AlF4〜6が、KAlF4、K2AlF5、K3AlF6を含有するフラックスであるか、又はこれらのフラックスの組合せであることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のプリフラックスコーティング。
- 前記アルミニウム構成部品が、Mg含有量の高いアルミニウム合金をベースとするものであり、フッ化セシウムアルミニウムCsAlF4の形態の追加フラックスが添加されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のプリフラックスコーティング。
- 粒子と結合材との比が3:1〜4:1であることを特徴とする請求項1に記載のプリフラックスコーティング。
- 前記コーティング中の成分の異なる粒子の比が、0〜5.2g/m2のSi、1.41〜16g/m2のZnフラックス(KZnF3)、2.2〜9.2g/m2のカリウムフラックス(KAlF4/K3AlF6)及び0.1〜5g/m2の添加剤/酸化物の塗布量に対応することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のプリフラックスコーティング。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載のプリフラックスコーティングを、1層コーティング又は多層コーティングとして、アルミニウム構成部品上に塗布することであって、1層コーティングとしては、全てのフラックス成分及びフィラー材料を結合材及び溶剤と混合するがゆえに、1回の操作で前記構成部品上に提供され、また、多層コーティングとしては、フラックス成分及びフィラー材料を別々のコーティングとして結合材及び溶剤と混合するがゆえに、好ましくは中間硬化のときにそれぞれが個々に塗布されるアルミニウム構成部品上への塗布。
- 前記コーティングが、ロールコーティング法又はディップコーティング法により前記構成部品上に提供される請求項8に記載の塗布。
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