성공적인 알루미늄 브레이징 7 단계 NOCOLOK 과 알루미늄 브레이징
단계 1 조절된분위기조건에적합한합금을선택 알루미늄의합금은합금반응을하는원소들에따라분류됩니다. 알루미늄협회에서정한명칭은아래표에나와있습니다 : 가공용알루미늄합금의명칭시스템 합금종류 1xxx 2xxx 3xxx 4xxx 5xxx 6xxx 7xxx 8xxx 9xxx 정의및주요합금용원소 99.00% 최소알루미늄구리망간규소마그네슘마그네슘및규소아연및마그네슘기타요소사용하지않는시리즈 각 AA 합금의화학성분은알루미늄협회에등록되어있으며아래에몇가지예제가나와있습니다 : 중량에따른알루미늄합금구성제한에대한예시 Alloy-No Si Fe Cu Mn Mg Zn Cr Other Other each total 1100 0.95 (Si + Fe) 0.05 0.20 0.05 0.10 0.05 0.15 1435 0.15 0.30-0.50 0.02 0.05 0.05 0.10 0.03 0.03 3003 0.60 0.70 0.05 0.20 1.00 1.50 0.10 0.05 0.15 3005 0.60 0.70 0.30 1.00 1.50 0.20 0.60 0.25 0.10 0.05 0.15 6063 0.20 0.60 0.35 0.10 0.10 0.45-0.90 0.10 0.10 0.05 0.15 *Maximum, unless shown as a range 2xxx, 5xxx, 7xxx 과 8xxx 의합금들은비부식성플럭스와브레이징하기에부적합합니다. 단하나의예외가있다면 7072 합금입니다.
단계 2 표면클리닝 먼지와때, 응축액, 윤활유및오일이완전히제거되어야합니다. 대상금속이바르게준비되어있지않다면, Flux 가균일하게확산되지않고필러합금의흐름이불완전해질수있습니다. 이로인하여플럭스가충분히펴지지못하거나변색되는결과를가져올수있습니다. 결과적으로브레이징되어야할면이불완전한결합으로될가능성이있습니다. 그러므로첫번째스텝으로항상모든기름과그리스등의요소를세척해야합니다. 표면은화학제품, 물또는열세척기술을사용하여세척할수있습니다. 물세척 수성또는물을사용한세척은꽤효율적이고강력한공정입니다. 하지만일정량의폐수를생성하게됩니다. 물을사용한클리닝은금속전문세제를 1% to 5% (v/v) 의비율로희석하면서시작합니다. 공급업체의클리닝솔루션의혼합물은고유하여알수없으나일반적으로계면활성제, 세제그리고 ph 를높이는탄산나트륨같은활성성분을포함하고있습니다. 희석이되면, 일반적으로클리닝솔루션은 9 에서 12 에달하는높은 ph 를갖게됩니다. 산 (acid) 을사용한솔루션도있으나많이사용되진않습니다. 물을사용한가장좋은세척제는물, 계면활성제, 세정제와탄산염과같은활성성분을포함하고있습니다. 클리닝솔루션은높은온도에서가장효과적으로반응을보이며일반적으로 50 C 에서 80 C 사이에서사용하는것을추천드립니다. 높은온도에서세척은더빨리이루어집니다. 열을사용한그리스제거 열을사용한그리스제거방법은작업부품의온도를높여서표면에존재하는윤활제가증발되도록하는것입니다. 이와같은방법은증발하거나사라지는것으로알려진특별한타입의윤활제만사용이가능합니다. 사라지는오일은열교환기핀의제조를위해주로사용되었으나현재는다른열교환기부품의성형과스탬핑에많이사용되고있습니다. 열세척을위해제조된윤활제가아니라면절대사용되어서는안됩니다. 이들은제품의열분해잔유물또는탄소잔류물을남길수있습니다. 이는브레이징을크게방해하며또한제품의외관이나빠질가능성을가지고있으며부식을가속화할것입니다. 단계 3 산화물층제거 성공적인알루미늄접합에는산화물층의제거가우선적으로요구됩니다. 용융단계의 NOCOLOK Flux 는부분적으로금속표면의산화층을용해, 제거합니다. 따라서, 플럭스자체에의해금속표면이세척되고이세척된금속표면은 filler alloy 가이상적으로금속부품과결합하도록해줍니다. 그러므로, 산화물층의제거는접합부분에 flux 를제공하기위해가장우선적으로확인되어야합니다.
단계 4 적합한플럭스와적합한 filler 합금의선택 NOCOLOK Flux 를사용한브레이징에서, 일반적인필러합금은알루미늄과실리콘의가용성합금입니다. 사용가능한 Filler alloy 에는다양한종류가있습니다 : 로를사용한브레이징에서는주로 6.8 에서 8.2% 의실리콘과 (AA4343) 9 에서 11% 의실리콘합금 (AA4045) 이필러로주로사용됩니다. 아래올바른플럭스와적용에대한 Table 을참조해주세요. 적용방법 알루미늄브레이징의표준플럭스 제품 정전기 / 건조분말코팅용플럭스알루미늄브레이징을위한반응성플럭스아크스프레이아연코팅을대신하는반응성플럭스 유량 NOCOLOK Flux NOCOLOK Li Flux Drystatic CsAIF-Complex/CsAlF 4 KaCeFlux NOCOLOK Flux Drystatic NOCOLOK Sil Flux 2:1 (fine grade) NOCOLOK Sil Flux 2:1/3:1(extra fine grade) NOCOLOK CB Flux NOCOLOK Cs Flux NOCOLOK Zn Flux NOCOLOK Li Flux 높은마그네슘함량의알루미늄합금을브레이징하기위한플럭스 토치 Brazing 용녹는점이낮은플럭스 잔여물의낮은용해도와부식성이개선된알루미늄브레이징을위한플럭스 단계 5 모세관크기 ( 간격 ) 의선택 완벽한결합을만들기위해서는부품사이의간격이적절해야합니다. 적절한간격이이루어져야만, 모세관현상에의해녹아내린합금필러가고르게퍼지게됩니다. 과하지않은, 그렇지만이음새부분을가득채워줄수있는만큼충분한량의합금필러가있어야합니다. 두접합물은서로필러를통해접합되기위해서이음새부분어느지점부터는밀접해있어야되겠습니다. 이부분을강조하기위한다음과같은말이있습니다. 금속필러는달릴수는있으나, 점프는할수없다. (filler metal can run, but it cannot jump). 이밀착된부분에서모세관현상이시작되는것입니다. 두구성물의간격은서로접합되기위해아래의사항들이지켜져야합니다. n 용해된플럭스가간격사이로고르게번지고산화물을용해및세척합니다. n 금속필러역시멈추는곳없이고르게펼쳐져야합니다. 간격의크기는모세관현상의강도를결정합니다. 제한된분위기에서의브레이징 (CAB) 은, 논 - 클래드 (non-clad) 부품들사이에 0.10 mm 에서 0.15 mm 정도의간격을유지하는것을추천합니다 (Filler metal 을외부에서공급할겨우 ). 튜브자체가클래드 (clad) 인 Tube to Header 의 clad 부품에는, 클래드층의두께에의해간극이제공되고, 그래서밀접한접촉이요구됩니다. 간격이조금넓으면모세관효과가줄어들우려가있고좁은간격은금속필러가접합부분에서흐름이끊길우려가있습니다. 논 - 클래드 (non-clad) 부품과무리하게좁은간격으로조립하는것은피해야합니다.
단계 6 단계 7 충분한양의플럭스의도포 금속부품들을고르게가열 실제추천되는플럭스의사용량은 5 g/m 2 으로모든사용되는브레이징표면에균일하게도포하는것입니다. 5 g/m 2 의플럭스도포를시각화해보자면더러운자동차표면정도로생각하면될것입니다. 열교환을제조업체는자사의제품에대한경험을통해, 일관성있는브레이징을위해서는조금양을늘려야될경우가있을것이고, 어떤경우에는사용량을약간줄여도문제가없을것이라는것을알게됩니다. 너무적은플럭스를사용하게되면금속필러의흐름이원활하지않게되며, 접합부위가허술해질것이며, 높은불량율, 불연속성을띈브레이징이될것입니다. 다르게표현하자면반응과정이굉장히민감해질수있습니다. 너무많은플럭스를사용할경우에브레이징결과에끼치는영향은없습니다. 그렇지만, 머플바닥을떨러질수있는 Flux 고임이있게되고, 브레이징이끝난제품의표면이회색으로보일것이며플럭스의잔여물이남아눈에띄게될것입니다. 더나아가, 플럭스가점점급속도로고정장치에축적되므로자주유지및보수가요구됩니다. 더중요한사실은많은사용량은제조비용의증가를야기시킨다는점입니다. 합금필러의정학한량은또한로브레이징에서중요한요소입니다. 너무많은 solder 량은금속부품을용해시켜, 침식과금속재료의두께가감소를야기시킬수있습니다. 이것은곧제품의누수와수명이짧아지게하는결과를가져올수있습니다. 제한된분위기에서의브레이징 (CAB) 에서균일한온도를부품표면에전달하는것은아주중요한요소중한가지입니다. 천천히열을가하는방법으로균일한온도전달과지속적인결합을이룰수있습니다. 주의할사항으로너무느리게열을가하게되면플럭스가마르게되어그효과를기대하기힘듭니다. Solder 가용융점에도달했을때에그표면에는용해된플럭스가충분히있어야합니다. 원칙적으로, 가열주기가가능한빨리돌아야안정적인온도분포를얻을수있을것입니다. 업계에서, 상온에서 500 C 의까지승온율을 45 C/ 분으로올리는것은드문일이아닙니다. 혹자는빠르게열을가할수록더좋다고이야기할수있을것입니다. 그러나, 최대 brazing 온도에접근했을때열교환기제품전체온도의균일성은유지되야하고이것은빠른승온율로는점점더어려워집니다. 열을올리는동안제품에가해지는온도에많은변화가있을것입니다. 그변화는최대온도에도달할수록엄해질것입니다. 브레이징을하는동안온도의변화는 ± 5 C 를넘지않아야합니다. 이는제품내다른면적이있는큰제품을처리할때유지가더어렵습니다. 제품은브레이징최대온도에서 3 분에서 5 분이상남아있어서는안됩니다. 그이유는금속필러의침식으로알려진현상이금속필러가용해된순간부터시작되기때문입니다. 그래서금속필러의용융상태가지속될수록침식은더심해질것입니다. 심한침식현상은과도한브레이징온도때문에발생하기도합니다.
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