効率を高め、金属加熱の熱影響を低減するため 誘導ろう付け 技術が提案されている。この技術の利点は、主にろう付け接合部に供給される加熱の正確な位置にある。数値シミュレーションの結果に基づいて、所望の時間内にろう付け温度を達成するために必要なパラメーターを設計することが可能になった。その目的は、金属接合中の金属への望ましくない熱影響を避けるために、この時間を最小化することであった。.数値シミュレーションの結果、電流周波数を増加させると、接合金属の表面領域に最高温度が集中することがわかった。また、電流を増加させると、ろう付け温度に到達するまでの時間が短縮されることが確認された。
アルミニウムの誘導ろう付けとトーチまたはフレームろう付けの利点
アルミニウム母材の溶融温度が低いことと、使用されるろう材合金の温度プロセスウィンドウが狭いことは、トーチろう付けの際の課題である。 アルミニウムの加熱中に色の変化がないため、ろう付け作業者は、アルミニウムが適切なろう付け温度に達したことを視覚的に示すことができない。 ろう付け作業者は、トーチろう付けの際に多くの変数を導入する。 その中には、トーチの設定や炎の種類、トーチからろう付けする部品までの距離、接合する部品に対する炎の位置などが含まれる。
利用を検討する理由 誘導加熱 アルミニウムをろう付けする場合、以下のものが含まれる：
- 素早く急速加熱
- 制御された正確な熱コントロール
- 選択的（局所的）熱
- 生産ラインの適応性と統合
- フィクスチャーの寿命とシンプルさの向上
- 再現性と信頼性の高いろう付け接合
- 安全性の向上
アルミニウム部品の誘導ろう付けがうまくいくかどうかは、設計に大きく依存する。 誘導加熱コイル 電磁熱エネルギーをろう付けする部分に集中させ、均一に加熱することで、ろう付け合金が適切に溶けて流れるようにします。 誘導コイルの設計が不適切な場合、一部の領域が過熱されたり、他の領域が十分な熱エネルギーを受けなかったりして、ろう付けが不完全になることがあります。
典型的なろう付けアルミニウム管継手の場合、作業者は、多くの場合フラックスを含むアルミニウムろう付けリングをアルミニウム管に取り付け、これを別の拡管管またはブロック継手に挿入します。 その後、部品を誘導コイルに入れて加熱する。 通常のプロセスでは、ろう付け金属は毛細管現象により溶けて接合界面に流れ込みます。
アルミニウム部品をトーチろう付けと比較して、なぜ高周波ろう付けなのか？
まず、現在普及している一般的なアルミニウム合金の背景と、接合に使用される一般的なアルミニウムろう付けおよびはんだについて少し説明します。 アルミニウム部品のろう付けは、銅部品のろう付けよりもはるかに困難です。 銅は1980°F (1083°C)で溶け、加熱されると色が変わります。 HVACシステムでよく使用されるアルミニウム合金は、約1190°F (643°C)で溶け始め、加熱による色の変化などの視覚的な合図はありません。
アルミニウムの溶融温度とろう付け温度の差は、アルミニウム母材、ろう材、およびろう付けされる部品の質量に依存するため、非常に精密な温度制御が必要です。 例えば、2種類の一般的なアルミニウム合金、3003系アルミニウムと6061系アルミニウムの固相線温度と、頻繁に使用されるBAlSi-4ろう合金の液相線温度との温度差は20°Fであり、非常に狭い温度範囲であるため、精密な制御が必要です。母合金の選択は、ろう付けされるアルミニウム系では非常に重要である。最良の方法は、ろう付けされる部品を構成する合金の固相線温度以下の温度でろう付けすることである。
| AWS A5.8 分類 | 公称化学組成 | ソリダス °C | 液相 °F(°C) | ろう付け温度 |
| BAISi-3 | 86% Al 10%Si 4%Cu | 970 (521) | 1085 (855) | 1085~1120 °F |
| BAISI-4 | 88% aL 12%Si | 1070 (577) | 1080 (582) | 1080~1120 °F |
| 78 Zn 22%Al | 826 (441) | 905(471) | 905~950 °F | |
| 98% Zn 2%Al | 715(379) | 725(385) | 725~765 °F |
亜鉛を多く含む部分とアルミニウムの間でガルバニック腐食が発生する可能性があることに留意すべきである。 図1のガルバニック・チャートに記されているように、亜鉛はアルミニウムに比べて希薄で、アノードになる傾向があります。 電位差が低いほど腐食速度は低下します。 亜鉛とアルミニウムの間の電位差は、アルミニウムと銅の間の電位差に比べるとわずかです。
アルミニウムを亜鉛合金とろう付けした場合のもう一つの現象は孔食である。局部的なセル腐食や孔食は、どのような金属にも起こりうる。アルミニウムは通常、酸素にさらされたときに表面に形成される硬く薄い膜（酸化アルミニウム）によって保護されていますが、フラックスがこの保護酸化膜を取り除くと、アルミニウムの溶解が起こります。 溶加材が溶融したままの時間が長ければ長いほど、溶解はより深刻になる。
アルミニウムはろう付け中に強靭な酸化被膜を形成するため、フラックスの使用が不可欠である。アルミニウム部品のフラックスは、ろう付けの前に個別に行うことも、フラックスを含むアルミニウムろう合金をろう付け工程に組み込むこともできる。使用するフラックスの種類（腐食性か非腐食性か）によっては、ろう付け後にフラックス残渣を除去する必要がある場合、追加の工程が必要になることがある。 接合される材料および予想されるろう付け温度に基 づくろう付け合金およびフラックスの推奨事項については、 ろう付けおよびフラックス製造業者に相談すること。