LDB에서 나타나는 현상은 4단계 상(phase)으로 분류되는데, 솔더 예비성형체는 노즐 안으로 유입되어 정의된 지속시간의 레이저펄스로 조사된다. 예비성형체는 액상선온도 위에서 가열되어 노즐습윤의 원인이 된다. 질소압력에 의해서 액상의 브레이징 용적은 노즐로부터 분출된다. 용융된 브레이징 용적은 계속적으로 압전세라믹과 구리와이어의 금속화로 습윤시켜 고정된 전기기계적인 접합을 하게 된다. 접합에 영향을 주는 제조인자는 레이저출력, 펄스지속시간, 노즐내부의 질소압력, 노즐사이의 거리 및 기판의 금속화이다. Stein 등은 Cu89Sn11 예비성형체를 이용한 LDB기술을 검토하였으며, 압전세라믹 액추에이터 모듈의 전기기계식 접촉을 원활히 하기 위해서 기존의 WC/Co노즐과 비교해서 ZTA(Zirconia To..
Ungers 등은 카메라를 기반으로 하는 공정조절 시스템을 제시하였다. 공정 동안에 기계적 인자를 평가하기 위한 하드웨어기반의 알고리즘은 FPGA(Field Programmable Gate Array) 기술에 의해 실행되었다. CMOS 카메라는 브레이징 레이저와 광학적인 경로를 통하여 공동 축으로 통합되어있으며, 하드웨어기반의 속도측정에 대한 정확성이 높은 것으로 평가되었다. 이로 인해 브레이징속도와 같은기계적 인자의 관리뿐만 아니라 브레이징된 품질을 같은 시스템으로 판단할 수 있는 장점이 있다. Tang 등은 알루미늄에 대하여 단일 빔과 이중 빔의 레이저 브레이징기술을 개발하였다. 통상의 AlSi12 용가와이어와 비교하여 더욱 낮은 응고범위를 가진 AlZn13Si10Cu4 용가와이어를 사용한 결과, 매..
플럭스를 필요로 하지 않는 대기 브레이징 기술로서 반응성 대기브레이징법(Reactive Air Brazing)을 사용하였는데, 반응성 대기브레이징법에서 접합온도를 낮추기 위하여 Ag계 브레이징재의 저융점화에 대한 각종재료가 제안되고 있다. NHK Spring Co. 에서는 Ag의 융점 이하에서 용융할 수 있으며, 접합체의 고온내구성의 향상을 도모할수 있는 대기접합용 브레이징재 및 이를 이용한 집전재료(current collector)를 제시하였다. Ag, Ge, B, Si을 필수성분으로 함유하고, Ag 이외의 구성원소의 체적비의 합계가 50-90%로 설정하고, Ag 이외의 구성원소의 함유량 중에 Si의 체적비는 22% 이상으로 설정하고, Ag 이외의 구성원소의 함유량 중에 B의 체적비는 14% 이상으로 ..
브레이징재는 지구환경보호, 특히 절전, 에너지절감에 착안한 접합방법이 주목을 받고 있다. Sn이 주요 금속인 경우, Cu6Sn5, Cu3Sn 등의 취약한 금속간화합물(IMC)이 생성되어 기계적 특성이 저하한다. Nihon Superior Co. 에서는 Sn-Cu합금에 Ni를 0.1-2.0wt.% 첨가함으로써 접합물 중에서 Cu3Sn IMC 등의 생성을 억제하여 500∼600℃에서 접합이 가능한 저융점 브레이징 용가재(Sn-Cu-Ni)를 개발하여 전자부품과 가스기구, 냉동기의 각종 열교환기 부품 및 배관 접합부의 신 뢰성을 향상시켰다. Nihon Superior Co. 는 CuO 0.3∼41.4wt.%, Ni 0.04∼2wt.%로 하고, 나머지는 Sn인 저융점 브레이징재를 개발하였다. 여기에 Al을 미량 ..
최근 자동차의 경량화촉진에 따라 자동차용 열교환기에도 재료의 박육 고강도화가 추구되고 있다. 알루미늄 재료의 고강도화에는 알루미늄합금에 Mg첨가가 대단히 유효하지만, 플럭스를 사용한 브레이징에서는 Mg와 플럭스가 반응하여 고융점의 MgF2를 생성하기 때문에 이것이 브레이징 시에 저해요인이 되고, 재료 중의 Mg를 소비하기 때문에 Mg의 감소로 고강도화에 기여하지 않는다는 문제점이 있다. 플럭스와 진공설비를 필요로 하지 않고, 무플럭스에서의 브레이징을 양호하게 하기 위하여 Mitusbishi Aluminium Co.에서는 브레이징 로내에 승온 시에 적어도 450℃부터 용융 전까지의 온도범위에서 산소농도를 50ppm 이하, 질소가스농도를 10vol.% 이하로 가열하여 플럭스를 사용하지 않고 Al-Si-Mg계..
현재 자동차 차체에는 일반강에서 1000MPa급 첨단 고장력강까지 다양한 강종들이 적용되고 있고, DP강은 자동차 차체의 트렁크리드 사이드필러 등 미려한 외관이 필요한 접합부에 적용된다. 고장력 강판에 MIG와 TIG용접을 적용할 경우, 과도한 입열로 인하여 모재가 변형되고, 용접 열 영향부가 넓게 형성되어 내식성과 기계적 성질을 해치기 때문에 이를 해결하기 위하여 조욱제 등은 1000MPa급 DP강에 대하여 Cu-5.3wt%Sn 삽입금속을 사용하여 아크 브레이징 기술을 확립하였다. 아크용접에서 용가재는 주로 동합금와이어가 사용되고 있는데, Si와 Mn을 함유한 Cu-Si합금과 Al을 함유한 Cu-Al합금이 일반적으로 사용되고 있다. Taiyo Nippon Sanso Corp. 에서는 Cu를 주성분으로 ..
세라믹부재와 금속부재의 접합 방법으로서 통상 활성 금속 브레이징법이 이용되고 있다. 이 방법은, 세라믹 부재에 대해서 활성원소를 브레이징재 중에 첨가시켜 그 브레이징재를 진공 중에서 가열함으로써 세라믹부재 표면에 반응층을 형성시킨다. 이것에 의해 브레이징재의 젖음성과 밀착성의 향상을 도모한다. 예를 들면 세라믹스로서의 질화물을 이용하는 경우에는 반응층의 세라믹부재측 제 1층에 TiN가 생성되고, 탄화물을 이용하는 경우에는 TiC, 산화물로는 TiO가 형성된다. 또한 종래에 Cr, V, Mo와 같은 원소를 활성 용가재 합금 첨가물로 이용한 적은 있지만, ⅣA족 원소의 소량 첨가는 성공한 연구결과로 볼 수 있다. 활성금속 브레이징에 사용되고 있는 브레이징합금은 Ag-Cu-Ti계, Cu-Ti계, Co-Ti계,..
[단계 1] 조절된 분위기 조건에 적합한 합금을 선택 알루미늄의 합금은 합금 반응을 하는 원소들에 따라 분류됩니다. 알루미늄 협회에서 정한 명칭은 아래 표에 나와 있습니다: [단계 2] 표면 클리닝 먼지와 때, 응축액, 윤활유 및 오일이 완전히 제거되어야 합니다. 대상 금속이 바르게 준비되어있지 않다면, Flux가 균일하게 확산되지 않고 필러 합금의 흐름이 불완전 해질 수 있습니다. 이로 인하여 플럭스가 충분히 펴지지 못하거나 변색되는 결과를 가져올 수 있습니다. 결과적으로 브레이징 되어야 할 면이 불완전한 결합으로 될 가능성이 있습니다. 그러므로 첫 번째 스텝으로 항상 모든 기름과 그리스 등의 요소를 세척해야 합니다. 표면은 화학제품, 물 또는 열 세척 기술을 사용하여 세척할 수 있습니다. 물 세척 수..
[서 론] 브레이징은 자동차, 항공기, 원자력기기, 에어컨 및 냉장고를 비롯한 냉동 공조기기, 액세서리, 초경공구, 방산부품, 수전금구류, 전기 및 전자기기, 농기계, 건축 배관용 부품 등 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되는 접합 방법이며, 앞으로도 그 사용처는 계속 늘어날 것이다. 브레이징은 접합기술 중 사용분야 및 응용 범위가 넓고 이종 금속 간에도 다양한 접합이 가능하다. 또한, 크기 및 두께가 다른 제품의 접합이 용이하며, 미려하고 정교한 접합부를 얻을 수 있는 장점이 있다. 이외에도 브레이징 기술은 비교적 쉽게 습득할 수 있고 제품에 따라 다양한 엔지니어링이 가능하며, 복잡한 형상을 갖는 제품의 대량 생산이 가능하기 때문에 제조원가를 낮출 수 있는 공정으로 현재 산업 사회에서 중요한 위치를 차..
1. FLUX의 구성 성분 1) FLUX의 원료 - 칼륨(K) (KOH, K₂CO₃등) - 알루미늄(Al) (Al(OH)₃) - 불소(F) (HF) 2) FLUX의 화합물 상태 - K₁AlF₄ : FLUX의 주성분임 - K₂AlF5 * 5H₂O : FLUX중 일부 있으며, 온도 상승시 K₁과 K₃로 전환됨 - K₃AlF6 : FLUX 중 일부 있으나 주로 K₂에서 K₁, K₃화합물로 전환되어 결정화 됨 3) 화학조성 및 물리적 특성 항 목 A 社 B 社 비 고 화학 조성 K(%) 26.5~34 28~31 실제 측정 Data 기준 Al(%) 15.5~20 16~18 F(%) 46~54 49~53 외관 White Powder White Powder 용융온도 550~575℃ 565~572℃ Bulk Densi..
세척 / 탈지 [젖음성] 젖음성의 개념은 세척과 기름 제거에 대한 심도 있는 논의에 앞서 이해되어야 한다. 사용되는 세척 방법의 유형은 구성 요소 표면이 습윤인지 또는 비습윤인지 여부를 결정하기 때문에 이 방법이 중요하다. 알루미늄 구성품은 모두 물에 젖은 것이 아니다. 이것은 물이 분사되거나 담그면 표면에 균일하게 코팅되지 않고 구슬을 꿰어 달아난다는 것을 의미하는데, 이는 갓 왁스를 칠한 자동차 위의 물과 유사하다. 알루미늄 표면이 습윤인지 비습윤인지를 결정하기 위한 보다 과학적인 설명은 접촉 각도 측정과 관련이 있다. 접촉각(액체 방울이 고체 기질로 만드는 각도)이 90도 미만일 경우 이는 쐐기형 상태가 아니다. 접촉 각도가 90도 이상일 경우 젖은 상태로 된다. Wetable 또는 Non-weta..
냉동 기기는 밀폐된 시스템 내에 냉매를 봉입하고 순환시켜 사용하므로 브레이징 접합부의 품질 보증은 10년 ~ 15년에 걸쳐서 냉매가 세지 않는다는 것을 보증하여야 한다. 이 때문에 완성품은 냉매를 봉입 밀폐하고 할로겐 리크 검출기에 의해 기밀 검사를 전제품의 브레이징부 모두에 대해서 실시하여 품질 보증을 실시하고 있다. 검출기는 냉매 봉입량의 200g/대 이면 15년간에서 봉입량의 10% 이하의 리크량 즉 1gr/년을 검출시킬 수 있는 감도를 지녀야 한다. 또한 냉매 압축기, 열교환기 등의 주요 부품에 대해서는 각각 제품 별로 기밀 검사를 행하고 있고 그 방법은 수조 시험, He리크 시험 장치를 사용하고 있다. 항공우주분야에 있어서 일반적인 제조공정과 브레이징 접합부의 품질관리에 대한 검토항목은 아래와 ..