[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 ..
1. 삽입금속 흐름 불량 이 불량은 가장 많이 발생하는 결함으로 주로 대형의 보이드 형태로 나타난다. 외관으로 판별할 수 있는 경우도 있지만, 대체로 X선 혹은 초음파 검사나 단면조직 검사 등으로 판별할 수가 있다. 이러한 불량 발생 원인은 다양하므로, 단순하게 해결 할 수는 없지만, 다음과 같은 요인과 대책이 있다. 1) 접합부의 설계 불량 접합부 간격이 좁은 경우, 특히 0.025mm 이하가 되면 삽입금속이 흘러서 채우지 못하고, 대형의 보이드를 형상하는 경우가 많다. 파이프의 접합에서는 조립이나 체결이 불량하여 부분적으로 간격이 불균일하게 되면, 모세관 압력의 차이가 발생하여 넓은 쪽에서 용융 삽입금속의 흐름을 저해한다. 따라서 모재/삽입금속의 조합에 따라서 적정 간격을 유지하고, 경사지게 조립하지..
[브레이징 합금의 형상] 브레이징 합금의 형태는 봉, 선재, 판재, 페이스트, 프리 폼 형상, 도금 및 용탕형태 등 다양하다. 브레이징 합금의 선택은 모재의 형상과 공급 방법에 따라 결정되며, 합금의 형태는 다음과 같다. (1) 봉, 선재, 판재 봉, 선재, 판재는 대표적인 브레이징 합금의 형태이다. 봉 형상의 브레이징 합금은 수동 브레이징용으로 많이 사용되며, 선재는 링 제조용이나 토치 브레이징에 사용되고, 판재는 주로 와셔 등 특수 형상을 제조하는데 많이 사용된다. 대부분의 브레이징 합금은 봉, 선재, 판재로 가공이 가능하나, 니켈합금 (AWS 규격 BNi 계열)은 봉이나 선재, 판재의 생산이 어렵기 때문에 분말, 페이스트 상태로 제작하여 많이 사용된다. 판재의 경우 박판상의 비정질 합금(amorph..
[브레이징 합금의 종류] 브레이징 합금은 모재 사이에 접합을 위해 충전되거나 도포되는 것으로 모재와 젖음성(wettability)이 좋아야 하며, 적당한 용융점 (melting point)을 가져야 한다. 브레이징시 모재와 친화력이 있어야 하고, 적당한 물리적/기계적 성질을 가져야 한다. 브레이징 합금 선택시 고려사항으로는 모재의 종류와 브레이징 방법, 합금의 가격, 모재의 형상, 합금의 융점 및 용융 온도 범위, 모재와의 친화력, 브레이징 강도 등을 고려하여야 한다. 브레이징 합금에는 다음과 같은 종류들이 있다. 1. 은 (Ag)은 용융점이 960.8℃로 내식성, 전기 전도도, 열 전도도 등이 우수하며, 다른 원소와 결합하여 강한 강도를 가진다. 은계 브레이징 합금의 융점은 보통 600~800℃ 범위이..
[용가재 / Filler Metal] 450℃ 이상의 융점을 가진다. 1) 모재와 젖음성이 좋아야 한다. 2) 적당한 용융점을 가져야 한다. 3) 브레이징시 분해되지 않고 안정한 화합물이어야 한다. 4) 적당한 물리적/기계적 성질을 가져야 한다. 5) 모재와 친화력이 있어야 한다. 특히 Brittle하거나 침식(erosion)현상을 일으키지 말아야 한다. * 브레이징 합금 선택시 고려사항 ① 모재(Base Metal) 성분 및 융점 ② 브레이징 방법 ③ 합금의 가격 ④ 모재의 형상 및 브레이징 합금 형상 ⑤ 합금의 융점 ⑥ 합금의 용융온도 범위 ⑦ 모재와의 친화력 ⑧ 브레이징 강도 ⑨ 브레이징 원소 ⑩ 기타 [FLUX] 사용 용도 : 모든 Al 합금 표면에는 산화 알루미늄막이 형성된다. 따라서 브레이징을..
[브레이징의 방법] 1. 접합면의 설계 1) 제품의 접합 형태 2) 제품의 접합 간격 * 열팽창 계수 (특히 이중금속의 경우 열팽창계수가 서로 다르다) 2. 모재 세척 모재가 청정해야 모세관 운동(Capillary Action)이 잘 일어남. * 제 거 : 오일(Oil), 그리스(Grease), 녹(Rust), 또는 스케일(Scale), 페인트 잔류물 * 제거방법 : Solvent 사용 기름 제거법(Solvent Degreasing), Cleaner 세척법, 산 세척법(Acid Pickling), 초음파 세척법 3. 플럭스 (Flux) 도포 금속이 공기에 노출될 때 화학반응이 생기며 고온일수록 반응은 심해진다. 따라서 브레이징은 온도를 올려야 되고, 공기 노출로 인한 화학적 반응이 문제가 될 수 있으므로..
불량의 종류로는 접합부의 외관 불량, 삽입금속의 흐름 불량, 삽입금속의 과도한 흐름, 이물질 부착, 부품간의 부착, 변색, 변형, 변질, 조립불량, 크기 불량, 강도 불량 등이 있다. 이러한 불량은 여러가지 원인에 의해서 발생하고, 실제 발생 원인을 찾아내기 어려울 때가 가끔 있다. 또한 불량 원일을 발견하였다고 하더라도 설비, 경제적인 문제로 쉽게 대체할 수 없는 경우가 많다. 브레이징 발생 원인은 설계 단계에서 대부분 해결할 수 있지만, 부품 혹은 제품의 설계자가 브레이징에 대한 기본적인 설계 지식이 없기 때문에 발생하는 경우가 대부분이다. 즉 제품의 제조 공정 중 브레이징 공정이 차지하는 비중은 거의 수%이고, 브레이징에 대한 문외한이 주로 설계하기 때문인 것으로 생각된다. 따라서 브레이징 설계자는..
Brazing은 항공 우주와 자동차와 같은 다양한 산업에서 다양한 종류의 금속과 세라믹 재료를 영구적으로 결합하는 매우 다양한 결합 과정임이 입증되었다. 브레이징은 오랜 사용 역사를 가지고 있으며, 고대 이집트 시대로 거슬러 올라가며, 20세기 동안 토르가르싱 뿐만 아니라 특히 잘 관리되고 있는 연속적이고 일괄 처리된 브레이징로의 개발을 통해 대량 생산 기술로 진가를 발휘했습니다. 지난 수십년간, 진공 용해로 기술의 지속적인 증가로 인해 20세기 말까지 브레이징을 수행하는 많은 회사들이 선호하는 방법으로 진공 브레이징을 수행했습니다. 브레이징을 위한 장비를 효과적으로 사용하려면 먼저 브레이징의 정의와 브레이징의 필요성을 이해해야 합니다. 브레이징과 용접 및 납 땜의 비교 방법을 알아야 합니다. 이 기사와..
필러 금속 (Filler metal) 필러 금속은 용접, 브레이징 또는 납 땜을 통해 조인트를 만들 때 추가되는 금속입니다. [땜납] 납 땜 및 브레이징 프로세스는 조인트에 추가된 필러 금속을 사용하여 기본 금속 부품 사이의 접합부를 형성합니다. 부드러운 납 땜은 납 땜 합금인 공작물보다 낮은 온도에서 녹는 필러를 사용합니다. 브레이징 및 단단한 납 땜은 더 높은 온도의 필러를 사용하여 모재에 접근할 수 있으며, 이로 인해 공동성 합금이 형성될 수 있습니다. 필러 알로이는 모재에 비해 용융점이 낮으므로, 모든 부품이 하나로 녹지 않고 전체 어셈블리를 온도로 올려 조인트를 만들 수 있습니다. 보석 또는 생증기 보일러 제조를 위한 복잡한 조인트는 단계적으로 제작할 수 있으며, 용해 지점이 점차 낮아지는 필러..