ろう付け、はんだ付け、溶接の違い

溶接、ろう付け、はんだ付けはすべて熱を使う金属接合工程です。しかし、それぞれの方法や使われる場所は異なります。

溶接は高温としばしば圧力を用いて基材を溶かします。金属や熱可塑性樹脂と組み合わせて強くシームレスな結合を形成するためによく使われます。

ろう付けは充填金属のみを溶かし、基材は溶かしません。これは、異なる種類の金属を加工せずに接合するのに理想的です。

はんだ付けはろう付けに似ていますが、より低い温度が必要です。主に電子機器で使われており、精密で低熱の接合が不可欠です。

はんだ付け、ろう付け、溶接

溶接とは何でしょうか?

溶接は、高温・高圧、またはその両方を用いて2つ以上の部品を接続する製造工程です。溶接の目的は、2つの金属部品間に強い結合を作り、車体や飛行機の胴体など、さまざまな応力やひずみに耐えられるようにすることです。

溶接が成功するためには、結合される2つの金属の組成が似ていなければなりません。例えば、銅は鋼に直接溶接できません。

この工程は金属を溶かし部品同士を接合させるために非常に高温を必要とします。隙間を埋め、完全な接続を確保するために充填材がよく使われます。

正しく行われれば、溶接の強度は周囲の基材と一致するはずです。しかし、過剰な熱は金属の特性を変化させ、溶接を弱めることがあります。

インスタントクォート

最も一般的な4つの溶接方法

GMAW(MIG溶接):金属充填電極とワークピース間のアークを利用して材料を溶かし、迅速かつ効率的な自動溶接を可能にします。量産に最適です。
SMAW(スティック溶接):コーティングされた電極を使ってアークを作り、金属を加熱し、コーティングから保護ガスを発生させます。構造溶接や現場作業に一般的に使用されています。
FCAW(フラックスコアアーク溶接):内部フラックスを連続的に充填ワイヤーに供給し保護し、厚い材料や高堆積溶接に適しており、重工業でよく用いられます。
GTAW(TIG溶接):タングステン電極と不活性ガスを保護に使い、細かくきれいな溶接を実現します。ステンレス鋼やアルミニウムなどの薄い材料や高精度溶接に最適です。

溶接方法

溶接の利点

ろう付けやはんだ付けよりも強い接合部を作ります。
高温用途に適した継手を生産します。
プロセスの種類に応じて、薄い金属板と厚い板の両方を接合可能です。

溶接の欠点

その結果、ろう付けと比べて接合部の熱の歪みや残留応力が大きくなります。
残留応力を軽減するために溶接後の熱処理が必要です(用途や工程によります)。
接合は似たベース材料のみで(ほとんどの工程に適用されますが、すべてではありません)。

チャルコは、アルミニウム製品と深層加工サービスのプロフェッショナルなワンストップサプライヤーであり、お客様の溶接用途ニーズに完全に応えています。

アルミニウム溶接材料、加工技術、適用方法についてご質問があれば、どうぞお気軽にお問い合わせください。当社のチームは専門的な回答と技術サポートを提供します。

インスタントクォート

ろう付けとは何か

ろう付けは、熱を使って充填金属(ろう付け合金)を溶かし、毛細管作用によってそれを接合部の隙間に引き込み、金属部品間に永久的な結合を作る工程です。

ろう付け温度は450°C(840°F)を超えますが、基材の融点より低いため、接合される材料を溶かすことはありません。

充填金属(ろう付け合金)はろう付けで金属部品を接続する重要な材料であり、その融点は接合される基材よりも低くなければなりません。

一般的なろう付け合金には銅、銀、ニッケル、金、アルミニウム、コバルトがあり、通常は棒状、シート、リング、またはペーストの形で供給されます。

アメリカ溶接協会(AWS)の分類によると、ろう付け合金は「B」の文字で識別されます。例えば銅亜鉛合金はBCuZnです。合金が棒状の場合、表示の後に「R」がつきます。

ろう付け

ろう付けにおけるフラックスはこの工程において重要な役割を果たします。主な機能は、加熱中に形成された金属酸化物の除去、湿潤性の向上(溶融ろう付け材が基材表面に広がるのを助ける)、そして毛細管作用を促進して充填金属がスムーズに接合部に流れるようにすることです。

フラックスは液体、粉末、ペースト、シートなど様々な形態で一般的に入手可能です。フラックスの過剰使用は接合部に残留物を残し、接合強度に影響を与え、漏れや破損を引き起こす可能性があることに注意が必要です。

また、お客様にさまざまなフラックス製品もご用意しています。ご相談やご購入はお気軽にお問い合わせください。

インスタントクォート

ろう付けの利点

基材の溶けを防げます。
清潔で整頓された接合部、掃除の必要もありません。
異種金属や非金属同士を接合することができます。
複数の成分を持つ材料を経済的に組み合わせる方法です。
シンプルで簡単に実行できます。

ろう付けの応用上の利点

高い柔軟性:複雑な構造や精密部品に適しています。
滑らかな表面:二次加工は不要で、美的要件の高い製品に最適です。
産業界で広く使われる:HVAC、自動車、電子機器、航空宇宙、宝飾品、ハードウェア業界で一般的に使用されています。

ろう付け技術と機器

一般的なろう付け方法には以下があります:

炎ろう付け:アセチレンやプロパンなどの酸素燃料ガスを加熱に使用し、現場作業に最適です。
炉ろう付け:部品をろう付け炉で加熱し、自動化された大量生産に適しています。
誘導ろう付け:誘導コイルを用いて精密かつ局所的な加熱を行い、高効率を実現します。
ディップろう付け:部品を加熱したフラックスとろう付け材料の浴槽に浸し、アルミニウム部品の大量ろう付けに最適です。

ろう付け装置

一般的な機器にはトーチ、ろう付け炉、誘導加熱システム、化学浴システムなどがあります。

はんだ付けとは何でしょうか?

はんだ付けは、金属部品を加熱・溶融させて充填金属(はんだ)を結合し、接合部に注入して永久的な結合を作る低温プロセスです。

はんだ付け温度は840°F(約450°C)未満で、溶接やろう付けよりもはるかに低く、熱感性部品の接続に適しています。溶けた後、はんだはんだは接合部で固まり、結合が形成されますが、これは毛細管作用に依存する場合もあれば、そうでない場合もあります。

はんだ付けは銅、真鍮、金、銀、鉄など様々な金属を接合でき、電子機器、電気、配管、宝飾業界で広く使われています。

溶接やろう付けと比べて、はんだ付け接合の強度は低いものの、優れた電気伝導性を持ち、プリント基板(PCB)はんだ付けで特に一般的です。

はんだ付け

はんだ付けの利点

溶接やろう付けに比べて入力電力と処理温度が低いです。
異なるベース素材を接合可能。
薄壁部品の接続に適しています。
関節の熱の歪みと残留応力が最小限です。
後処理の熱処理は不要です。

はんだ付けの欠点

溶接やろう付けに比べて接合強度が低く、荷重負荷用途には適していません。
大きな部品には使えません。
高温用途には適していません。
フラックスには有害成分が含まれている場合があります。

はんだ付け工具

はんだごて
はんだとフラックス
ワイヤーカッター
はんだ除去ポンプ
湿ったスポンジ
はんだ付けステーション
安全メガネ

はんだ付け工具

はんだ付けと溶接の違い

はんだ付けは、アメリカ溶接協会(AWS)によって液体-固体相接合プロセスとして分類されています。液体相は充填金属の溶解を指し、固体相は基材が溶けない状態を指します。

溶接とは異なり、はんだ付けは加工物を溶かす作業ではありません。はんだ付けと溶接の主な違いは熱源です。

はんだ付けでは、トーチ、炉、誘導加熱、浸接はんだ、または抵抗加熱などの熱源を使用し、動作温度は840°F(450°C)未満です。対照的に、アーク溶接は電気を熱源として使い、温度は約10,000°F(5,500°C)に達します。

ろう付けと溶接の違い

アメリカ溶接協会(AWS)もろう付けを液体-固体相接合プロセスとして分類しています。液体相は充填金属の溶解を指し、固体相は基材が溶けていない状態を指します。

溶接とは異なり、ろう付けは加工物を溶かす作業を伴いません。ろう付けとアーク溶接の主な違いは熱源にあります。

ろう付けは、トーチ、炉、誘導、浸入はんだ付け、抵抗加熱などの熱源を利用し、温度は840°F(450°C)を超えます。

しかしアーク溶接は電気を熱源として使い、約10,000°F(5,500°C)の温度に達します。

ろう付けとはんだ付け

ろう付けとはんだ付けの違いは、それぞれの工程が行われる温度にあります。

はんだ付けは840°F(450°C)以下の温度で行われ、ろう付けは840°F(450°C)以上の温度で行われます。

ろう付け、はんだ付け、溶接には何が共通しているのでしょうか?

金属部品の洗浄:どの工程を選ぶにしても、成功は清潔な材料から始めることにかかっています。

材料の加熱:これら3つの方法すべては、部品間に強い結合を形成するために十分な熱を必要とします。

適切な安全装備:各工程において、安全を確保するために保護用のアイウェア、手袋、衣服、ヘルメットが不可欠です。

ろう付け、はんだ付け、溶接

溶接、ろう付け、はんだ付けの違いの概要

強度

溶接:接合部が最も強く、通常は基材よりも強いです。

ろう付け:接合の強度は溶接より弱いですが、はんだ付けよりは強く、ある程度の荷重に耐えられます。

はんだ付け:最も弱い接合部で、通常は電気接点に使われ、荷重を支える用途には適していません。

温度

溶接:溶接には最大3800°Cの高温が必要です。

ろう付け:ろう付けには450°Cから600°Cの温度が必要です。

はんだ付け:はんだ付けは通常450°C以下の温度で行われます。

ワークピース加熱

溶接:ワークピースを融点まで加熱する必要があります。

ろう付け:ワークピースは加熱されますが、融点を超えません。

はんだ付け:充填金属のみが加熱され、ワークピース自体は加熱されません。

機械的性質の変化

溶接:加熱や冷却によって基材の機械的性質が変化することがあります。

ろう付け:基材の機械的特性にはほとんど影響を与えません。

はんだ付け:基材の機械的特性を変えません。

熱処理

溶接:通常、溶接工程による悪影響を排除するために熱処理が必要です。

ろう付け:熱処理を必要としません。

はんだ付け:熱処理は不要です。

充填金属

溶接:通常、鋼やアルミニウムなどの充填金属を使用します。

ろう付け:銀、銅、ニッケル合金などの低融点充填金属を使用します。

はんだ付け:一般的には、充填材として鉛系または無鉛はんだを使用します。

主な用途

溶接:建設や自動車製造などの構造的および工業的用途で広く使われています。

ろう付け:HVAC、配管、自動車、宝飾品、特に異なる金属接続に適しています。

はんだ付け:電子機器、ジュエリー、小さな配管接続で一般的に使われます。

ろう付け、溶接、はんだ付けのどれを選ぶか

適切な接合プロセスを選ぶには、材料の種類、継手強度の要件、プロセス温度、適用状況など複数の要素を考慮する必要があります。以下に各プロセスの特徴と一般的な使い方を紹介し、最適な選択をする助けとなります。

素材	理想過程	なぜか
鋼鉄	溶接またはろう付け	鋼は耐荷力が高く、溶接やろう付けに適しています。
ステンレス鋼	ろう付けまたはTIG溶接	強い耐食性と清潔な接合部を持ち、ろう付けやTIG溶接に最適です。
銅	ろう付けまたははんだ付け	配管用途に適しており、基材を溶かさずにろう付けやはんだ付けが望まれます。
アルミニウム	TIG溶接	アルミニウム材料に理想的で、きれいな継手と精密な溶接制御を提供します。
電子機器	はんだ付け	部品の損傷を防ぐ低温プロセスで、電子部品に最適です。