ブレージングシートとは
ブレージングシートとは、溶融温度がコア材料の融点よりも低いアルミニウム合金で構成され、片面または両面をコア材料でクラッドした層状アルミニウム合金を指します。 ブレージング プレートは、主に自動車の熱交換システムのコンポーネントを製造するために使用されます。
ブレージングシート基礎のクラッド構造
クラッディングには 2 種類あります:
一般的に使用されるろう材: Al-Si(4xxx)
一般的な犠牲陽極材（防食コーティング）：AL-Zn-Cr（7072）など
一般的に使用されるコア材料: Al-Mn(3xxx)、Al-Si-Mg(6xxx)
ろう付けアルミニウム シート合金要素の共通機能
Mnのはたらき Mnを主合金元素とするアルミニウム合金は、加熱による強化がなく、耐食性に優れています。 防錆アルミとも言えます。 良好な溶接性能と良好な可塑性を備えています。
Zn の機能 この種の合金の腐食電位は低下します。 Ｚｎを多く添加するほど電位が低下する。 パンチング後のヒートシンクは、まずメディア チャネルを保護するためのアノードとして腐食されます。 合金表面の酸化膜の強度を下げると、表面が剥がれやすく完全に腐食し、腐食性の孔食を抑制します。 ただし、Zn の含有量が高すぎると、ヒートシンクの腐食が加速され、ヒートシンクの冷却効果が失われ、寿命が短くなる可能性があります。
Siのはたらき Al-Si合金の最低融点は共晶点に近い577℃であり、ろう材としての利点があります。
再結合後、Si 元素は濃度勾配によりマトリックス合金に拡散し、[Al (MnFe) Si] 陽極ストリップを形成し、マトリックスの表面下層で優先的に腐食が発生します。
Siははんだの流動性を変化させ、材料を均一かつ微細にし、ろう付け品質を向上させることができます。
Mg の機能 被覆層の Mg は、真空ろう付けの品質を確保するための活性化剤およびゲッターですが、複合板の耐食性に一定の影響を与えます。
熱交換器におけるアルミニウムブレージングプレートの性能上の利点
- 熱伝達率: 熱を放散するための良好な熱伝導率
- 耐食性能：冷媒やクーラントに侵食されない
- 強さ: 高力、
- 重量：できるだけ軽く、
- たるみ防止性能: ろう付け時の高温座屈なし
自動車用熱交換器におけるろう付けアルミニウム板の適用
軽量化・電動化を背景に、アルミは自動車用伝熱材としてコストパフォーマンスに優れています。
アルミニウムの密度は 2.7g/cm3 で、鉄の 34%、銅の 30% しかありません。
純アルミニウムの熱伝導率は 237W/m.K、純銅は 398W/m.K、純銀は 411W/m.K、鉄は 73W/m.K です。アルミニウムの熱伝導率は銀や銅ほどではありませんが、 それは鉄よりもはるかに高いです。 アルミニウムの価格は、銀や銅よりもはるかに安いです。 そのため、そのコストパフォーマンスは抜群です。
自動車の熱交換システムにおけるアルミニウム材料の異なる割合: ろう付けシート メタル 29%、ダイカスト 23%、押し出しチューブ 23%、放熱フィン フォイル 21%、その他 4%。
エンジンラジエーター
ラジエーターは、水入口チャンバー、水出口チャンバー、ラジエーターコア、ファンなどで構成されています。水冷と空冷の組み合わせを採用して、熱を放散します。
その中で、ラジエーターコアは、フィンチューブラジエーターコアとチューブベルトラジエーターコアに分類されます。
| 分類 | フィンチューブラジエーター | チューブベルトラジエーター | 移流ラジエーター |
|---|---|---|---|
| アドバンテージ |
高耐電圧 高い剛性と強度 |
シンプルな製造工程 低価格 |
チューブベルトタイプより放熱効率が30%～40%アップ |
| 不利益 |
複雑 製造工程 高コスト 大容量 |
構造剛性は、フィンチューブラジエーターほど良くありません 放熱効率はフィンチューブラジエーターよりも15%～20%高い |
高い |
| 応用 |
ディーゼルエンジン コーチエンジン |
車のエンジン | リムジン エンジン |
エンジンラジエーターのアルミろう付け板のお客様事例
| 合金 | 4343/3003 | 4343/3003/7072 |
| 気性 | 〇 | 〇 |
| 厚さ(mm) | 1.2~3.0 | 1.2~3.0 |
| 公差(mm) | ±0.03 | ±0.03 |
| クラッド率(%) | 5~10 | 5~10 |
| 引張り 強度（MPa） | 100~150 | 100~150 |
| 降伏強さ (MPa) | 45以上 | 45以上 |
| 伸長 （％） 分 | 25 | 25 |
オイルクーラー
オイルクーラーは、潤滑油の放熱を促進し、より低温に保つための装置です。
高性能化・ハイパワー化が進むエンジンでは、熱負荷が大きいため、オイルクーラーの装着が必須となります。 一般的なターボチャージャー付きエンジンやディーゼルエンジンには、一般的にオイルクーラーが装備されています。
オイルクーラーのアルミ板ろう付けのお客様事例
| 合金 | 3003 (インナー フィン） | 6951(インナーフィン) | 3003（外部 フィン） |
| 気性 | 〇 | 〇 | H14 |
| 厚さ (mm) | 0.2~0.3 | 0.2~0.3 | 0.1~0.15 |
| 公差 (mm) | ±0.007 | ±0.007 | ±0.005 |
| 被覆率 (%) | なし | なし | なし |
| 引張り 強度（MPa） | 100~150 | 115~165 | 150~200 |
| 降伏強さ (MPa) | 45以上 | 50以上 | 120以上 |
| 伸長 （％） 分 | 15 | 15 | 1 |
エアコンコンデンサー
凝縮器は、ガスまたは蒸気を液体に変換し、パイプの周りの空気に熱を伝達することができます。 凝縮器の動作プロセスは発熱プロセスであるため、凝縮器の温度は高くなります。
エアコンコンデンサーのアルミ板ろう付け例
| 合金 | 3003 |
| 気性 | H14 |
| 厚さ (mm) | 0.08~0.12 |
| 公差 (mm) | ±0.005 |
| 被覆率 (%) | なし |
| 引張り 強度（MPa） | 150~200 |
| 降伏強さ (MPa) | 120以上 |
| 伸長 （％） 分 | 1 |
エアコンエバポレーター
エアコン蒸発器は蒸発器の一種です。 空調蒸発器の機能は、液体極低温冷媒が低圧下で蒸発しやすく、蒸気に変換され、冷却された媒体の熱を吸収して、冷凍目的を達成するという現象を利用することです。
エアコンエバポレーター ブレージングアルミ板のお客様事例
| 合金 | 3003 |
| 気性 | H14 |
| 厚さ (mm) | 0.08~0.12 |
| 公差 (mm) | ±0.005 |
| 被覆率 (%) | なし |
| 引張り 強度（MPa） | 150~200 |
| 降伏強さ (MPa) | 120以上 |
| 伸長 （％） 分 | 1 |
ヒータ
ヒーターのアルミブレージングシート
主に冬季のエンジンの予熱や、トラックの運転席やコーチの客席の暖房に使用されます。 主にエンジンから発生する熱を利用します。
ヒーターのアルミ板ろう付けのお客様事例
| 合金 | 3003 | 3003 | 4047 |
| 気性 | 〇 | H16 | H18 |
| 厚さ (mm) | 0.2~0.3 | 0.5~0.7 | 0.05~0.1 |
| 公差 (mm) | ±0.01 | ±0.02 | ±0.005 |
| 被覆率 (%) | なし | なし | なし |
| 引張り 強度（MPa） | 100~150 | 150~210 | 200以上 |
| 降伏強さ (MPa) | 45以上 | 120以上 | 170以上 |
| 伸長 （％） 分 | 15 | 1 | 0.5 |
インタークーラー
インタークーラーはターボチャージャーのコンポーネントです。 その機能は、過給後の高温の温度を下げ、エンジンの熱負荷を減らし、吸気量を増やしてエンジンの出力を高めることです。
インタークーラーのアルミ板ブレージングのお客様事例
| 合金 | 4343/3003/4343 | 4045/3003/4045 |
| 気性 | H14 | H14 |
| 厚さ (mm) | 0.1~0.12 | 0.1~0.12 |
| 公差 (mm) | ±0.005 | ±0.005 |
| 被覆率 (%) | 8~12 | 8~12 |
| 引張強度（MPa） | 150~120 | 150~200 |
| 降伏強度 (MPa) | 120以上 | 120以上 |
| 伸び (%) 分 | 1 | 1 |
バッテリー材料とバッテリークーラー
新エネルギー車のパワーバッテリーの温度は、走行中に徐々に上昇します。 温度が高すぎると、バッテリーの熱暴走につながる可能性があります。 そのため、バッテリーパックを冷却することは非常に重要です。
バッテリー クーラーのブレージング プレートのお客様の例
| パーツ | 素材 | 複合層のクラッド率 |
|---|---|---|
| メインボード | 4104/3003/4104 | 10% |
| 側板 | 4104/6063/4104 | 10% |
| プレスプレート | 3003 | 0 |
ろう付けアルミニウム板のサプライヤー: Chalco Aluminium
数多くの合金から芯材とろう材の組み合わせ製品を製造しています。 使用環境やお客様のご要望に最適な製品をご提案いたします。
芯材の金属組成によるろう材の合金設定、クラッド率、界面拡散、流動制御などを調整することで、信頼性の高い溶接継手を形成するアルミニウム材の開発を行っています。
熱交換器に高い耐食性を持たせるためには、ろう付け相手材（フィン材やチューブ）との相性も考慮し、合金設計、金属組成、芯材の最適焼戻し処理を行う必要があります。
熱交換器、複合フィン、複合プレート、複合ストリップ、チューブブランク、およびさまざまな溶接チューブ用のアルミニウムブレージングシートを幅広く提供できます。