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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:ろう付け部品の錆び対策について)

ろう付け部品の錆び対策について

2023/11/03 14:17

このQ&Aのポイント
  • ろう付け部品の錆び対策方法として、油性の防錆材を塗布することが有効であることが判明しています。しかし、高周波焼き入れ後は油性の防錆材が使用できないため、水溶性の防錆材には効果がほとんどない状態です。さらに、フラックス成分の残留が錆の原因となっている可能性もあります。専用の処理剤を使用することでフラックスの除去が可能であり、スプライン部の錆びを抑制することができますが、この処理剤の取扱いが難しく、次の工程に影響を与えることが予測されるため、実用困難とされています。
  • ろう付け部品のスプライン加工部が錆びる原因については、溶接部の電位配置が規則正しくないことが関係している可能性があります。しかし、具体的な解説は不明です。
  • 現在、問題の部品にはろう付けのみを行うものと、ろう付け後に高周波焼き入れを行うものの2種類があります。油性の防錆材が有効なのはろう付けのみを行う場合であり、高周波焼き入れ後は他の方法を探す必要があります。フラックス成分の残留が錆の原因となる可能性もあり、専用処理剤を使用することで除去が可能ですが、その取扱いや影響が難しく、実用には困難があります。
※ 以下は、質問の原文です

ろう付け部品の錆び対策について

2014/10/22 11:44

本職は機械加工です。

クランクシャフトのPTO軸先端に雌のスプラインを切った筒状の部品(ブッシュと呼ぶ)を圧入し、更にこの部分を銀ろうでろう付けしているタイプの量産部品があります。

圧入までの機械加工は弊社内で行っていますが、ろう付けと高周波焼き入れは外注メーカーに依頼しています。

以前からこのろう付け後にスプラインが錆びてしまうことが非常に気になっていました。最近時、完成品状態で長期(約1か月)ストックしてあった製品のスプラインが今まで見たこともないような錆びになっていました。
特別な防錆処理をしないままいつも通り倉庫へストックしてしまったのが発錆を加速させてしまったことは大いに反省しています。

しかし、錆びているのはスプライン部のみであり、ここで以前からの疑問であるろう付け後に何故スプライン加工部が錆びるのかについて追究したいと考えました。

ろう付けの前処理として 
  ?水溶性洗浄液で部品を洗う
  ?ブッシュろう付け面にフラックスを刷毛塗りする
  ?ブッシュを圧入する
ここまでが弊社の作業となります。

この状態のワークを外注メーカーに渡し、ろう付けを行ってもらうというものです。外注メーカーでの作業内容詳細はまだつかめていません。

ろう付け後に弊社に戻ってきた時は、すでにスプラインがうっすらと赤くなっています。
メーカーでの作業要領に何か不足した処理があるのではないかという気持ちは当然ありますが、錆の発錆メカニズムについて自分自身がよく理解してから打ち合わせに望みたいと考えております。

インターネット検索で、「溶接部は電位配置が規則正しくないので錆びやすくなる」という言葉を見つけましたが、スプラインが錆びやすいのも類似した現象なのでしょうか?また、「電位配置が規則正しくない」という表現をもっとわかりやすく解説してもらえないでしょうか?

ろう付け箇所が錆びやすい理由、並びに その対策方法などについての情報をお寄せ頂けたら幸いです。よろしくお願いいたします。

この対象の製品には2種類があります。
?ろう付けのみを行うもの
?ろう付け後 高周波焼き入れを行うもの

ろう付けメーカー様との協議でろう付け後に油性の防錆材と水溶性の防錆材をテストしてみました。
すると油性の防錆材を塗布したことでかなり発錆が抑制されることが判明しました。したがって?のタイプではこの方法が有効みたいです。

しかし、?のタイプの場合、再度コイルで加熱しますので油性の防錆材が使用できません。水溶性の場合、期待を完全に裏切られてほとんど効果なしの状態が現状です。何かいものをご存じないでしょうか?

又、このケースでの錆のメカニズムが何であるか?もっとも関係性が深いのは何か?をどうしても知りたいです。

現在使用しているフラックス販売会社に対しては、錆びた症状を撮影した写真など送って見てもらいましたが、錆の原因がワークに残留するフラックス成分の可能性もあるかもしれないとの発言もされるようになりました。
そこでフラックスを落とす専用処理剤はないか?と尋ねたら、自社では売っていないけどそういうものを扱っている会社もあるということを教えてくれました。

そこで、この紹介された専用処理剤をサンプルとして入手し、ろう付けメーカー様にテストして頂きました。すると今まで試した洗浄剤のたぐいではもっとも優れた洗浄(フラックス除去効果)力を確認できました。
フラックスが残留していると言うことはスプライン歯面にフラックスがコーティングされている状態となり、ゲージが通らないのですが、この専用処理剤を使用するとゲージがスムーズに通せます。
数時間、及び数日後のスプラインの表面状態も良好(錆び「0」ではないが)なことも確認できました。

しかし、この主成分は「硫酸水素ナトリウム」などを主成分とするものであり、その取扱いが難しいことや次工程(高周波焼き入れ)に与える影響が大きいことが予測されるなどの理由でろう付けメーカー様からは実用困難との判断になってしまいました。

ただ 今回のテストで フラックスを完全に取りきることができれば酷い錆にはならない事だけは、明らかになったように思います。
特別な装置を使わずフラックスを除去する画期的な方法がないかと模索中です。

その他の回答 (7件中 6~7件目)

2014/10/22 12:47
回答No.1

この方面では素人なのでアドバイスになるかさえ分からないのですが・・・
高力ボルトのメッキでは特に高張力になると水素脆性というものが発生する
っと聞いております。所詮、メッキもろう付けも母材に付着させることは同じ
であるから、同様な下地処理の問題は必ず発生すると考えられます。但し近年
では先の水素脆性を越し難い表面処理もあるので10.9の強度でもメッキ可能らしい

>ろう付けの前処理として 
  ?水溶性洗浄液で部品を洗う
  ?ブッシュろう付け面にフラックスを刷毛塗りする
  ?ブッシュを圧入する
>ここまでが弊社の作業となります。
+++++
>この状態のワークを外注メーカーに渡し、ろう付けを行ってもらう

+の時間差が気になります。フラックスが均一でないことによる問題はない?

お礼

2014/10/22 13:49

回答ありがとうございました。
ワーク材質を記載していませんでしたが、クランクシャフトはS48C
スプラインを加工したブッシュはS45Cです。

錆びの目立つのは、ブッシュ内部(スプライン加工部)です。
クランクに加工するブッシュを打ち込む穴が段付きになっており奥側で圧入し
手前側にできた隙間に銀ろうを流し込みます。

銀ろうを溶かす時に、クランクシャフトの外周に高周波コイルをかぶせて
800℃以上に加熱すると聞いています。
銀ろうが溶けた後のワークは空冷です。

今時点、作業方法としてわかっているのは このくらいのことです。
新たに何かわかることがあったら 教えてください。

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