【DIY基礎知識】金属をロウ付けして接合する方法

金属をロウ付けして接合する方法

金属同士を接合する方法は大きく分けて溶接ロウ付けハンダ付けの3種類です。溶接は高強度ですが、高価な設備や危険なガスを用いて作業しますのでDIY向きではありません。ハンダ付けは主に電子基盤部品に使用します。ハンダコテとハンダがあれば手軽に出来ますが、金属接合としては強度がありません。

「ロウ付け」は溶接と半田付けの中間の強度です。金属より融点の低い合金(ロウ)を溶かして接合します。DIYとして最適な金属接合方法です。

ロウ付けの道具

ロウ付けに必要な道具はガストーチフラックスロウ棒です。接合する金属の種類でフラックスとロウ棒を使い分けます。

ロウ付け 道具

フラックスの役目と種類

フラックスの役目は金属表面の酸化膜の除去と再酸化防止です。更にロウの流れを良くする効果があります。フラックスにはアルミ専用鉄、銅、真鍮等用の二種類を主に使います。

ロウ付け フラックス

ロウ棒の種類

ロウ棒もフラックスと同じ様に、接合する金属により使い分けます。アルミ硬用銀ロウ用を主に使います。

ロウ付け ロウ棒

トーチの種類

トーチは火力(熱量)の性能により様々な種類があります。主に薄板用にカセットボンベ用トーチを。その他の用途として業務用パワートーチを使い分けます。

ロウ付け トーチ

トーチの名称

ハンドル:ガスの出量を調整します。

空気孔:燃焼用の空気を取り入れます。

空気調整レバー:ガスと空気の混合量を調整して最適な炎を作ります。

点火ボタン:ガスに点火します。

ロウ付け トーチ名称1

ロウ付け トーチ名称2

ロウ付けの環境

ロウ付けの環境は延焼を防止する事に注意します。作業台として専用のセラミックボードや溶岩レンガ、耐火レンガを使い、消火用の水入りバケツを用意します。

母材(接合する金属部材)の固定には専用のサポートスタンドか安価な大型クリップを使います。

ロウ付け 環境

母材を固定してロウ付け開始

今回は金属プレートを5寸釘の頭に固定します。ほぼ同種類金属の接合です。ロウがスムーズに流れる様に、接合部分をサンドペーパーで錆防止処理メッキなどを除去します。

ロウ付け 取付部材

母材の固定方法

母材の固定はロウ付けする際にズレない様にシッカリと固定します。

ロウ付け1

母材にフラックスを付ける

接合部分に銀ロウ用フラックスをタップリと塗布します。

フラックスが少ないとロウが流れないなどのトラブルになります。

ロウ付け フラックス付け

トーチで加熱

今回は母材も厚めなので業務用パワートーチを使います。

ロウ付け パワートーチ開始

母材とともにフラックスを加熱します。フラックスの水分が無くなり固形化します。ロウ棒はまださしません。

ロウ付け フラックス熱射

ロウをさすタイミング

固形化したフラックスが再び液化して母材も十分に加熱されたらロウ棒をさし込みます。

ロウ付け 母材加熱

ロウ棒でロウ付けが終わったら、更にトーチをあててロウを溶かして流します。

ロウ付け ロウ棒流し

ロウ付けが完了しました。相当熱くなっています。ペンチなどでつかんでフラックス除去に移動します。

ロウ付け ろう付け完了

フラックスの除去

母材が熱いうちにお湯ワイヤーブラシでフラックスを取り除きます。

フラックス除去が十分でないとサビの原因になります。

ロウ付け フラックス除去

完全に母材が冷めたらロウ付けの完了です。これで十分な強度が出ています。

ロウ付け 完成

異金属のロウ付け

真鍮と鉄の接合も銀ロウ用フラックスと銀ロウ棒を使います。

ロウ付け 異金属接合1

熱伝導が良い真鍮を中心に母材を加熱します。

ロウ付け 異金属接合2

フラックスが固形化から再液化するまで待って銀ロウをさします。

ロウ付け 異金属接合3

銀ロウを溶かしながら銀ロウを流します。

ロウ付け 異金属接合4

真鍮と鉄の接合も無事に完了です。

ロウ付け 異金属接合5

ロウ付け完成

2ヶ所のロウ付けが完成しました。金属プレートの方に火傷防止用の木材を取り付けて完成です。これで安定した焼印が可能になりました。

ロウ付け 異金属接合6

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まとめ

手軽に出来るロウ付けはDIYに最適な接合方法です。手軽なロウ付けですがロウ棒をさすタイミングや加熱管理は何度か試行錯誤して感覚を掴みましょう。ロウ付けはボンベを使ったり、母材が高温になるので取り扱いには細心の注意を。

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