브레이징 재료는 모재보다 녹는점이 낮은 납합금입니다. 가열 및 용융 시 모세관 작용을 통해 결합 간격을 채우고 모재 금속과 야금학적 상호 작용을 거쳐 응고되어 안정적인 접합을 형성합니다. 이러한 필러 합금은 기계 제조, 전자 부품, 항공 우주, 가전 제품 및 전력 개폐 장치에 널리 사용됩니다. 조인트 저항, 진동 저항 및 장기 작동 수명을 제어하는 데 필수적인 소모품 역할을 합니다. 접촉기, 회로 차단기 및 에너지 저장 스위치 생산 시 브레이징 재료의 선택은 브레이징 전기 접점의 전기 전도성 안정성과 아크 저항을 직접적으로 결정합니다.
브레이징 재료는 기본 구성 요소, 융점 강하제 및 성능 수정 요소로 구성됩니다. 기본 구성 요소는 모재와의 야금학적 호환성을 보장합니다. 녹는점 강하제는 녹는점을 모재 금속의 고상선 온도 아래로 유지합니다. 수정 요소는 용융 합금의 확산 및 흐름 특성은 물론 접합부의 기계적 성능을 조정합니다. 업계에서는 브레이징 재료를 용융 온도에 따라 "연질" 납땜과 "경질" 브레이징 합금으로 분류합니다. 연납은 일반적으로 주석 기반 또는 비스무트 기반 합금과 같이 450도 이하에서 녹으며 주로 PCB 조립 및 소형 정밀 전자 부품에 사용되지만 접합 강도는 상대적으로 낮습니다. 경질 브레이징 합금은 450도 이상에서 녹으며 은 기반, 구리 기반 및 니켈 기반 합금을 포함합니다. 이는 우수한 하중 지지력과 내열성을 제공하므로 동력 전달 부품, 절삭 공구 및 구조용 배관에 적합합니다. 점점 더 엄격해지는 환경 규제로 인해 무연 솔더는 점차 전통적인 주석-납 시스템을 주석-은-구리 및 주석-비스무트 합금으로 대체하고 있으며 현재 전자 조립을 위한 주류 솔루션으로 사용되고 있습니다.
엔지니어링 용도로 브레이징 재료를 평가할 때는 습윤성, 유동성, 접합 강도, 내식성 및 전기 전도성을 우선적으로 고려해야 합니다. 습윤성은 용융된 합금이 모재 표면 전체에 퍼지는 능력을 말합니다. 이러한 확산 정도는 효과적인 결합 영역을 결정하며 모재 표면의 청결도, 합금 구성 및 가열 매개변수의 영향을 받습니다. 유동성은 간격 채우기의 효율성을 결정합니다. 유동성이 부족하면 공극이 발생할 수 있고, 유동성이 너무 많으면 필러 합금이 손실될 수 있습니다. 접합 강도는 전단 및 인장 테스트를 통해 검증되어 부품의 하중 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 내식성은 습하거나 염수 분무 환경에 노출된 부품에 필수적이며 접합 인터페이스의 우선적인 부식을 방지합니다. 인터페이스 저항의 변동으로 인해 비정상적인 온도 상승과 추가 전력 손실이 발생할 수 있으므로 전기 전도성은 전원 접점 부품에 특히 중요합니다.
재료 선택 프로세스에는 모재, 작동 부하, 허용 가열 온도, 재료 비용 및 규정 준수 평가가 포함됩니다. 스테인레스강 모재 금속은 일반적으로 은 기반 또는 니켈 기반 필러 합금과 짝을 이루는 반면, 알루미늄 합금은 알루미늄 기반 필러와 가장 잘 어울립니다. 반복적인 하중이나 고온 조건을 받는 부품의 경우 내열성 및 내피로성 브레이징 합금을 선택해야 합니다. 브레이징 공정 전반에 걸쳐 온도는 모재 금속의 고상선 온도를 초과하지 않아야 그 입자 구조가 저하되는 것을 방지할 수 있습니다. 은 기반 필러는 은 접촉 경질 브레이징 어셈블리에 사용되는 것과 같이 높은 전기 전도성과 아크 저항이 요구되는 부품에 적합하지만 비용이 더 많이 듭니다. 덜 엄격한 부하 또는 전도성 요구 사항이 있는 응용 분야의 경우 구리 기반 또는 아연 기반 합금을 대신 사용할 수 있습니다. 납 함유 또는 카드뮴 함유 브레이징 합금의 사용은 규정에 의해 제한되므로 새로운 프로젝트에서는 저독성 합금 시스템이 우선시되어야 합니다.
다양한 브레이징 공정에는 특정 형태의 충전재가 필요합니다. 화염 브레이징은 일반적으로 막대 모양의 필러를 사용하는 반면 유도 브레이징은 시트 또는 페이스트 형태의 필러에 적합합니다. 합금 분말, 운반 매체 및 플럭스로 구성된 페이스트 형태의 필러는 대량 자동화 생산 라인에 이상적입니다. 플럭스는 필러와 함께 사용되어 모재 및 필러 합금의 표면에서 산화물 층을 제거하는 동시에 용융 풀을 산화로부터 보호합니다. 가열 및 냉각 속도는 모재 금속의 열 특성에 맞춰 조정되어야 합니다. 너무 빠르게 가열하면 스패터와 변형이 발생할 수 있으며, 느린 냉각은 생산 주기가 길어지더라도 접합부의 잔류 응력을 줄이는 데 도움이 됩니다.
분말 또는 페이스트 형태의 브레이징 재료는 습기에 노출되면 뭉쳐서 효과를 잃을 수 있으므로 보관 조건은 건조하고 깨끗하게 유지해야 합니다. 전기 접점 브레이징 스탬핑 부품에 사용하기 전에 와이어 형태의 필러는 세척하여 오일이나 오염 물질을 제거해야 하며, 페이스트 형태의 필러는 균일한 농도를 보장하기 위해 철저하게 교반해야 합니다. 폐기된 납땜 재료는 유해 폐기물 규정에 따라 회수되어야 합니다. 중금속이 포함된 부품을 무분별하게 폐기할 수는 없습니다.
브레이징 재료는 다양한 산업 분야에 적용됩니다. 전자 산업에서는 주로 부품 패키징 및 회로 상호 연결을 위해 주석 기반 연납을 사용합니다. 기계 가공에서는 절삭 공구 및 구조 부품의 조립에 구리 기반 및 니켈 기반 경납땜 합금(경납땜 충진재)이 사용됩니다. 항공우주 부문에서는 내열성 코발트 기반 또는 니켈 기반 브레이징 합금이 사용됩니다. 가전제품 산업에서는 열교환기, 압축기 하우징 등에 브레이징이 사용됩니다. 자동차 라디에이터 및 전자 제어 부품의 경우 열 피로 및 진동에 대한 조인트의 저항과 관련하여 특정 성능 기준이 요구됩니다.
현재 업계 R&D는 저독성 제제, 복합재 강화 브레이징 합금, 나노 수정 필러 합금, 사전 성형 브레이징 포일 또는 심에 중점을 두고 있습니다. 미리 성형된 브레이징 요소와 안정적인 브레이징 페이스트는 자동화된 생산 라인에 매우 적합하여 수동 개입으로 인해 발생할 수 있는 불일치를 최소화하는 데 도움이 됩니다. 지속적인 재료 구성 최적화와 공정 개선을 통해 고품질 브레이징 재료의 단가가 지속적으로 낮아지고 있습니다.
엔지니어링 팀은 스위치나 접촉기와 같은 부품의 프로토타입 제작 및 대량 생산을 진행하기 전에 특정 브레이징 합금 등급, 플럭스 시스템, 가열 프로필 및 검사 표준을 명확하게 설정해야 합니다. 재료 선택, 공정 매개변수 및 검사 프로토콜의 정렬을 보장해야만 접촉 인터페이스 저항을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 이 접근 방식은 아크 침식이나 진동으로 인한 피로로 인한 고장 위험을 완화하여 다음을 보장합니다.은 접촉 브레이징 어셈블리장기간 스위칭 주기 동안 안정적인 성능을 유지합니다.
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