브레이징에 적합한 플럭스는 단일 제품이 아니라 모재, 필러 금속 및 가열 공정과 호환되도록 특별히 선택된 화학제입니다. 주요 임무는 가열 중 금속 표면을 화학적으로 세척하고 보호하여 용융된 필러 금속이 강력하고 매끄러운 결합을 형성할 수 있도록 하는 것입니다.
핵심은 플럭스를 일반적인 보조제가 아닌 완전한 브레이징 시스템의 능동적인 화학 구성 요소로 보는 것입니다. 올바른 플럭스는 접합하려는 재료와 이를 접합하는 데 사용하는 합금에 의해 전적으로 결정됩니다.
브레이징 플럭스의 핵심 기능
올바른 플럭스를 선택하려면 먼저 브레이징 공정에서 플럭스의 세 가지 필수 역할을 이해해야 합니다. 각 기능은 건전한 접합을 달성하는 데 중요합니다.
표면 산화물 세척
모든 금속은 공기에 노출되면 얇고 눈에 보이지 않는 산화물 층을 형성합니다. 이 층은 장벽 역할을 하여 용융된 브레이징 합금이 아래의 순수 모재와 직접 접촉하는 것을 방지합니다.
플럭스는 가열될 때 이러한 산화물을 용해하고 제거하여 결합 준비가 된 화학적으로 깨끗한 표면을 노출시키도록 설계되었습니다.
재산화 방지
부품을 브레이징 온도까지 가열하면 산화 속도가 급격히 증가합니다. 플럭스가 녹아 접합 영역 위로 퍼지면서 보호 액체 장벽을 형성합니다.
이 장벽은 대기 중의 산소를 차단하여 가열 주기 동안 깨끗한 표면에 새로운, 단단한 산화물이 형성되는 것을 방지합니다.
습윤 및 흐름 촉진
표면이 깨끗하고 보호되면 용융된 필러 금속이 이제 모재를 "습윤"할 수 있습니다. 이는 물이 깨끗한 유리 위를 흐르는 것처럼 표면 전체에 고르게 퍼질 수 있음을 의미합니다.
이 습윤 작용을 통해 모세관 현상이 필러 금속을 빡빡하게 맞는 접합부 깊숙이 끌어당겨 완전하고 견고한 결합을 보장합니다.
올바른 플럭스 선택 방법
플럭스 선택은 특정 응용 분야의 요구 사항에 화학적 특성을 맞추는 과정입니다. 보편적인 해결책은 없습니다.
모재에 맞는 플럭스 선택
가장 중요한 요소는 화학적 호환성입니다. 플럭스는 특정 모재에서 생성되는 산화물을 공격적으로 제거하도록 제형화되어야 합니다.
구리 합금을 위해 설계된 플럭스는 스테인리스강에는 효과가 없으며, 알루미늄용 플럭스는 철에는 작동하지 않습니다. 잘못된 플럭스를 사용하면 표면이 깨끗해지지 않아 접합 불량으로 이어집니다.
필러 금속과 일치시키기
플럭스는 또한 필러 금속과 화학적으로 호환되어야 합니다. 부적절한 조합은 접합부를 약화시키는 원치 않는 화학 반응을 일으킬 수 있습니다.
예를 들어, 인(phosphorus)을 포함하는 특정 필러 합금을 철이나 니켈에 사용하면 인화물(phosphides)이라는 취성 화합물이 생성되어 접합부가 심각하게 약화될 수 있습니다. 플럭스와 필러는 원활하게 함께 작동해야 합니다.
가열 방법 및 사이클 시간 고려
플럭스의 활성 수준은 특정 온도 범위 및 시간에 맞춰 설계되었습니다. 토치 브레이징과 같은 빠르고 고온의 공정에는 신속하게 작동하는 매우 활성이 높은 플럭스가 필요합니다.
반대로,로 브레이징(furnace brazing)과 같은 느린 공정에는 활성이 덜하고 지속 시간이 긴 플럭스를 사용하는 경우가 많습니다. 진공 또는 제어 분위기 로 브레이징과 같은 일부 경우에는 보호 분위기가 산화물을 제거하여 플럭스 자체가 필요 없어집니다.
일반적인 함정과 브레이징 후 요구 사항
이상적인 공정을 아는 것만큼이나 무엇이 잘못될 수 있는지 이해하는 것도 중요합니다. 이러한 문제에 대한 인식은 전문적인 작업의 특징입니다.
잘못된 플럭스 사용의 위험
잘못된 플럭스를 사용하는 것은 브레이징 실패의 주요 원인입니다. 증상은 분명합니다. 필러 금속이 뭉치거나 흐르지 않거나, 접착력이 약해져 약하고 신뢰할 수 없는 결합이 생성됩니다.
플럭스 잔류물의 부식성
대부분의 브레이징 플럭스는 설계상 화학적으로 공격적입니다. 브레이징 후 부품에 잔류물이 남아 있으면 공기 중의 수분을 흡수하여 시간이 지남에 따라 심각한 부식을 일으킬 수 있습니다.
이러한 부식은 접합부를 약화시키고 주변 모재를 손상시킬 수 있습니다. 따라서 부품이 냉각된 후에는 모든 여분의 플럭스를 철저히 제거해야 합니다.
브레이징 후 세척 누락
플럭스 잔류물을 제거하지 않으면 부식 위험이 있을 뿐만 아니라 접합부 육안 검사를 방해합니다. 경화된 플럭스 층은 균열, 공극 또는 비접착 영역을 쉽게 숨길 수 있습니다.
또한 도장, 도금 또는 분말 코팅과 같은 후속 마감 작업에도 방해가 됩니다.
프로젝트를 위한 올바른 선택
플럭스 선택은 브레이징 작업의 기본 구성 요소를 기반으로 한 의도적인 결정이어야 합니다.
- 구리 또는 강철과 같은 일반 금속 접합에 중점을 두는 경우: 선택한 모재 및 필러 합금 계열과 호환되는 것으로 명시된 범용 플럭스를 선택하십시오.
- 특수 합금 또는 이종 금속 접합에 중점을 두는 경우: 결정은 정확한 화학적 호환성에 의해 주도되어야 합니다. 특정 플럭스 권장 사항은 필러 금속 제조업체의 기술 데이터 시트를 참조하십시오.
- 대량 생산 또는 민감한 전자 제품에 중점을 두는 경우: 플럭스 및 관련 부식성 잔류물 위험을 제거하기 위해 제어 분위기 로 브레이징을 고려하십시오.
궁극적으로 성공적인 브레이징은 모재, 필러 금속 및 플럭스를 상호 연결된 시스템으로 취급하는 데 달려 있습니다.
요약표:
| 선택 기준 | 주요 고려 사항 |
|---|---|
| 모재 호환성 | 플럭스는 금속(예: 구리, 스테인리스강, 알루미늄)의 특정 산화물을 제거하도록 제형화되어야 합니다. |
| 필러 금속 정렬 | 접합부를 약화시키는 원치 않는 반응을 방지하기 위해 화학적으로 호환되어야 합니다. |
| 가열 방법 | 토치 브레이징은 속효성 플럭스가 필요하며, 로 브레이징은 더 오래 지속되는 유형이나 제어된 분위기에서는 플럭스가 필요 없을 수 있습니다. |
| 브레이징 후 요구 사항 | 대부분의 플럭스는 부품이 냉각된 후 철저히 세척해야 하는 부식성 잔류물을 남깁니다. |
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- 표면 준비부터 브레이징 후 세척까지 전체 브레이징 공정을 이해하여 접합 무결성 보장.
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