鋳鉄のロウ付けが難しい理由は？溶接との違いや加工時の注意点を解説

鋳鉄へのロウ付けはできる？難しい理由を解説

鋳鉄へのロウ付けは、技術的には可能であるものの、以下のような素材の性質が原因で難易度が高くなります。

• ロウ材が均一に行きわたりにくい
• 鋳鉄の炭素の含有量が多く割れやすい
• 均一な加熱には技術と経験が必要

鋳鉄の性質だけでなく、作業者の技術力や経験なども、ロウ付けの仕上がりには大きく影響します。

鋳鉄のロウ付けが難しいそれぞれの理由について、以下で詳しく解説します。鋳鉄のロウ付けの依頼先を探している事業者様は、鋳鉄のロウ付けが難しい理由を理解したうえで、どのような観点で業者を選ぶべきかの参考にしてみてください。

鋳鉄はロウ材が均一に行きわたりにくい

鋳鉄へのロウ付けが難しい理由の一つが、ロウ材が均一に行きわたりにくい点です。

鋳鉄は、表面に酸化被膜を形成しやすい素材です。酸化被膜がある表面では濡れ性が低下し、ロウ材が接合面全体に均一に行きわたりにくくなります。ロウ材が濡れていない表面は接合しにくく、接合不良が生じやすいでしょう。

鋳鉄の表面には微細な凹凸が存在する点も、ロウ材が均一に広がりにくい原因の一つです。接合前には、表面を十分に研磨して酸化皮膜や汚れを除去し、濡れ性を高めることが大切です。

鋳鉄は炭素が多く割れやすい

鋳鉄は炭素を多く含む金属です。この炭素のために鋳鉄は比較的脆く、衝撃や急激な温度変化で割れやすいという性質があります。

ロウ付けでは、接合したい部分を加熱してロウ材を流し込み、その後冷却しますが、その過程で金属が膨張・収縮します。鋳鉄は粘りが少ないため、この膨張・収縮の差によって母材や接合部にひびが入りやすくなるのが特徴です。

そのため、鋳鉄のロウ付けでは、母材を均一に加熱し、加熱後は徐々に冷却するなど、ひびが入らないよう慎重に温度管理をおこなうことが大切です。

均一な加熱には技術と経験が必要

鋳鉄のロウ付けでは、母材が割れないように均一に加熱することが求められます。局所的に加熱しすぎると、鋳鉄が部分的に膨張して冷却時に収縮する差が大きくなり、ひび割れやロウ材の広がり不良が起きやすくなります。

鋳鉄を均一に加熱するためには、作業者の高い技術と豊富な経験が必要です。加熱の際は、加熱位置を少しずつ変えながら作業し、母材の温まり具合を見ながら適切な温度を保つ必要があります。加熱ムラによる接合不良のリスクを減らしたい事業者様は、ロウ付け実績が豊富な業者に相談することが大切です。

小池製作所では、これまでに60年以上の加工実績があります。鋳鉄など、一般的にロウ付けが難しい金属の接合にも対応することが可能です。

鋳鉄のロウ付けをおこなうメリット

鋳鉄のロウ付けは、技術的な難易度は高いものの、以下のようなメリットが理由で選択される場合があります。

• 溶接より母材への影響が少ない
• 異種金属同士の接合に適している

母材を接合する方法は、溶接やはんだ付けなどさまざまです。ロウ付けには、ほかの接合方法より優れた点があるので、自社の製品に適しているかよく検討しましょう。

それぞれのメリットについて以下で詳しく解説します。鋳鉄の接合方法について、どれを選択すべきか悩んでいる事業者様はぜひご参考にしてください。

溶接より母材への影響が少ない

鋳鉄のロウ付けが選択されるメリットの一つが、溶接よりも母材への影響が少ない点です。溶接は母材同士を溶かし、混ざり合わせることで接合する方法です。母材の融点以上の温度まで加熱し、しっかりと溶融させる必要があります。

一方、ロウ付けは、母材よりも融点が低いロウ材を溶かして接合面に流し込み、母材同士をくっつけます。母材の融点より低い温度までしか加熱しないため、溶接よりも温度を高くする必要がありません。

加熱温度が高いほど、冷却時に鋳鉄の一部が大きく膨張・収縮し、割れやひびが入りやすくなります。ロウ付けは、溶接と比較して加熱温度が低く、母材へのダメージを低減できます。割れが生じやすい鋳鉄には適した方法といえるでしょう。

異種金属同士の接合に適している

異種金属同士の接合に適していることも、鋳鉄の加工にロウ付けが選ばれる理由です。

鋳鉄と銅などの異種金属は、融点などの特性が異なります。融点が大きく異なる金属同士では、溶接で均一に溶融させて接合することが難しく、温度管理が容易ではありません。

ロウ付けは、母材を溶かす必要はないので、溶接よりも異種金属の接合に適しています。

熱膨張率の差の影響を少なくできる点も、ロウ付けが異種金属の接合に向いている理由です。高温で加熱するほど、熱膨張率の差の影響が出やすいので、比較的低温で接合できるロウ付けは異種金属の加工に適しているといえます。

鋳鉄のロウ付けをおこなう際の注意点

鋳鉄のロウ付けをおこなう際の注意点として、以下のようなものが挙げられます。

• 事前の表面処理
• 均一な予熱
• 冷却速度のコントロール

鋳鉄の表面には酸化皮膜が存在するため、単純な研磨だけではロウ材が十分に広がらないことがあります。接合面は必要に応じて化学的な脱脂・酸洗処理をおこない、適切なフラックスや専用のロウ材を使用することが望ましいです。

予熱や冷却などの温度管理も、接合の品質に影響するため注意が必要です。急激な加熱・冷却は鋳鉄の割れにつながるおそれがあり、全体が均一に加熱されるよう工夫することが求められます。

鋳鉄のロウ付けを依頼する場合は、上記の注意点を業者が充分に把握しているか、あらかじめ確認しておきましょう。

鋳鉄のロウ付けのご相談は小池製作所へ

鋳鉄のロウ付けは難易度が高く、外部に依頼する際は適切な業者選びが重要です。

小池製作所は、1957年の設立以来、モノづくりの街大田区で金属加工に向き合い続けています。鋳鉄など、前処理や温度管理などが難しい金属のロウ付け実績も多数あり、お客様のご要望どおりの品質での納品が可能です。

また、社内ではベテランと若手のスタッフがともに作業をおこない、技術や知識を継承できる体制が整っています。そのため、一度きりのお取引ではなく長く継続してお任せいただくことも可能です。

鋳鉄のロウ付けに対応している業者を探している事業者様は、ぜひ小池製作所にご相談ください。

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