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금속 정보/금속 가공

납땜이란? 대표적인 납땜의 종류와 특징, 장단점을 해설한다

by KaNonx카논 2022. 9. 19.
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납땜이란? 대표적인 납땜의 종류와 특징, 장단점을 해설한다

납땜이란?


납땜은 피 용접 재료(모재)를 녹이지 않으며,

용가재를 접착제처럼 접합 면의 틈새에 고루 미치게 하는 접합하는 가공 법입니다.



납땜의 원리

납땜은, 모재와 용가재의 융점의 차이에 의해 녹이는 현상을 이용한 용접법입니다.

 

한 온도에서 용가재를 달굼으로써 모재를 녹이지 않고 용가재만을 녹이는

모세관 현상에 의해서 용착 면에 침투 및 확산시킵니다.

 

용가재가 접착면에 들어가는 모습을 "모재가 용가재에 의해"녹았다""라고

표현하며 그 상태는 종이나 직물이 물로 젖은 것과 같은 원리입니다.

이 "녹음"을 젖음성이라 하며

모재의 재질이나, 용가재로서 이용하는 왁스 종류 등에 따라 젖음성은 다릅니다.


납땜의 대표적인 종류

납땜을 할 때 용가재에서 효율적으로 모재를 젖게 하려면

모재의 표면의 산화 피막을 제거할 필요가 있으며,

이 산화 피막 제거 방법에 의해서 납땜은 크게 2가지로 나뉩니다.

플럭스 납땜
플럭스는 활성 온도까지 가열함으로써 금속 표면에 형성된 

산화 피막을 분해 제거하는 화학 약품입니다.

 

다음의 플럭스의 조건을 충족시키고, 적절한 플럭스의 선정과 도포가 필요합니다.

① 유동성, 습윤성이 좋은 것
② 피복성 및 탈까의 치환성이 좋은 것(다시 산화 방지 및 결함 방지)
③ 내열성이 좋은 것
④ 도포성이 좋은것
⑤ 잔사(용접 후에 남은 용가재 등 카스)제거가 쉽고 부식성이 없는 것

 

제어 납땜
납땜시의 주변의 기체를 제어하며 산화 피막을 분해·제거하는 납땜 법입니다.

제어 중의 납땜은 플럭스 납땜과 비교해서 찌꺼기 등의 처리가 불필요하고,

복잡한 부품의 동시 납땜, 그 외 플럭스 납땜이 부적당한 모재의 납땜 등에도 이용됩니다.

경 납땜 제어에서는 환원성 가스의 수소, 무 산화성 가스 질소, 불활성 기체 및 진공의 3종류로 구분되며

각각 모재와 경납에 따라서 분별할 수 있습니다.

상기의 화상은, 산화 분위기 납 땜의 모습에서 벨트 컨베이어와 무통 산화로에 의해서, 

자동화 다량 생산을 실현하고 있습니다.

 

납땜과 다른 용접의 차이

용접에는 납땜 이외에 용융 접점이나 용접 등의 가공 법이 있습니다.

각각의 특징과 비교한 납땜의 장단점을 확인해 봅시다.

또한, 납땜과 그 가공 법은 이용 경납과 모재의 편성에 의해서 크게 다르기 때문에,

이어 해설하는 것은 모든 납땜에 해당하는 특징이라기보다는

어디까지나 그런 경향이 있다는 정도로 인식해 주시면 되겠습니다.

 

납땜의 장점

납땜 법의 장점은 대체로 다음과 같습니다.

① 모재가 거의 녹지 않아서 치수 정밀도가 높다


② 진공 변형이 적기 때문에, 박판과 정밀한 접합이 가능하다

③ 침수에 의해서 왁스가 모재 사이에 끼어드는 것으로 접합 부분이 

복수 있는 복잡한 형상의 접합의 자동화나 대량 생산에 적합하다

④ 침수에 의해서 왁스가 모재 사이에 퍼져서 보이지 않는 곳이나 

용접 막대가 직접 가지 않는 부분의 접합도 용이하다

⑤ 경납과 모재가 녹아들 필요가 없어 조건을 적절히 선택하면 

특수한 재료·이종 재료 간 접합이 용융 접점 등보다 용이하다

⑥ 경납과 모재의 융해점이 다르기 때문에 다시 가열에 의한 접합부를 뗄 수 있다



납땜의 단점

납땜의 단점은 다음과 같습니다.

① 접합 강도가 다른 용접에 비하면 다소 약한 것이 많다

②려고 모재의 편성에 의해서는 뚜렷한 침식이 일어난다

(니켈기 합금을 니켈 납에서 납 땜하는 경우 등)

③ 접합부를 직접 확인할 맞지 않기 때문에 결함 제어가 어렵다

 


납땜과 땜납의 차이
납 땜과 같은 원리를 이용한 가공 법으로서 "땜납"이 있지만

이 차이는 사용하는 밀랍재입니다.

 

녹는점 450℃ 이상의 굳어지는 것을 이용하는 것이 납 땜,

녹는점 450℃ 미만의 무른 납을 이용하는 것이 땜납으로 분류됩니다.

450℃으로 구분하는 데 물리적 의미는 없고 450℃ 근처를 액상 선 온도로 

밀랍재와 땜납이 적었기 때문입니다.

 

또한 영어로는 납 땜을 Brazing, 땜납을 Soldering과 구별하고 있습니다만,

독일어에는 양자를 Löten라 칭하고, 구별하지 않습니다.

 

그만큼 가까운 가공 법으로 명확히 나누어 생각하지 않는 경우도 많습니다.

 

납땜 방법

납땜은 도구만 갖추면 DIY등에서 활용할 수도 있습니다.

상기는 일반적인 납땜의 순서로 읽어 보면 아는 대로,

특별한 도구는 세라믹 보드와 카본 보호대, 서포트 스탠드 정도로, 나머지는 일반적인 공구로 감당할 수 있습니다.

 

 

 

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