Mat-tech Production

Aluminium Brazing

Soldering aluminium can be simple, but has a couple of critical areas that require strict process control. Tenacious aluminium oxide makes most soldering processes with conventional means difficult. In addition, care must be taken when choosing the metal mixture. Aluminium alloys, meters and temperature often show very varied soldering results. Before commencing an order, it must be carefully studied how aluminium accepts or rejects heat during soldering.

Soldering can be done with soft solder (Sn-based, low temperature) or hard solder (Zn-based, high temperature) and with appropriate fluxes that suit the processing temperatures. Soldering is by definition a low-temperature joining process. Therefore, less deformation of the component is expected with aluminium soldering than with soldering, welding or other melt bonding processes. Soldering temperatures of 225 to 490°C are way below the aluminium melting temperature of 661°C, although 490°C is above the glow point.

Different aluminium alloys have different solderability: 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx en 7xxx are easier to sold than alloys from the 6xxx-series. Due to their magnesium content, alloys from the 5xxx-series are most difficult to solder.

Due to the high thermal conductivity and reflectivity of aluminium, the heat source must be custom-made.

De snelle vorming van een aluminiumoxidelaag en de moeilijkheid om die oxidelaag te verwijderen, zodat het soldeer het aluminium kan bevochtigen, zijn de redenen voor het gebruik van flux. Bij “normaal” solderen van koper is het verwijderen van het koperoxide relatief eenvoudig met milde organische en anorganische fluxen. Aluminiumoxide wordt niet zo gemakkelijk verwijderd en vereist mogelijk sterkere fluxen zoals een organische amine-gebaseerde flux (tot 285°C), anorganische fluxen (chloride of fluoride tot 400°C) en complexe fluoraluminaatzouten (boven 550°C). Het gebruik van mechanisch wrijven, ultrasoon of thermische spray hangt af van het gebruik van het gesmolten zink om de aluminiumoxidelaag af te schuren of weg te blazen en ondergronds bevochtigen van het aluminium mogelijk te maken. Er wordt geen flux gebruikt. Zachte soldeer in tin of zink wordt meestal gebruikt bij de eerste twee fluxen, omdat hun smeltpunt lager is dan 330°C en het zinkgedeelte helpt bij het voorkomen van galvanische corrosie. Voor soldeer gebaseerde zinkproducten gebruikt Mat-tech vloeimiddelen, die hogere smelttemperaturen bieden.

De resten van sommige zachte soldeervloeistoffen kunnen na het solderen nog actief zijn en moeten worden verwijderd. Soldeersels die voor aluminium worden gebruikt, bevatten meestal zink met lood, cadmium, tin, koper of aluminium. Soldeer dat tin bevat, kan echter een elektrochemisch corrosieprobleem veroorzaken. Soldeersels die cadmium bevatten, zijn verbannen vanwege gezondheidsproblemen van de mensen die hiermee werken. Ook het solderen met lood is niet meer toegestaan.

Loodvrije en cadmiumvrije legeringen die gewoonlijk worden gebruikt om aluminium te solderen, zijn 91Sn9Zn, 70Sn30Zn en 98Zn2Al. Andere legeringen in de Zn / Al-familie zijn 85Zn / 15Al, 90Zn / 10Al en 97Zn / 3Al. Andere variaties zijn 60Sn / 40Zn en 80Sn / 20Zn, die deel uitmaken van de Sn / Zn-familie.

Aluminium heeft vaak andere elementen toegevoegd om sterkte, stijfheid, corrosieweerstand, bewerkbaarheid en vormbaarheid te verbeteren. Sommige toevoegingen vormen geen probleem voor het solderen, maar magnesium is de uitzondering. Magnesium-bevattende aluminiumlegeringen (bijv. 5xxx en 6xxx series) worden gebruikt voor het uitbreiden van de sterkte-gewichtsverhouding en voor betere corrosieweerstand in sommige toepassingen.

Het magnesiumoxide hervormt zeer snel en laat geen bevochtiging van soldeer plaatsvinden. Titanium en sommige exotische toevoegingen zoals vanadium en chroom kunnen ook problemen veroorzaken. De series 1xxx (99% Al of hoger), 2xxx (toegevoegd koper), 3xxx (toegevoegd mangaan), 4xxx (toegevoegd silicium) en 7xxx (toegevoegd zink) zijn over het algemeen te gebruiken bij het solderen. De 5xxx (toegevoegd magnesium) en de 6xxx (toegevoegd silicium en magnesium) zijn dat niet.

Contact us

Would you like to know what we can offer you? Feel free to contact us!

Read more