クルマの進化を支える！赤外線ろう付けとは？
車を知りたい
先生、「赤外線ろう付け」って、普通のろう付けと何が違うんですか？
自動車研究家
良い質問だね！どちらも金属を溶かして接合する点は同じなんだけど、赤外線ろう付けは熱源に特徴があるんだ。普通のろう付けではガスバーナーなどを使うことが多いけど、赤外線ろう付けではハロゲンランプなどから出る赤外線を使うんだ。
車を知りたい
へえ〜。赤外線を使うと何か良いことがあるんですか？
自動車研究家
そうなんだ。赤外線を使うと、ピンポイントに熱を加えることができるから、周りの部品を傷つけずに接合できるんだ。だから、精密な電子部品の接合によく使われているんだよ。
赤外線ろう付けとは。
『赤外線ろう付け』とは、自動車部品などを接合する技術の一つです。 まず、接合する金属よりも融点の低い合金を加熱して溶かします。そして、溶けた合金を金属の隙間に流し込み、冷えて固まることで金属同士を接合します。 赤外線ろう付けでは、ハロゲンランプなどから出る赤外線によって金属を溶かします。赤外線を一点に集中させて加熱するスポット法や、複数のランプを備えた電気炉を用いる方法などがあります。 ちなみに、赤外線は、ろう付けよりもさらに低い温度で溶ける電子部品のはんだ付けにもよく使われています。
自動車製造におけるろう付け技術
自動車の製造には、様々な部品を強固に接合する技術が欠かせません。その中でも、ろう付けは、異なる金属を熱とろう材を用いて接合する技術として、古くから自動車製造に活用されてきました。
近年、自動車は燃費向上や軽量化のために、より複雑な形状の部品や、アルミやマグネシウムなどの軽量素材の使用が増えています。それに伴い、従来のろう付け技術では対応が難しいケースも出てきました。そこで注目されているのが、赤外線を用いたろう付け技術です。
赤外線ろう付けの仕組み
赤外線ろう付けは、赤外線を熱源として金属を接合する技術です。 まず、ろう付けしたい金属同士を密着させ、その接合部にろう材を配置します。そして、赤外線ランプから照射された赤外線がこのろう材を加熱します。すると、ろう材は溶けて金属表面に濡れ広がり、毛細管現象によって接合部の隙間に流れ込みます。 その後、赤外線を止めるとろう材は冷却、凝固し、金属同士を強固に接合します。
赤外線ろう付けのメリット
赤外線ろう付けは、従来の溶接技術と比べて多くのメリットを持つため、自動車製造の現場で急速に普及しています。特に、エネルギー効率の高さは大きな魅力です。ピンポイントで加熱できるため、従来の溶接に比べて消費電力を大幅に抑えられます。また、熱影響範囲が狭いこともメリットです。周辺部品への熱影響を最小限に抑えられるので、熱変形や材質劣化のリスクを低減できます。さらに、赤外線ろう付けは精密な接合が可能なため、複雑な形状の部品にも対応できます。 高い品質と生産性の両立を実現できる点も、多くの自動車メーカーから支持を集めている理由と言えるでしょう。
自動車のどこに活用されている？
赤外線ろう付けは、現代の自動車製造において欠かせない技術となっています。その用途は多岐にわたり、様々な箇所でその力を発揮しています。
例えば、エンジン内部を見てみましょう。高温高圧にさらされる過酷な環境下で、冷却水路の接合などに赤外線ろう付けが用いられています。その他、トランスミッションやエアコンなど、高い信頼性と耐久性が求められる部品にも多く採用されています。
このように、赤外線ろう付けは、自動車の安全性、快適性、そして環境性能向上に大きく貢献していると言えるでしょう。
今後の展望
赤外線ろう付けは、自動車産業において今後ますます重要な技術となる可能性を秘めています。特に、電気自動車（EV）やハイブリッド車（HV）の普及に伴い、バッテリーやモーターなど、高精度な接合が求められる部品が増加しています。赤外線ろう付けは、これらの部品の接合に最適な技術として、更なる需要の拡大が見込まれます。
また、軽量化や高強度化といった、自動車開発における永遠の課題に対しても、赤外線ろう付けは大きく貢献できます。異種材料の接合にも対応可能なため、軽量かつ高強度な素材を組み合わせた、これまでにない innovative な自動車部品の開発も期待されます。
さらに、自動化や省エネルギー化といった観点からも、赤外線ろう付けは注目されています。AI や IoT 技術を駆使した、より精密かつ効率的な接合システムの開発が進められており、環境負荷の低減にも貢献すると期待されています。