アルミをくっつける。

アルミ、くっつけるの大変です。
溶接するのが、とても大変な金属なのです。

溶接成功には、様々な条件があります。

が、その中のことごとく全てにおいて悪条件なのがアルミ(とチタン)。

お家で溶接しやすい鉄に比べると、ものすごく大袈裟な機材が必要。


一般的に、アルミをくっつけるのはDIYじゃ無理…アルミは切るだけのもの…。



でも、最近このアルミくっつけ系の商品開発がアツイです。

溶接…ではないのですけれど、ロウ付けという手法があります。

半田付けと同じ方法で、アルミが簡単にくっつくのです。

くっつけたい金属を熱して、専用のハンダを金属に擦りつける。
するとハンダが溶けて、金属の接着剤として機能します。

溶接との違いとしては、対象の金属自体を溶かさない点。
だから、溶接より接着剤の方がニュアンス的に近いです。


簡単…と言われると、心配になるのは強度です。
胡散臭さマックス。

でも他に方法もないので、買ってみました。


アルミハンダというものです。
主に3商品。
1.アルミソルダー
2.アストロプロダクツに売ってるEASY WELD
3.ストレートに売ってるHTS-2000

1は古くからあるもので、ちょっと手順が多くて難しいそうです。


2と3は、たぶん違いはないと思う…。

2は1本1000円ぐらいで太めの棒、3は4000円で250gほど。

3の方が割安で、2の方が買いやすい…？


今回は3をストレート通販で買いました。
送料込み、会員登録で3800円ほどに。



そんで、使ってみます。

まずはアルミパイプを適当にくっつけてみます。



アルミパイプを超適当に切ったものです。
これらを接続します。

グラインダーでフリーハンドにて切ったものなので、面なんかガタガタです。
これでどれほど強度が出るのか…。

サンダーで表面の酸化皮膜を落とします。

アルミは表面が酸化層になります。
酸化層はくっつかないので、何らかの方法で若干削ります。

パイプを1500円のガストーチで加熱しつつ…400度に達したところで、ハンダが溶けてくっつくようになります。

勘違いしやすいので…
ハンダを熱するのではなく、金属の方を熱します。
あくまで、金属が熱いからくっつくのです。
これは、よくある配線のハンダも同じです。

両方のパイプの切り口に、ハンダを盛りました。
溶け込みはかなり良好。
配線のハンダをよく理解している人なら、すごく簡単です。作業性よし。

アルミとハンダの仕組みをきちんと勉強していれば、いい出来栄えでくっつくと思います。



ハンダを盛った面同士を重ね、両方を熱していきます。

ハンダ自体を加熱するのではないです。両方の金属が400度になるように熱します。
見た目の変化はなく、400度になったところでゆっくりハンダが溶け始めます。

あとは、自然に溶けてくっつきます。
追加で、横からハンダを溶かし込んでいきます。
これも簡単。

パイプの半周ぐらいくっつけてみました。


雑にやったところはともかく、ちゃんとやったところは見栄えは悪くないです。

出っ張ったところはサンダーで削れば綺麗になります。



金属は、急に冷やすと硬くて曲がりにくくて割れやすくなります。

なんちゃら残留応力というやつが働きます。
たぶん、刀とかの焼き入れとかがそんなんだと思います。

雑な作りのエキマニが割れる原因の１つもそれだったと思います。

ゆっくり冷えれば、その応力はあまり出ません。
衝撃に強くて柔らかい感じになります。


今回は耐衝撃性が大切なので、ゆっくり冷やします。
アルミって案外すぐには冷えないので、気長に待ちます。


そして、手で持って全力で叩きつけます。

6000系の硬いアルミがこれだけ変形するぐらいなので、かなり本気で叩いてます。

接合部

ノーダメージ、変形にも追従。

カナヅチで叩きます。

本気です。

惨状。


なのに、

ノーダメージ。
線付けの部分は全く剥がれる気配なし。

点付け部分は、ハンマーには耐えられず。
同じ点付けなら、たぶん溶接でも壊れると思います。

そして

壊れた方が検証になるので、さらに叩き続けます。



ノーダメージ。
接合部を叩いてもノーダメージ。


これは…壊すのは無理です。

単純な計算上は、接着面積からすると5000kgfのトルクまで耐えます。
DIYで破壊できる方法が思いつかない感じです。
車4台ぐらいで踏めば壊れるかな…ぐらい。

外径60mm、厚さ2mm。接着面積は計算してください。
今回くっつけたのは、その半周です。
1平方ミリあたり32kgfだそう。



使い道としては…

インタークーラーのパイピングは作れますね。
ある程度適当にくっつけて、隙間埋めなどにはJBウェルドを使えば完璧でしょう。

アルミフレームの自転車の自作もいけそうです。


対象のアルミが400度程度まで加熱出来ることが条件なので、質量の大きいものは難しいです。

トーチをたくさん使って加熱するとか…いろいろ工夫をしないと、狙った温度にならないと思います。


それさえクリアすれば何でもできそうです。



サージタンク計画、再始動の序章です。