ソルダリングトーチ
ソルダリングトーチは可搬型の火炎熱源であり、金属部材のはんだ付け、加熱曲げ、収縮チューブの加熱、微細部のロウ付け前処理などに広く用いられる。一般にブタンやプロパンなどの燃料ガスを用い、噴出したガスを点火して高温の炎を得る。はんだ合金の溶融や母材の予熱を迅速に行えるうえ、電気はんだごてでは届きにくい大型部材や屋外配管の加工作業にも適する。工業現場では作業能率の高さと携帯性が評価され、修理や設備保全の必携工具となっている。
概要と用途
ソルダリングトーチは火炎温度と熱流束が高く、分厚い母材や放熱性の高い部材にも熱を効率よく供給できる。用途は銅配管のはんだ付け、真鍮・銅小物の組立、屋外でのケーブル端末処理、収縮チューブの均一加熱、固着ボルトの緩め前の加熱、鋼板の局所ひずみ取りなど多岐にわたる。工場のみならず設備施工、メンテナンス、ホビー分野でも使われる。
構造と作動原理
主要構成はガスカートリッジまたはホース配管、開閉兼流量調整バルブ、逆火防止機構、ミキシングチューブ、ノズル（チップ）、点火装置である。燃料ガスはバルブで制御され、空気と混合後ノズル先端で着火し火炎となる。予混合式は炎がシャープで熱集中性に優れ、拡散式は炎がやわらかく母材過熱のリスクが低い。携帯型は圧電点火を備え、ボンベ一体型で素早く作業を開始できる。
燃料の種類
一般的にはブタン（携帯性・扱いやすさ）、プロパン（低温環境でも安定、出力が高い）を用いる。アセチレンは高温だが扱いが難しく、業務用ロウ付け向けである。選定は必要熱量、作業環境温度、連続使用時間で決める。
炎の調整と熱の与え方
炎は内炎・中炎・外炎で構成され、はんだ付けでは中炎〜外炎先端を使うのが基本である。青白い内炎を直接当てるとフラックスが焼け、酸化やボイドの原因となる。バルブで流量を微調整し、炎長と轟音を観察して最適点を保つ。熱は「母材を先に温め、はんだは後から流す」が原則で、炎を揺らして広く均一に熱を配分する。
予熱の重要性
厚肉部材や高熱容量の接合では予熱が不可欠である。特に銅・真鍮は熱伝導率が高く、接合部のみを加熱しても温度が逃げる。周辺を円を描くように温め、溶融直前でフィラーを供給すると濡れ性が向上する。
チップ／ノズル選定
ノズル径が小さいほど熱集中は高いが、広い面の昇温には時間がかかる。逆に大径ノズルは広範囲を短時間で加熱できるが、過熱リスクも高い。作業対象の板厚、熱容量、部位寸法に合わせ、微細作業用の細口、一般用の標準、加熱作業用の広口などを使い分ける。
付属アタッチメント
耐風シールド、熱反射板、延長ネックなどのアタッチメントは作業性と安全性を高める。屋外風下での炎乱れ抑制や、狭所でのアクセス改善に効果がある。
はんだ合金とフラックス
電子実装で用いるSn-Ag-Cu系無鉛はんだは溶融点が高く、トーチ使用時は母材の過熱に注意する。配管や金工ではSn-PbやSn-Cu、銀ろうを使う場面も多い。フラックスは用途に応じてロジン系、無機酸系、活性度の異なる製品を選択する。残渣は腐食源となるため、作業後は適切な溶剤で除去し乾燥させる。
安全対策と法規・設備
逆火・吹き戻し防止のため、逆火防止器や火口の清掃を徹底する。周囲の可燃物除去、耐熱シート設置、消火器配置は基本である。ボンベは直射日光を避け、横倒し厳禁、漏れ検査は石けん水で行う。換気を確保し、一酸化炭素蓄積を防ぐ。個人用保護具は耐熱手袋、遮熱ゴーグル、綿素材の作業服を着用する。
作業環境の管理
風の影響は炎安定と温度管理を乱す。屋外では風下に立たず、必要に応じて防風板を利用する。狭隘部では熱溜まりと酸素欠乏に留意し、休止時は必ずバルブを閉じる。
基本手順
- 接合面の脱脂・研磨（酸化膜と油分を除去）
- 仮合わせと固定（歪み防止のため点当てやクランプ）
- フラックス塗布（薄く均一に）
- 炎調整（中炎主体、内炎を母材に当てない）
- 母材の均一加熱（周辺から中心へ）
- フィラー供給（毛細管現象で流し込む）
- 冷却と固定解除（急冷回避、応力割れ防止）
- 残渣除去と外観検査（濡れ広がり、ピンホール、クラック確認）
品質管理と代表的欠陥
典型的欠陥は濡れ不良、ボイド、過熱による組織粗大化、フラックス焼けによる腐食である。原因は表面清浄度不足、温度プロファイル不適合、フィラー過多・不足に大別される。温度計や温度表示クレヨンを併用し、母材温度を定量管理することが効果的である。
機械的接合との併用
振動や引張負荷が大きい部位では、はんだ付け単独より機械的固定を併用する。例えばナット・ボルトでの初期位置決め後に周辺を加熱し、はんだでシール性と耐腐食性を高める手法がある。
メンテナンスと保管
ノズルのスパッタやフラックス堆積は炎形状を乱し逆火の一因となる。針やブラシで定期清掃し、Oリングの摩耗や亀裂を点検する。ホースは亀裂・膨らみ・劣化硬化の有無を触診で確認し、異常時は交換する。保管は乾燥した冷暗所で立て置きとし、バルブを閉止、キャップを装着する。
選定のポイント
- 必要熱量（板厚・熱容量）に見合う出力とノズル径
- 作業環境（屋外・低温）に適した燃料種
- 炎の微調整性、点火の確実性、逆火防止機構の有無
- アタッチメント互換性と交換部品の入手性
- 重量・重心とグリップ形状による作業疲労の低減
コストと運用
初期費用だけでなく、燃料補給の頻度、ノズル消耗、シール部品の交換周期を含めた総保有コストで評価する。現場では連続使用時間と立ち上がりの速さが生産性に直結するため、適切な容量のカートリッジや予備を計画する。