AT203313B - Kadmiumhalogenidhaltiges Flußmittel zum Hartlöten von Aluminium und Aluminiumlegierungen - Google Patents

Description

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  Kadmiumhalogenidhaltiges Flussmittel zum Hartlöten von Aluminium und
Aluminiumlegierungen 
Beim Löten von Aluminium und Aluminiumlegierungen verwendet man Flussmittel aus verschieden zusammengesetzten Gemengen von Alkali-,   Erdalbali-und Erdmetallhalogeniden,   die zwar für gewöhnliche Lötungen ausreichen, aber dann versagen, wenn gleichzeitig eine grössere Zahl von Lötungen an einem Werkstück vorgenommen werden muss. 



   Bei Verwendung ide bekannten Flussmittel sind bekanntlich die Lote verhältnismässig träge und fliessen nur unvollkommen in längere Nähte ein oder über grössere Flächen hinweg. Infolgedessen bilden sich unter anderem im Lot Einschlüsse des Flussmittels, was   unerwünschte   Korrosionen im Gefolge hat. 



   Die bisher beobachteten Nachteile dürften darauf   zurückzuführen sein, dass   die bekannten Flussmittel bei der   Löttemperatur   noch ziemlich   zähflüssig   sind und nur eine beschränkte oxydlösende Kraft besitzen. Das schmelzende Lot kann sich infolgedessen nur langsam ausbreiten, bleibt stellenweise nach dem Schmelzen sitzen und legiert sich weitgehend mit dem zu lötenden Aluminium, was als   Fressen   bezeichnet   wird und eine weitere Verminderung des   Fliessvermögens   zur Folge hat. 



   Man hat versucht, die Wirkung der Flussmittel durch Beimengung von Schwermetallhalogeniden zu verbessern, die mit dem Aluminium durch Ladungsaustausch reagieren, wie z. B. Zinn-,   Zink-und/oder Kadmium- Chlorid.   Die chemische Umsetzung zwischen diesen Flussmitteln und dem Aluminium, die dem sogenannten Reaktionslöten zu Grunde liegt, verläuft durch die Poren der Aluminiumoxydschicht hindurch. Das unter dieser Schicht ausgeschiedene, bei der Löttemperatur flüssige Schwermetall hebt das Oxyd vom Grundmetall ab, das Oxyd kann nunmehr leicht von dem Flussmittel gelöst werden und bildet selbst eine Art "Gleitschicht" für das schmelzende Lot. 



   Es zeigt sich jedoch, dass derart zusammengesetzte Flussmittel nur dann brauchbare Ergebnisse liefern, wenn sie der Lötstelle während des Lötvorganges unaufhörlich   zugeführt   werden, nicht aber, wenn sie schon vor dem Löten aui die Oberfläche der zu verlötenden Teile aufge- bracht wenden, wie dies z. B. bei der sogenannten indirekten Lötung der Fall ist. Diese Erscheinung ist darauf zurückzuführen, dass die Ausscheidung der Schwermetalle, namentlich die des Zinks, schon bei Temperaturen erfolgt, die weit unter dem Schmelzpunkt mancher Lote liegen, so dass die dünne flüssige Schwermetallschicht schon längst oxydiert oder in das Grundmetall diffundiert ist, bevor das Lot zum Schmelzen kommt. 



  Bei sehr zahlreichen und unter Umständen unzu-   gänglichen Lötstellen   lässt sich aber das Flussmittel nicht während der   Lötung zuführen;   in solchen Fällen muss es vorher auf die durch Tauchen oder durch Erhitzen im Ofen zu lötenden Teile aufgebracht werden, wobei aus den obengenannten   Grün-dOn   Flussmittel der bekannten Zusammensetzung versagen. 



   Schliesslich ist die Verwendung kadmiumhalogenidhältiger Flussmittel in Form einer wässerigen Paste bekanntgeworden, die aber die bereits eingangs erwähnten Nachteile ihrer ungleichmässigen Verteilung auf den Metalloberflächen besitzt. 



     'Es   wurde nun gefunden, dass die Reaktionstemperatur der Halogenide des Kadmium mit dem Aluminium sich   genügend   stark heraufsetzen lässt, wenn die Kadmiumhalogenide in Form von Anlagerungsverlbindungen mit den entsprechenden Lithiumhalogeniden, z. B. als Lithium-Kadmiumchlorid angewendet werden. Besonders günstig aut die Eigenschaften des Flussmittels wirkte sich dabei noch ein   Überschuss   des betreffenden Lithiumhalogenides über die der Formel 3 Cd   Hal2.   



    4L'iiHal   entsprechende Menge aus. 



   Des weiteren konnte festgestellt werden, dass   Anlagerungsverbindungen   zwischen Kadmiumund Lithiumchlorid, im Gegensatz zum einfachen   Kadmiumchlorid,   sich in organischen Lösungsmittels mit höherer, zwischen   E   = 2 bis 30 liegender Dielektrizitätskonstante, wie z. B. in Alkoholen, Aceton u. a. leicht lösen. Ebenso wird die Löslichkeit von Kadmiumbromid und Kadmiumjodid in den genannten organischen Lösungsmitteln durch Zugabe der entsprechenden   Lihtiumhalo-   genide infolge der Bildung leichter löslicher Dop-   pelsalze weiter erhöht. 



  Die gegenüber den einfachen Kadmiumhalo-   

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5geniden stark erhöhte Reaktionstemperatur der Doppelverbindungen mit Aluminium und ihre leichte Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln bieten die Möglichkeit, die Kadmiumhalogenide und besonders das Kadimumchlorid in Form ihrer Lösungen in organischen Lösungsmitteln in gleichmässiger, dünner Schicht auf die zu verlötenden Stellen aufzubringen, ohne Gefahr zu laufen, dass das Kadmium vorzeitig als schwammiger Niederschlag ausgeschieden wird, der sich beim Erhitzen leicht oxydiert und die Wirksamkeit des Flussmittels in Frage stellt. 



   Die an sich bekannte Anwendung von organischen Lösungsmitteln an Stelle von Wasser wirkt sich auch dadurch günstig   aus, dass   es so gelingt, eine Hydrolyse der Flussmittelsalze und eine Oxydation der Aluminiumoberfläche zu vermeiden. 



   Bisher konnte man nichtwässerige   Lösungsmit-   tel für kadmiumhalogenidhaltige Flussmittel nicht mit Erfolg verwenden, da man einerseits die Möglichkeit ihrer Auflösung nicht kannte, anderseits durch Aufschlämmung der Kadimumsalze aber ihre gleichmässige Verteilung auf der Oberfläche nicht zu erreichen ist. 



   Die weiteren Untersuchungen über die Auflösung von Doppelverbindungen der Kadmiumhalogenide mit Alkalihalogeniden ergaben, dass konzentrierte Lösungen von   Lithium-Kadmiumchlo-   rid mit überschüssigem Lithiumchlorid in organischen Lösungsmitteln höherer, zwischen e = 2 bis 30 liegender Dielektrizitätskonstante, wie z. B. Methanol, durch einen Zusatz von Li-   thiumfluorid in Mengen   von etwa 10 bis   50%   des vorhandenen Lithiumchlorids eine schleimartige, sehr beständige Suspension ergeben, die ihrerseits wieder als Lösungsmittel und/oder Suspensionmittel für weitere in dem angewende- 
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 unlösliche einfache und/oder komplexe Halogenide der   Alkali--,   Erdalkali- und Erdmetalle dienen kann. 



   Nachstehend sind zwei beispielsweise Zusammensetzungen des erfindungsgemässen kadmium-   haJogenidhaltigen   Flussmittels angegeben : Beispiel1 :14g3CdCl2.4LiCl,16gLiF, 70 g   LiCI,   150 g Methanol. 



  Beispiel2 :40g3CdCl2.4LiCl,50gLiCl, 10 g LiF,   20g KC1, 25g NaCl, 5g Na AlF,   250 g Methanol. 



   Man erhält so auch von unlöslichen Salzen sehr beständige Suspensionen mit vorzüglichen Flussmitteleigenschaften, die je nach ihrer   Verdünnung   mit einem organischen Lösungsmittel höherer   Di-   elektrizitätskonstante als Paste, als streichfähiger Brei oder als   zähflüssige Suspension,   die durch Tauchen auf die zu lötenden Stellen aufgebracht werden kann, verwendbar sind und infolge ihrer   fettlösenden   Eigenschaften auch auf nicht entfetteten Flächen gut haften. 



   PATENTANSPRÜCHE :
1. Kadmiumhalogenidhaltiges Flussmittel zum Hartlöten von Aluminium und Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Lösung oder Suspension der Doppelsalze von Kadmium- und Lithiumhalogeniden (z. B. 3   CdCl.   . 4 LiCI) und einfacher Lithiumhalogenide in   nichtwässerigen   Lösungsmitteln höherer, zwischen   E   = 2 bis 30 liegender Dielektrizitätskonstante, wie z. B. Alkohole und Azeton, besteht.

Claims (1)

1. 2. Flussmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihm Lithiumchlorid bis zur zwanzigfachen Menge des vorhandenen Doppelsalzes zugesetzt ist.

   3. Flussmittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ihm als weiterer Zusatz Lithiumfluorid zugesetzt ist, u. zw. vorzugsweise in Mengen von 10 bis 50 oxo des vorhandenen Lithiumhalogenids.

   4. Flussmittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es in Lösung oder Suspension weitere zusätzliche einfache und (oder) komplexe Alkali-, Erdalkali- und Erdmetallhalogenide enthält.