AT226496B

AT226496B - Verfahren zum Weichlöten von Aluminium oder von überwiegend Aluminium enthaltenden Legierungen

Info

Publication number: AT226496B
Application number: AT345461A
Authority: AT
Inventors: Gabor Polereczky
Original assignee: Budavox Budapesti Hiradastechn
Priority date: 1961-02-07
Filing date: 1961-05-03
Publication date: 1963-03-25

Description


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   Verfahren zum Weichlöten von Aluminium oder von überwiegend Aluminium enthaltenden Legierungen 
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 Fläche geschmolzen, das Werkstück mit Hilfe eines Ultraschallerzeugers zum Schwingen gebracht, oder aber wird das Ende des Lötkolbens zur Ultraschallerzeugung erregt. Beide erwähnten Verfahren besitzen den Nachteil, dass teuere, umfangreiche, komplizierte und schwere elektrische Vorrichtungen nötig sind, deren Bedienung Fachpersonal erfordert. Dadurch wird das ohnehin teuere und unsichere Verfahren noch kostspieliger. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren zum Weichlöten von Aluminium oder von ilberwiegend Aluminium enthaltenden Legierungen ist dadurch gekennzeichnet, dass ein lösungsmittelfreies Lötmittel verwendet wird, bestehend aus durch Umsetzung von Harzen mit Karbonaten, Oxyden oder Hydroxyden von Metallen, deren elektrochemisches Potential positiver als jenes des Aluminiums ist, erzeugten Verbindungen und/oder aus Salzen solcher Metalle mit Fettsäuren mit mehr als 15 C-Atomen in der Kette oder aus Mischungen solcher Salze, und dass man dieses Lötmittel auf die Oberfläche des Aluminiumwerkstilckes aufträgt, wonach das Verlöten in Gegenwart einer vorzugsweise Zinn, Blei und Zink enthaltenden Weichlötmetallschmelze unter Reaktion des Lötmittels mit der auf der Oberfläche befindlichen, das Löten verhindernden Oxydschicht bei Temperaturen zwischen 300-5000C erfolgt,

   wobei sich die Lötmetallschmelze mit dem von der Oxydschicht befreiten Aluminium legiert. Das Verfahren kann auch derart ausgeführt werden, dass die an der Reaktion teilnehmenden organischen Metallsalze durch Anwendung der zum Löten notwendigen Temperatur an der Lötstelle erzeugt werden. 



   Die Dekapierungswirkung lässt sich dadurch erklären, dass die fettsauren und/oder harzsauren Metallsalze bei Temperaturen zwischen 300-500 C zu Reinmetallen reduziert werden, worauf die sehr fein verteilen, also sehr grosse Oberflächen besitzenden Metallteilchen auf Einwirkung einer weiteren Temperatursteigerung oxydieren und das Aluminiumoxyd reduzieren. Diese Annahme scheint dadurch bestätigt zu 
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 desfolgt. Anderseits tritt eine Oberflächenlegierung auch dann ein, wenn auf die mit dem erfindungsgemässen Dekapierungsmittel überzogene,   gereinigteAluminiumoberfläche   ein geringes Stück Lötmittel angebracht wird, angenommen, dass das Werkstück auf die zur Oberflächenlegierung erforderliche Temperatur erhitzt wurde. 



   Das erfindungsgemässe Dekapierungsmittel ermöglicht die Oberflächenlegierung des Aluminiums besonders bei Anwendung solcher Lötmetalle, welche ausser einem hohen Zinngehalt auch Zink enthalten, und deren Schmelzpunkt mindestens 3300C ist. Als zweckmässige Zusammensetzung des Lötmetalles sei folgende   erwähnt : 20-30 Gew.-Teile   Zinn,   15-25 Gew.-Teile   Blei und   8-20 Gew.-Teile   Zink. 



   Gemäss einer beispielsweisen Ausführungsform des Verfahrens werden die zu verlötenden Flächen der Aluminiumplatten mit einer Feile oder mit einer metallischen Drehbürste gereinigt. Zum Löten wird als Dekapierungsmittel eine aus fettsäurehältigem Kupferresinat und Kadmiumstearat bestehende Paste verwendet, mit einem über   501o   liegenden Gehalt an Wirkstoff,   d. h.   an organischen Metallsalzen. 



   Die mit dem Dekapierungsmittel gleichmässig überzogene Aluminiumoberfläche wird mit einem Lötkolben oder einem andern geeigneten   Werkzeug-im Falle grösserer Werkstilcke z. B.   mit einer Lötlampe-so lange erhitzt, bis die ursprünglich   gründliche'barbe   der Dekapierungspaste eine braune Farbe aufnimmt. Die Verfärbung bezeichnet den Zeitpunkt, bei welchem die zu verlötende Fläche mit dem auf den heissen Lötkolben aufgenommenen Lötmetalltropfen benetzt, also legiert werden kann. Eine zweckmässige Zusammensetzung des erfindungsgemäss anzuwendenden Lötmetalles ist : 20   Gew.-Teile   Zinn, 20 Gew.-Teile Blei, 10 Gew.-Teile Zink. 



   Die durch das beschriebene Verfahren erzeugte, einfach überlappte Lötverbindung einer 10 x 20 mm   Oberfläche   zeigt bei zwei Prüflingen von je 1,5 x 20 x 150 mm Oberfläche eine Scherfestigkeit über 100   kg/cm.   Im Laufe zahlreicher Zerreissproben konnte die Lötmetallschichte von der Aluminiumfläche in keinem einzigen Falle getrennt werden. In allen Fällen erfolgte die Trennung entweder in der Lötmetallschichte oder am Probestab ausserhalb der Lötstelle. 



   Gemäss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird auf einer dünnen Aluminiumfolie eine Lötstelle derart erzeugt, dass die Lötstelle mit geschmolzenem Bienenwachs dünn überzogen, dann auf das festgewordene Wachs etwas fein pulveriertes Zinkkarbonat gestreut, und der Überschuss abgeschüttelt wird. Ein Lötmetall obiger Zusammensetzung wird auf den Lötkolben aufgetragen, geschmolzen und ein Tropfen davon auf die mit Bienenwachs und Zinkkarbonat vorbehandelte Aluminiumfläche aufgedrückt. An die in dieser Weise erzeugte Lötstelle kann nun jeder'sonst weichlösbare Metallgegenstand, z. B. Draht, mit dem vorangehend beschriebenen Lötmetall oder mit einem beliebigen, bei elektrischen-oder Radiomontagen ilblichen Lötmetall weichgelötet werden. 



   Der Vorteil des   erfi-dungsgemässen   Verfahrens liegt darin, dass-im Gegensatz zu den bekannten 

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 Verfahren - unter Vermeidung von Korrosionsbildern, in erster Reihe von halogenhaltigen Stoffen, auf Aluminiumflächen mit Hilfe der bei dem Weichlöten von Buntmetallen üblichen Mittel bzw. Verfahren Metallüberzüge erzeugt werden können, an welche ansonsten weichlötbare Metalle oder Legierungen sowie solche   Überzüge   tragende Metalle (wie   z. B.   feuerverzinnte Eisenplatten) in bekannter Weise angelötet werden können. 



   Die mit dem   erfindungsgemässenverfahren   gelöteten Aluminiumgegenstände wurden einer 56tägigen Nasswarmbehandlung unterworfen, wobei weder der Aluminiumgegenstand, noch das einen Teil seiner Oberfläche bedeckende Lötmetall eine schädliche Korrosion oder sonstige Beschädigung erlitt, selbst nicht an Stellen, die Überreste des Dekapierungsmittel trugen. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zum Weichlöten von Aluminium oder von überwiegend Aluminium enthaltenden Legierungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein lösungsmittelfreies Lötmittel verwendet wird, bestehend aus durch Umsetzung von Harzen mit Karbonaten, Oxyden oder Hydroxyden von Metallen, deren elektrochemisches Potential positiver als jenes des Aluminiums ist, erzeugten Verbindungen und/oder aus Salzen solcher Metalle mit Fettsäuren mit mehr als 15 C-Atomen in der Kette oder aus Mischungen solcher Salze und dass man dieses Lötmittel auf die Oberfläche des Aluminiumwerkstückes aufträgt, wonach das Verlöten in Gegenwart einer vorzugsweise Zinn, Blei und Zink enthaltenden Weichlötmetallschmelze unter Reaktion des Lötmittels mit der auf der Oberfläche befindlichen,

   das   Löten'verhindernden   Oxydschicht bei Temperaturen zwischen   300 - 5000C   erfolgt, wobei sich die Lötmetallschmelze mit dem von der Oxydschicht befreiten Aluminium legiert.

Claims

2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Reaktion teilnehmenden organischen Metallsalze durch Anwendung der zum Löten notwendigen Temperatur an der Lötstelle erzeugt werden.