Verfahren zur Herstellung von Metallstäben zum Schweissen oder Löten Zum Schweissen oder Löten, insbesondere Hartlöten von Metallen aller Art bzw. deren Legierungen wird bekanntlich ausser den in Fachkreisen als Zusatzwerkstoff bezeichneten Schweissdrähten, Lötdrähten oder Elektroden noch ein Flussmittel zur Oxydlösung benötigt.
Die Schweissdrähte, Lötdrähte oder Elektro den sind aus verschiedenen Metallen ange fertigt und können auch aus Legierungen be stehen.- Das Flussmittel, das gewöhnlich auf die Oberflächen der Drähte aufgetragen wird oder mit dem die in diesem Falle hohl. ausge bildeten Drähte gefüllt sein können, hat die Aufgabe, eine Reinigung des Schmelzbades von Oxyden zu bewirken. Auch die zu ver schweissenden bzw. zu verlötenden Werkstoff kanten müssen üblicherweise mit einem Fluss mittelanstrich versehen werden. Das Fluss mittel ist gewöhnlich in Form einer Paste vor handen. Wenn es nur von aussen her an die Verbindungsstelle der beiden Werkstücke, die miteinander verschweisst oder verlötet werden sollen, herangebracht wird, ist. eine durchgrei fende Reinigung des flüssigen.
Schmelzbades jedoch nicht möglich.
Um diesen Mangel zu beseitigen, wurde be reits versucht, Sehweiss- bzw. Lötdrähte aus Einzeldrähten durch Verdrillen derselben mit einander zu einem Bündel, -unter gleichzeiti gem Einfüllen des zum Schweissen bzw. Löten erforderlichen oder diese Vorgänge erleich- ternden Hilfsstoffes in den von den Einzel drähten umschlossenen zentralen Hohlraum -herzustellen.
Hierbei kann man zwar dem bestehenden Bedürfnis, eine möglichst grosse Hilfsstoffmenge im Hohlraum unterzubrin gen, genügen, weil der dadurch bedingte grö ssere Querschnitt des Drillstabes keine erheb liche umerwünschte Beeinträchtigung der Bieg samkeit herbeiführt, wie dies bei massiven Stäben der Fall ist, deren ohnehin schon un genügende Biegsamkeit durch die Unterbrin gung einer grösseren Hilfsstoffmenge prak tisch völlig verloren ginge. Die erwähnten ge füllten Drillstäbe haben jedoch den Nachteil, dass sich während des Schweiss- oder Lötvor- ganges die Einzeldrähte beim Abschmelzen aufspreizen, so dass der Hilfsstoff aus dem Hohlraum herausfallen kann.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, diese Unzulänglichkeit zu vermeiden und zu gleich ohne Querschnittsvergrösserung des Schweiss- bzw. Lötstabes eine möglichst grosse Menge eines Flussmittels oder eines andern zum einwandfreien Schweissen oder Löten zweckdienliche Substanzen enthaltenden Hilfs stoffes im zentralen Bündelhohlraum -unter- zubringen. Dies wird erreicht durch ein Her stellungsverfahren, gemäss welchem während des Verdrillens durch die Drähte ein konzen trischer Druck auf den Hilfsstoff ausgeübt wird, der so stark ist,
dass der Hilfsstoff nicht vorzeitig aus dem zentralen Hohlraum heraus fällt.
Die so hergestellten Metallstäbe können auf beliebig kleine Längen geschnitten wer den, ohne Gefahr zu laufen, dass der Hilfs stoff herausrieselt. Bei der Durchführung des Verdrillvorganges ist es vorteilhaft, den Ver drillpunkt der Einzeldrähte in eine Zieh scheibe zu legen, was nicht ausschliesst, dass ein weiterer oder auch-- noch mehrere weitere Züge nachfolgen können.
Der Hilfsstoff wird während des Verdrill vorganges zweckmässig als Pulver in den zen tralen Bündelhohlraum eingebracht.
Mitunter ist es auch ratsam, zwecks Erhö hung des durch die Herstellung auf mecha nischem Weg erlangten Abschlusses der Metalldrahtbündel nach aussen zusätzlich die Drahtbündel mit einem Schutzüberzug zu ver sehen. Diese Massnahme ist auch ganz allge mein dann empfehlenswert, wenn die Draht- biindel längere Zeit gelagert werden sollen und daher gegen eine hierbei etwa zu befürch tende Oxydation der metallischen Oberfläche geschützt werden müssen. Der Schutzüberzug sichert einen luftdichten Abschluss und er möglicht es auch, hygroskopische Hilfsstoffe in den während des Verdrillens der Einzeldrähte entstehenden Hohlraum einzufüllen.
Als Schutzüberzüge kommen insbesondere Kunstharze, Kunstharzlacke, Öl-Lacke und andere luftdicht abschliessende Stoffe in Frage, die auf Metall gut haften und eine ver hältnismässig hohe Dehnung .aufweisen. Der artige Stoffe dürfen beim Verbrennen in der Schweissflamme keine Rückstände oder zum mindesten keine für den Schweiss- bzw. Löt- vorgang schädlichen Rückstände hinterlassen und sollen unter der Einwirkung der Schweiss flamme oder des Lichtbogens abbrennen. Diese Forderung wird zum Beispiel von polymeri sierten ungesättigten Kohlenwasserstoffen, wie z.
B. Polystyrol erfüllt. Der Schutzüberzug wird am einfachsten durch Tauchen der ver drillten, mit Hilfsstoff gefüllten Metalldraht bündel mit gegebenenfalls nachgezogenen Drähten in den flüssigen, meistens vorge wärmten Überzugsstoff erhalten. Alsdann werden die Drahtbündel getrocknet. Das Auf bringen des Überzuges kann auch in anderer an sich bekannter Weise, z. B. durch Auf sprühen, herbeigeführt werden. Mitunter ist es zweckmässig, den Überzug zu färben oder der Überzugsmasse einen Farbstoff beizu mischen, um die Drahtbündel zu kennzeich nen oder ihre Enden in besondere Kennfar ben zu tauchen.
Die Einzeldrähte, die miteinander verdrillt sind, bestehen aus Metallen bzw. deren Legie rungen, die auf die miteinander zu verbinden den Werkstoffe abgestimmt werden müssen.
Als Hilfsstoff bei- Elektroden für Licht bogenschweissung können Substanzen benutzt werden, die die Eigenschaft besitzen, den Lichtbogen zu stabilisieren und gegebenenfalls durch exothermische Reaktion beim Verbren nen zusätzliche Wärme an das Schmelzbad ab zugeben. Als Hilfsstoff können auch solche Substanzen benutzt werden, die geeignet sind, einen Schutzgasschleier um das Schmelzbad zu bilden.
Schliesslich ist es noch möglich, den Schmelzpunkt des Zusatzmetalles, insbeson dere bei der Lötung von Werkstücken, so zu wählen, dass er dem Eintreten einer Diffusion des Zusatzmetalles in den Werkstoff der mit einander zu verbindenden Werkstücke ange passt ist.
Die Metallstäbe gemäss der Erfindung kön nen auch mehrere durch Miteinanderverdrillen von Einzeldrähten hergestellte Metalldraht bündel aufweisen, die miteinander verseht werden. Diese werden nachfolgend zur Unter scheidung gegenüber den nur je ein Metall drahtbündel aufweisenden Stäben als Mehr fachdrahtbündel bezeichnet. In den bei der Verseilung zusätzlich entstehenden zentralen Hohlraum kann während der Verseilung eben falls Hilfsstoff eingefüllt werden.
Die in dem Hohlraum der einzelnen Draht bündel und gegebenenfalls in dem Hohlraum der Mehrfachdr ahtbündel unterzubringende Ililfsstoffmenge lässt sich in einfacher Weise je nach Bedarf dosieren. Auf diese Weise kann, z. B. auch bei sehr dicken Metallstäben, der Hilfsstoff gleichmässig verteilt ins. Innere des flüssigen Metallbades eigeführt werden, wodurch es gelingt, von innen heraus die Oxyde mittels des Hilfsstoffes sicher zu lösen und auszutreiben.
Ein wesentlicher Anteil an dem Gelingen dieses Vorganges kommt der gleichmässigen Verteilung des Hilfsstoffes über den ganzen Querschnitt des jeweiligen Mehrfachbündels zu, wodurch eine optimale Verteilung des Hilfsstoffes über das ganze Bad aus dem Innern. des Schweissdrahtes her aus gewährleistet ist. Auch Mehrfachdraht- bündel können zweckmässig noch mit einem Schutzüberzug versehen werden, um die me- tallisehe Oberfläche gegen korrosive Einflüsse zu schützen und den Hilfsstoff. vor dem Ein dringen von Feuchtigkeit zu bewahren.
Schliesslich können auch die Mehrfach drahtbündel vor dem Aufbringen des Schutz überzuges noch einem Ziehvorgang mit blei bender Formänderung unterworfen werden, wodurch auch der im zentralen Hohlraum des Mehrfachbündels befindliche Hilfsstoff fester konzentrisch zusammengepresst wird und die Einzelbündel kraftschlüssig gegeneinanderge presst werden.
Das Verfahren gemäss der Erfindung wird nachstehend an Hand der beiliegenden Zeich nung näher erläutert, welche nach diesem Ver fahren hergestellte Metallstäbe zeigt.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel in Seitenansicht.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt hierzu.
Die Fig. 3 bis 8 zeigen in der gleichen Dar stellung wie Fig. 2 je ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2 besteht der Metallstab aus einem einzigen Bündel von drei miteinander ver drillten Drähten 1, wie sie in ihrer gegensei tigen Anordnung im Querschnitt in der Fig. 2 erkennbar sind. Sie können entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 auch einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt 2 aufweisen. Es besteht aber auch die Mög lichkeit, derartige Querschnitte durch einen nachfolgenden Ziehvorgang den Drähten zu geben. Die Zahl der Drähte kann verschieden gross sein. So können zum Beispiel entspre- chend den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 4 und 5 vier bzw. fünf Drähte 1 mitein ander verdrillt werden.
Der von den Drähten eingeschlossene zen trale Raum ist, wie die Figuren erkennen lassen, mit einem pulverförmigen Hilfsstoff 3 ausgefüllt, der Flussmittel und andere zum Schweissen oder Löten zu verwendende Sub stanzen enthält und gleichzeitig mit dem gegenseitigen Verdrillen der Einzeldrähte zum Ausfüllen des dabei entstehenden zentra len Hohlraumes des Bündels eingefüllt wor den ist.
Die Einzeldrähte sind durch einen oder mehrere Ziehvorgänge so stark über die Streckgrenze hinaus verformt worden, dass sie vermöge der dadurch erlittenen, bleibenden Formänderung den Hilfsstoff 3 im zentralen Hohlraum konzentrisch fest zusammenpressen und einen so starken gegenseitigen Anpress- druck haben, dass sie bei ihrem Zusammen schmelzen während des Schweiss- oder Löt- vorganges nicht aufspreizen und den Hilfs stoff 3 daher nicht vorzeitig freigeben.
Metalldrahtbündel nach Art der Fig. 1 bis 5, insbesondere solche, die nach der Ver drillung noch gezogen worden sind und bei spielsweise infolge dieses Ziehvorganges Ein zeldrähte mit einem Querschnitt nach Fig. 3 aufweisen, können mehrfach- miteinander ver seilt werden. So zeigt die Fig. 6 einen Metall stab, der aus einem auf diese Weise hergestell ten Mehrfachdrahtbündel mit drei Bündel nach Fig. 3 gebildet ist und Fig. 7 einen Metallstab der aus vier Bündeln nach Fig. 3 gebildet ist.
Der beim Miteinanderverdrillen der Bündel gebildete zentrale Hohlraum 5 wurde im Falle der Herstellung des Metall stabes nach Fig. 7 zusätzlich gleichzeitig eben falls mit Hilfsstoff ausgefüllt: Die Zusammen setzung des Hilfsstoffes kann dieselbe sein, wie beim Hilfsstoff 3. Sie richtet sich in allen Fällen insgesamt jeweils nach dem Metall bzw. der Metallegierung der miteinander zu verbin denden Werkstücke.
Zur Aufnahme der jeweils erforderlichen Hilfsstoffmenge kann es, wie Fig. 6 zeigt, ausreichen, wenn die Hohlräume der Einzel drahtbündel gefüllt sind. Gemäss der Darstellung hach Fig. 8 sind die Einzeldrähte 16 so angeordnet und ver drillt worden, wie die Drähte 1 beim Ausfüh rungsbeispiel gemäss Fig. 2, wobei der zen trale Hohlraum gleichzeitig mit Hilfsstoff 17 gefüllt wurde. Sie sollen aber aus verschiede nen metallischen Stoffen zusammengesetzt sein und beim Schmelzen eine Legierung bil den, die in besonderen Fällen für das Zu standekommen einer einwandfreien Schweiss bzw. Lötnaht erforderlich ist.
Nach Beendi gung des Verdrill- und Füllvorganges und dem vorher erläuterten Verformen der Einzel drähte 16 über die Streckgrenze hinaus, wurde das so hergestellte Bündel gemäss Fig. 8 noch mit einem Schutzüberzug 18 aus nicht hygro skopischen Stoffen versehen.