CH388071A - Tin solder in the form of a hollow wire with a flux core - Google Patents

Tin solder in the form of a hollow wire with a flux core

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CH388071A
CH388071A CH7434659A CH7434659A CH388071A CH 388071 A CH388071 A CH 388071A CH 7434659 A CH7434659 A CH 7434659A CH 7434659 A CH7434659 A CH 7434659A CH 388071 A CH388071 A CH 388071A
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CH
Switzerland
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sep
soldering
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rosin
plasticizer
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CH7434659A
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Guenther Dr Laubmeyer
Marius Dr Smits
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Guenther Dr Laubmeyer
Marius Dr Smits
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • B23K35/3613Polymers, e.g. resins

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

  

  Lötzinn in Form eines Hohldrahtes mit Flussmittelseele    Die Erfindung betrifft ein Lötzinn     in    Form eines  Hohldrahtes mit Flussmittelseele, die aktiviertes na  türliches Harz oder aktiviertes     synthetisches    Harz  enthält. Im nachfolgenden wird dies Erzeugnis kurz  als  Röhrenlötzinn  bezeichnet werden.  



  In der raschen Entwicklung der Elektroindustrie  der letzten Jahrzehnte, vor allem in dem Gebiet, das  man heute als  Elektronik      bezeichnet,    ist das  Weichlöten von Kontaktverbindungen von ganz be  sonderer Bedeutung geworden. Während man in frü  heren Jahren das Weichlöten gleichzeitig zur Befesti  gung gewisser Bestandteile in     Stromkreisen        benutzte,     wird heute das Weichlöten vorzugsweise nur einge  setzt, um Kontaktverbindungen so durch Lötung zu  verbinden, dass kleinste und konstantbleibende elek  trische Übergangswiderstände entstehen. Im Sinne  einer stets weiter rationalisierten Fertigung wurde  das Lot in Gestalt von Drähten verwendet und ge  genwärtig allgemein als  Röhrenlötzinn , d. h. in  Form eines Hohldrahtes mit Flussmittelseele ein  gesetzt.

   Solche Röhrenlötzinne wurden in Stärken  von unter 1 mm bis     zu    allen stärkeren Dimensionen  verwendet. Als Füllung wurde und wird in der  Elektroindustrie Kolophonium oder ein     künstliches     Harz verwendet, dem neuerdings zur Verkür  zung der Lötzeit lötchemisch wirkende Chemikalien,  Aktivatoren     genannt,    zugefügt wurden. Dadurch ent  standen jedoch wieder Korrosionsgefahren für die  fertige Lötstelle, die an vielen Stellen untragbar wa  ren, da sie später zu Defekten der fertigen Geräte  führen können.  



  Eine sehr unangenehme Folge des Lötens mit  Kolophoniumröhrenlötzinn besteht darin, dass die  neben jeder Lötstelle sich abscheidende Kolopho  niumzone nach gewissen Zeitabständen abblättert  und die Kolophoniumflitterchen, z. B. im Fern  sprechwesen beim Herunterfallen in den Relais zwi-    sehen den Schaltkontakten Stromunterbrechungen  erzeugen und die     Anlagen    ganz oder zum     Teil        aus-          ser    Betrieb setzen.

       Hinzu    kommt, dass zwischen dem  gelöteten Metall und dem Kolophonium - vor al  lem, wenn letzteres   aktiviert<B> </B> war - und in der  Umgebung der Lötstelle nach dem     Abblättern    der  Kolophoniumhaut durch Zutritt der Luftfeuchtigkeit  Korrosionen in     einem    untragbaren Ausmass entste  hen können. Diese möglichen Folgen schliessen da  her an vielen Stellen ein Weichlöten mit stark akti  viertem Kolophonium aus, da sie zu     Defekten    der  fertigen Geräte führen können. Insbesondere die in  der Elektronik     sich    mit grossen     Schritten    einführende  Miniaturtechnik steht in dieser Hinsicht vor immer  stärkeren Problemen.  



  Vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile.  Die Erfindung ist nun     dadurch    gekennzeichnet,  dass der Flussmittelseele ein Weichmacher mit nied  rigem Dampfdruck und hohem Siedepunkt in so ge  ringem, der Art und Menge der     verwendeten        Akti-          vatorsubstanz    angepassten Prozentsatz     zugesetzt    ist,  dass das Flussmittel einen nach niedrigeren Tem  peraturen erweiterten     Erstarrungsbereich        aufweist,

       jedoch nach der     Lötung    neben der Lötstelle     in    einem  fast     plastischen    und deshalb     rissfrei    bleibenden und  korrosionsschützenden, aber klebfreien Zustand er  starrt.  



  Als Weichmacher im     Sinne    der     Erfindung        sind     Verbindungen geeignet, die folgende     Eigenschaften     besitzen  
EMI0001.0033     
  
    a) <SEP> einen <SEP> sehr <SEP> geringen <SEP> Dampfdruck,
<tb>  b) <SEP> damit <SEP> einen <SEP> sehr <SEP> hohen <SEP> Siedepunkt, <SEP> möglichst
<tb>  oberhalb <SEP> des <SEP> Schmelzpunktes <SEP> des <SEP> Lotes,
<tb>  c) <SEP> keinerlei <SEP> chemische <SEP> Reaktionsfähigkeit <SEP> mit
<tb>  Kolophonium,       
EMI0002.0000     
  
    d) <SEP> keinerlei <SEP> chemische <SEP> Reaktionsfähigkeit <SEP> mit <SEP> den
<tb>  verwendeten <SEP> Aktivatoren,
<tb>  e)

   <SEP> wenn <SEP> der <SEP> Weichmacher <SEP> sich <SEP> in <SEP> geringem <SEP> Um  fang <SEP> bei <SEP> besonders <SEP> hoher <SEP> Löttemperatur <SEP> zer  setzt, <SEP> entstehen <SEP> nur <SEP> Produkte, <SEP> die <SEP> die <SEP> löttech  nische <SEP> Reaktion <SEP> von <SEP> Kolophonium <SEP> und <SEP> der
<tb>  Aktivatoren <SEP> nicht <SEP> hemmen, <SEP> sondern <SEP> sich <SEP> neu  tral <SEP> verhalten <SEP> oder <SEP> bestenfalls <SEP> die <SEP> Lötung <SEP> zu  sätzlich <SEP> unterstützen.       Geeignete Weichmacher, die diese Forderungen er  füllen, sind in erster Linie Ester, insbesondere höhe  rer aliphatischer Al'ko'hole mit höheren aliphatischen  Säuren, vorzugsweise Dicarbonsäuren, deren durch  die Lötwärme bedingten thermischen Zersetzungs  produkte sich gegenüber den anderen Komponenten  einer Kolophoniumfüllung neutral verhalten. Z. B.

    ergeben das Dioctylsebacat sehr gute Ergebnisse,  ebenso Ester der Phthalsäure, Adipinsäure, Wein  säure und anderer. Natürlich sind auch andere als  Weichmacher bekannte Verbindungen, wie Ketone,  Säureamide, Alkohole, Äther u. a., die den vorste  hend     definierten    Forderungen entsprechen, brauch  bar.  



  Diese Weichmacher vergrössern den Erstarrungs  bereich von Kolophonium zu niedrigeren Wärme  bereichen. Mit anderen Worten wird Kolophonium  mit einem solchen Weichmacher während der Lö  tung stärker ausfliessen und in Form eines verblei  benden, nicht abblätternden oder nicht reissenden  Überzuges einen breiteren bzw. weiteren Bereich um  die Lötstelle herum abdecken als das normale Kolo  phonium.

   Während das normale Kolophonium, wel  ches mit     Halogenträgern    aktiviert ist, beim     Erstarren     noch bei Temperaturen von     100-120o    Halogene  dampfförmig ausstösst, die an den     Aussenrändern     der Kolophoniumzone auf den Metallen     unange-          nehme,    unter Umständen     gefährliche    Korrosionen er  zeugen, fliesst Kolophonium mit Weichmacher nach  der     Erfindung    noch fühlbar unter der Temperatur  von 90-1000 über diese Korrosionszone hinweg,  deckt sie dadurch wie ein Lack ab und verhindert  den     Zutritt    der     Luft,

      so dass weitere Korrosions  schäden nicht mehr auftreten können. Da aber Ko  lophonium mit Weichmacher einen wesentlich     grös-          seren    Erstarrungsbereich nach niedrigeren Wärme  bereichen hat, bleibt es auch nach der Lötung noch  fast plastisch, ohne zu kleben, mit anderen Worten,  es haftet rissfrei an und auf der Lötstelle und ver  mag nicht mehr abzublättern. Die Erfindung ermög  licht auf diese Weise ein praktisch korrosionsfreies  Löten mit     schnell    wirkenden, an sich korrosions  erzeugenden Aktivatoren.

   Das     Lötzinn    nach der vor  liegenden     Erfindung        erspart    weitgehend die Notwen  digkeit der Nachlackierung der Lötstellen, wie man  sie häufig zum Korrosionsschutz durchführen muss.  



  Für die Bemessung des Weichmacherzusatzes im  Einzelfall ist zu     berücksichtigen,    dass die üblichen  Aktivatoren     gewöhnlich    schon selbst etwas den Er  starrungspunkt von Kolophonium und damit seine    Sprödigkeit herabmindern. Die Menge des eingesetz  ten Weichmachers muss deshalb auf den jeweilig  verwendeten Aktivator und dessen mengenmässigen  Anteil im Kolophonium abgestimmt werden. Wäh  rend man z. B. reinem Kolophonium, dessen leicht  flüchtige naturgegebene Bestandteile durch Destilla  tion bei besonders hohen Temperaturen praktisch  restlos entfernt sind, 12 % hochwertiger Weich  macher, z. B.

   Dioctylsebacat oder bis zu 15 %  schwächer wirkende Weichmacher hinzufügen muss,  um das Ziel eines fast plastischen, aber klebfreien  Zustandes des Kolophoniums zu erreichen, muss  man diese Prozentsätze bei aktiviertem Kolopho  nium (Kolophonium mit chemischen Zusätzen zur  Beschleunigung der     Lötreaktion)    entsprechend herab  setzen.  



  Wenn man z. B. ein mit 8 % Anilinhydrochlorid  aktiviertes Kolophonium     in    den fast plastischen  klebfreien Zustand bringen will, so genügt eine Zu  satzmenge von ca.     2,0-4,U   <B>%</B> der obengenannten  Weichmacher. Bei 5 % Anilinhydrochlorid muss  man die Zusatzmenge des Weichmachers bereits auf  ca. 5-7 % erhöhen.  



  Benutzt man statt Anilinhydrochlorid z. B.     To-          luidinhydrochlorid,    so muss die Zusatzmenge des  Weichmachers noch mehr erhöht werden, da das  Toluidinhydrochlorid die Sprödigkeit des wieder  erstarrten     Kolophoniums    noch weniger herabsetzt  als Anilinhydrochlorid.  



  Andere geeignete Aktivatoren, die in Verbindung  mit der Erfindung brauchbar sind, sind     Hydro-          chloride    organischer Basen, z. B.     Naphthalinamino-          hydrochloride.    Auch Hydrazinhydrochloride sind ge  eignet, wenn sie mit einem Phenyl- oder Naphthalin  rest in Verbindung stehen, z. B.     Phenylhydrazin-          hydrochlorid    oder Naphthalinhydrazinhydrochlorid.

    Das sind alles Stoffe, die sich     im    geschmolzenen  Kolophonium lösen und die bei Temperaturen von  ca. 100o, zum Teil auch darüber, in der Kolopho  niumschmelze Chlorwasserstoffgase abgeben, und  zwar schon fühlbar stak bei kurzzeitigen Lötungen,  d. h. also bei kurzzeitiger Erhitzung auf     Löttempe-          ratur.     



  Das Gesagte gilt auch bei Verwendung von Akti  vatoren aus der Gruppe der Dikarbonsäuren. So,  wie die höheren Ester von Dikarbonsäuren als starke  Weichmacher im Sinn der     Erfindung    wirken, wirken  auch die Dikarbonsäuren selbst, wenn auch schwä  cher, weichmachend.

   Alle Dikarbonsäuren, ganz  gleich, ob es sich um aliphatische oder solche mit       Phenyl-    oder     Nap'hthalin'kernen    handelt, besitzen  gleichzeitig eine gewisse, wenn auch verschieden  starke     Weichmacher-Wirkung.    Es ist daher     verständ-          lich,    dass man auch bei der Verwendung von     Dikar-          bonsäuren    als     Aktivatoren    den Gehalt an Weich  macher dem Gehalt an Aktivator nach Art und  Menge anpassen muss, um Klebrigkeit von wieder  erstarrtem Kolophonium auf der Lötstelle zu ver  meiden.

        Allein das Berühren eines nach einer Lötung  wieder erstarrten Kolophoniumfilms mit dem Finger  zeigt sofort an, ob Klebfreiheit vorliegt. Diese Prü  fung auf Klebfreiheit ist allen Fachleuten der     Löt-          technik    bekannt. Mit dieser Probe ist das Maximum  des Zusatzes des     jeweiligen    Weichmachers zu akti  viertem Kolophonium auf die einfachste Weise fest  stellbar. Die Minimalzahlen des Zusatzes     sind    durch  die einfache Rissprobe bei Blechbiegeversuchen mit  gleicher Leichtigkeit feststellbar.

   Die Zusatzmenge  des Weichmachers ist wenigstens solange zu erhöhen,  bis Proben einer Kolophoniummischung, die wie bei  einer praktischen Lötung mit einem Lötkolben auf  einem dünnen     Blech    ausgestrichen sind, bei ein  fachen Biegeversuchen eine ausreichende     Rissfestig-          keit    besitzen. Da die in aktiviertem Kolophonium  vorhandenen Aktivatoren den Erstarrungsbereich je  nach Substanz und Menge verändern, ist in Abhän  gigkeit hiervon natürlich auch der Mengenanteil des  Weichmachers, mit dem das Ziel erreicht wird, ver  schieden. Es ist also für jeden Fachmann der Löt  technik eine klare Selbstverständlichkeit, auf Grund  der im Patentanspruch gegebenen Regel die Erfin  dung nachzumachen.  



  Als Aktivatoren aus der Gruppe der     Dikarbon-          säuren    können z. B. verwendet werden  Phthalsäure : C6H4 (COOH)2  Malonsäure : HOOC-CH2-COOH  Bernsteinsäure: HOOC-CH2-CH2-COOH- und  höhere -.  



  Verwendet man z. B. ein Aktivatorgemisch aus       I/3    Bernsteinsäure und 2/3 eines Gemisches aus hö  her molekularen Dikarbonsäuren in einer Gewichts  menge von 5 % des Kolophoniums, so müssen zur  Erreichung eines fast plastischen klebfreien Zu  standes des Kolophoniums nach der Lötung 8 %  Weichmacher, z. B. in Gestalt von besonders stark  kältebeständigen Weichmachern, wie Dioctylsebacat,  zugefügt werden. Es ist verständlich, dass bei Ver  ringerung des Aktivatorgehaltes auf z. B. 2 % vom  Kolophoniumgehalt ca. 10 % des oben erwähnten  Weichmachers angewendet werden müssen.  



  Soll also der Aktivatorgehalt erhöht werden, so  muss der Weichmachergehalt verringert werden und  umgekehrt.  



  Ein weiteres Beispiel für die Erfindung, das     sich     praktisch gut     bewährt    hat, ist folgende Zusammen  setzung  Auf 100 Teile Kolophonium kommen als Akti  vator 2,5 Teile Adipinsäure und als Weichmacher  6,5-6,8 % Dibutylsebacat. Würde man statt     6,5-          6,8    % Dibutylsebacat z. B. weniger als 6 % wäh  len, so geht die weichmachende Wirkung stark zu  rück, während     umgekehrt    bei     einem        Gehalt    von  über 7 % des Weichmachers klebende Kolophonien  entstehen, die unter allen Umständen vermieden  werden müssen.  



  Wählt man als Kolophonium ein reines Natur  kolophonium, so ist auch der natürliche Gehalt an    Terpentinöl     im    Kolophonium (das ja aus dem Harz  abdestilliert werden muss) zu berücksichtigen. Ein  Harz, das stark abdestilliert ist, braucht eine wesent  lich höhere Zusatzmenge an Weichmacher als ein  Harz, das     noch        fühlbare    Mengen des Terpentinöls  enthält, welches ja auch wie ein Weichmacher wirkt.  



  Die Herstellung eines Röhrenlötzinns nach der  Erfindung     geschieht    z. B. nach folgendem Schema  Durch einfache Laboratoriumsmessungen wird  zunächst unter Beachtung der Richtlinien dieser Er  findung die genaue Rezeptur des Kolophonium  gemisches     hinsichtlich    der Zusatzmengen von Akti  vator und Weichmacher festgestellt. Nunmehr wird  eine bestimmte Menge     Naturkolophonium    oder  Abietinsäure, z. B.  Tessalin   oder entsprechender       synthetischer    Harze durch vorsichtiges     Erwärmen     unter     dauernder    Temperaturkontrolle unter Um  rühren geschmolzen, bis die gut durchgemischte  Schmelze eine Temperatur von 100-1100 C auf  weist.

   Dann wird unter ständigem     Umrühren    und  unter Aufrechterhaltung der Temperatur der Akti  vator oder die Aktivatormischung in genau errech  neter Menge langsam zugegeben und gelöst. Nach  Erhalt der klaren Lösung wird unter starkem Um  rühren die bestimmte Menge     Weichmacher    beige  fügt.  



  Diese Schmelze wird nun in bekannter Weise in  das     vorgewärmte    und auf eine     bestimmte    Tempera  tur eingestellte Füllgefäss der     hydraulischen    Strang  presse zur Herstellung des Röhrenlötzinns gefüllt.  Das     Füllgefäss    wird geschlossen und die Presse in  Betrieb gesetzt, wodurch das fertige Röhrenlötzinn  mit der beschriebenen Füllung ausgestossen wird.  Bei Anwendung von leicht     zerfallenden    Aktivatoren  wird das Füllgefäss über der Schmelze mit einem  Gas geringen Überdruckes gefüllt, das möglichst aus  Gasen besteht, die beim thermischen     Zerfall    der  Aktivatoren entstehen können. Finden als Aktivato  ren z.

   B. chlorwasserstoffhaltige Verbindungen Ver  wendung, die in der Wärme zu gasförmigen Ab  scheidungen von Chlorwasserstoff neigen, kann die  Gasfüllung mit Chlorwasserstoffgas angereichert  werden, um die Zerfallgeschwindigkeit des Aktiva  tors bei den Temperaturen des     Pressvorganges    zu       verringern    oder praktisch ganz zurückzudrängen. Der  aus der Presse ausgestossene Röhrenlötzinndraht  wird dann in normalen     Drahtziehmaschinen    auf den  gewünschten Durchmesser reduziert.

   Man kann  selbstverständlich     auch    etwas grösser dimensionierte       ungefüllte        Lötzinnrahre    unter Gasdruck mit der oben  geschilderten     Kolophoniumschmelze        füllen    und nach  dem Erkalten der Schmelze das, so gefüllte Rohr auf  die gewünschten kleineren Durchmesser herunter  ziehen. Diese Arbeitsweisen sind in der Technik be  kannt und bilden keinen Teil der Erfindung.



  Tin solder in the form of a hollow wire with a flux core The invention relates to a solder in the form of a hollow wire with a flux core, which contains activated natural resin or activated synthetic resin. In the following this product will be briefly referred to as tin solder.



  In the rapid development of the electrical industry in the last few decades, especially in the area that is now called electronics, the soft soldering of contact connections has become of particular importance. While in earlier years soft soldering was used simultaneously to fasten certain components in circuits, today soft soldering is preferably only used to connect contact connections by soldering in such a way that the smallest and constant electrical contact resistance is created. In the sense of an ever more rationalized production, the solder was used in the form of wires and ge presently generally as Röhrenlötzinn, d. H. in the form of a hollow wire with a flux core.

   Such pipe soldering pins have been used in thicknesses from less than 1 mm to all larger dimensions. As a filling, colophony or an artificial resin was and is used in the electrical industry, to which chemicals, called activators, have been added to shorten the soldering time. As a result, however, there was again a risk of corrosion for the finished solder joint, which in many places was unacceptable as it could later lead to defects in the finished device.



  A very unpleasant consequence of soldering with rosin tube soldering tin is that the rosin zone that separates out next to each soldering point flakes off after certain time intervals and the rosin tinsel, e.g. In telephony, for example, if the relay falls between the switching contacts, it will cause power interruptions and shut down the system in whole or in part.

       In addition, between the soldered metal and the rosin - especially if the latter was activated - and in the vicinity of the soldering point after the rosin skin has peeled off, the ingress of humidity causes corrosion to an unacceptable extent can. These possible consequences therefore rule out soft soldering with strongly activated rosin in many places, as they can lead to defects in the finished device. In particular, miniature technology, which is being introduced rapidly in electronics, is facing ever increasing problems in this regard.



  The present invention overcomes these disadvantages. The invention is now characterized in that a plasticizer with a low vapor pressure and high boiling point is added to the flux core in such a low percentage that is adapted to the type and amount of activator substance used that the flux has a solidification range that is extended towards lower temperatures,

       however, after the soldering next to the soldering point in an almost plastic and therefore corrosion-protecting, but non-sticky state that remains free of cracks.



  Compounds which have the following properties are suitable as plasticizers for the purposes of the invention
EMI0001.0033
  
    a) <SEP> a <SEP> very <SEP> low <SEP> vapor pressure,
<tb> b) <SEP> with <SEP> a <SEP> very <SEP> high <SEP> boiling point, <SEP> if possible
<tb> above <SEP> the <SEP> melting point <SEP> of the <SEP> solder,
<tb> c) <SEP> no <SEP> chemical <SEP> reactivity <SEP> with
<tb> rosin,
EMI0002.0000
  
    d) <SEP> no <SEP> chemical <SEP> reactivity <SEP> with <SEP> den
<tb> used <SEP> activators,
<tb> e)

   <SEP> if <SEP> the <SEP> plasticizer <SEP> <SEP> decomposes to a <SEP> small <SEP> range <SEP> at <SEP> especially <SEP> high <SEP> soldering temperature <SEP> , <SEP> are <SEP> only <SEP> products, <SEP> the <SEP> the <SEP> soldering <SEP> reaction <SEP> of <SEP> rosin <SEP> and <SEP> the
<tb> Activators <SEP> do not inhibit <SEP>, <SEP> but <SEP> behave <SEP> neutrally <SEP> <SEP> or <SEP> at best <SEP> the <SEP> soldering <SEP> additionally support <SEP>. Suitable plasticizers that meet these requirements are primarily esters, in particular higher aliphatic Al'ko'hole with higher aliphatic acids, preferably dicarboxylic acids, whose thermal decomposition products caused by the heat of soldering are neutral to the other components of a rosin filling. E.g.

    dioctyl sebacate gives very good results, as do esters of phthalic acid, adipic acid, tartaric acid and others. Of course, other compounds known as plasticizers such as ketones, acid amides, alcohols, ethers and the like are also possible. a. that meet the requirements defined above are usable.



  These plasticizers increase the solidification area of rosin to lower heat areas. In other words, rosin with such a plasticizer will flow out more strongly during the soldering process and, in the form of a remaining, non-peeling or non-cracking coating, cover a wider or wider area around the solder joint than normal rosin.

   While normal rosin, which is activated with halogen carriers, still emits halogens in vapor form when solidifying at temperatures of 100-120o, which cause unpleasant and potentially dangerous corrosion on the metal at the outer edges of the rosin zone, rosin with plasticizer flows back the invention can still be felt below the temperature of 90-1000 over this corrosion zone, thereby covering it like a paint and preventing the entry of air,

      so that further corrosion damage can no longer occur. But since colophony with plasticizer has a much larger solidification area after lower heat, it remains almost plastic even after soldering without sticking, in other words, it adheres crack-free to and on the soldering point and can no longer flake off . The invention made light in this way a practically corrosion-free soldering with fast-acting activators that produce corrosion.

   The tin solder according to the present invention largely saves the need for repainting of the solder joints, as they often have to be carried out for corrosion protection.



  When measuring the amount of plasticizer added in individual cases, it must be taken into account that the usual activators themselves usually reduce the solidification point of rosin and thus its brittleness. The amount of plasticizer used must therefore be matched to the activator used and its quantitative proportion in the rosin. While you z. B. pure rosin, whose volatile natural components are practically completely removed by distillation at particularly high temperatures, 12% high-quality plasticizers, z. B.

   If you have to add dioctyl sebacate or up to 15% weaker plasticizers in order to achieve the goal of an almost plastic, but non-sticky state of the rosin, these percentages must be reduced accordingly if the rosin is activated (rosin with chemical additives to accelerate the soldering reaction).



  If you z. B. wants to bring a rosin activated with 8% aniline hydrochloride into the almost plastic, tack-free state, an additional amount of about 2.0-4.0% of the above-mentioned plasticizers is sufficient. With 5% aniline hydrochloride, the amount of plasticizer added has to be increased to approx. 5-7%.



  If you use instead of aniline hydrochloride z. B. toluidine hydrochloride, the amount of plasticizer added must be increased even more, since toluidine hydrochloride reduces the brittleness of the resolidified rosin even less than aniline hydrochloride.



  Other suitable activators which are useful in connection with the invention are hydrochlorides of organic bases, e.g. B. Naphthalenamino hydrochloride. Hydrazine hydrochlorides are also suitable if they are in connection with a phenyl or naphthalene residue, e.g. B. phenylhydrazine hydrochloride or naphthalene hydrazine hydrochloride.

    These are all substances which dissolve in the molten rosin and which, at temperatures of approx. 100o, sometimes even above, emit hydrogen chloride gases in the rosin melt, and can be felt during brief soldering, i.e. H. ie with brief heating to soldering temperature.



  What has been said also applies when using activators from the group of dicarboxylic acids. Just as the higher esters of dicarboxylic acids act as strong plasticizers within the meaning of the invention, so do the dicarboxylic acids themselves, albeit weaker, have a plasticizing effect.

   All dicarboxylic acids, regardless of whether they are aliphatic or those with phenyl or naphthalene nuclei, have a certain softening effect, albeit with varying degrees of strength. It is therefore understandable that even when dicarboxylic acids are used as activators, the content of plasticizer must be matched to the content of activator according to type and amount in order to avoid stickiness of re-solidified rosin on the solder joint.

        Simply touching a rosin film that has solidified after soldering with your finger immediately indicates whether it is tack-free. This test for freedom from tack is known to all those skilled in the art of soldering. With this sample, the maximum of the addition of the respective plasticizer to activated rosin can be determined in the simplest way. The minimum number of additions can be determined with the same ease through the simple crack test in sheet metal bending tests.

   The amount of plasticizer added must be increased at least until samples of a rosin mixture, which are spread on a thin sheet of metal with a soldering iron as in practical soldering, have sufficient crack resistance in simple bending tests. Since the activators present in activated rosin change the solidification range depending on the substance and amount, the proportion of plasticizer with which the goal is achieved is of course also different depending on this. It is therefore a clear matter of course for any specialist in soldering technology to imitate the invention on the basis of the rule given in the claim.



  As activators from the group of dicarboxylic acids, for. B. Phthalic acid: C6H4 (COOH) 2 Malonic acid: HOOC-CH2-COOH Succinic acid: HOOC-CH2-CH2-COOH- and higher -.



  If you use z. B. an activator mixture of 1/3 succinic acid and 2/3 of a mixture of higher molecular dicarboxylic acids in a weight amount of 5% of the rosin, so to achieve an almost plastic, non-sticky state of the rosin after soldering 8% plasticizer, z . B. in the form of particularly strong cold-resistant plasticizers, such as dioctyl sebacate, are added. It is understandable that when reducing the activator content to z. B. 2% of the rosin content about 10% of the plasticizer mentioned above must be used.



  If the activator content is to be increased, the plasticizer content must be reduced and vice versa.



  Another example of the invention, which has proven itself in practice, is the following composition. For 100 parts of rosin, 2.5 parts of adipic acid are used as activator and 6.5-6.8% dibutyl sebacate as plasticizer. If you would instead of 6.5-6.8% dibutyl sebacate z. B. less than 6% len, the softening effect goes back sharply, while conversely at a content of over 7% of the plasticizer sticky colophonies arise, which must be avoided under all circumstances.



  If you choose a pure natural rosin as the rosin, then the natural content of turpentine oil in the rosin (which must be distilled from the resin) must also be taken into account. A resin that has distilled off to a large extent needs a substantial amount of plasticizer added than a resin that still contains noticeable amounts of turpentine oil, which also acts as a plasticizer.



  The production of a Röhrenlötzinns according to the invention is done, for. B. according to the following scheme By simple laboratory measurements, the exact recipe of the rosin mixture is initially determined in accordance with the guidelines of this He-making with regard to the added amounts of activator and plasticizer. Now a certain amount of natural rosin or abietic acid, e.g. B. Tessalin or corresponding synthetic resins melted by careful heating with constant temperature control while stirring until the well mixed melt has a temperature of 100-1100 C.

   Then, with constant stirring and while maintaining the temperature, the activator or activator mixture is slowly added and dissolved in precisely calculated amounts. After the clear solution has been obtained, the specified amount of plasticizer is added while stirring vigorously.



  This melt is now filled in a known manner in the preheated and set to a certain tempera ture filling vessel of the hydraulic extrusion press for the production of the soldering tin. The filling vessel is closed and the press is put into operation, whereby the finished tube solder with the filling described is ejected. When using easily disintegrating activators, the filling vessel above the melt is filled with a gas with a slight excess pressure, which if possible consists of gases that can arise during thermal decomposition of the activators. Find as activators z.

   B. compounds containing hydrogen chloride, which tend to form gaseous deposits of hydrogen chloride in the heat, the gas filling can be enriched with hydrogen chloride gas in order to reduce the rate of disintegration of the activator at the temperatures of the pressing process or practically push it back completely. The tubing solder wire ejected from the press is then reduced to the desired diameter in normal wire drawing machines.

   You can of course also fill slightly larger sized unfilled tin solder pipes under gas pressure with the above-described rosin melt and, after the melt has cooled, pull the filled pipe down to the desired smaller diameter. These operations are known in the art and do not form part of the invention.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Lötzinn in Form eines Hohldrahtes mit Fluss- mittelseele, die aktiviertes natürliches Harz oder ak tiviertes synthetisches Harz enthält, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Flussmittelseele ein Weichmacher mit niedrigem Dampfdruck und hohem Siedepunkt in so geringem, der Art und Menge der verwendeten Aktivatorsubstanz angepassten Prozentsatz zugesetzt ist, dass das Flussmittel einen nach niedrigeren Tem peraturen erweiterten Erstarrungsbereich aufweist, jedoch nach der Lötung neben der Lötstelle in einem fast plastischen und deshalb rissfrei bleibenden und korrosionsschützenden, PATENT CLAIM Soldering tin in the form of a hollow wire with a flux core that contains activated natural resin or activated synthetic resin, characterized in that the flux core has a plasticizer with a low vapor pressure and high boiling point that is so small that it is adapted to the type and amount of activator substance used Percentage is added that the flux has an extended solidification range after lower temperatures, but after soldering next to the soldering point in an almost plastic and therefore crack-free and corrosion-protecting, aber klebfreien Zustand er starrt. UNTERANSPRÜCHE 1. Lötzinn nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Weichmacher Ester, insbeson dere höherer aliphatischer Alkohole mit höheren ali phatischen Säuren, vorzugsweise Dicarbonsäuren, de ren durch die Lötwärme bedingten thermischen Zer setzungsprodukte sich gegenüber den anderen Kom ponenten einer Kolophoniumfüllung neutral verhal ten, zugesetzt sind. 2. Lötzinn nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass bei einem Gehalt des aktivierten natürlichen Harzes oder aktivierten synthetischen Harzes von 1 bis 6 Gewichtsprozent eines Aktivators 2 bis 10 % eines Weichmachers zugefügt sind. 3. but tack-free state he's staring. SUBClaims 1. Tin solder according to claim, characterized in that as plasticizers, esters, in particular higher aliphatic alcohols with higher aliphatic acids, preferably dicarboxylic acids, whose thermal decomposition products caused by the heat of soldering are neutral towards the other components of a rosin filling , are added. 2. Tin solder according to claim, characterized in that with a content of the activated natural resin or activated synthetic resin of 1 to 6 percent by weight of an activator, 2 to 10% of a plasticizer are added. 3. Lötzinn nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass bei einem Gehalt des aktivierten natürlichen Harzes oder aktivierten synthetischen Harzes von 2,5 Gewichtsprozent Adipinsäure als Aktivator 6,5 bis 6,8 % Dibutylsebacat als Weich macher hinzugesetzt sind. 4. Lötzinn nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Aktivatoren Hydrochloride organischer Basen zugefügt sind. 5. Lötzinn nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Aktivatoren Dicarbonsäuren zugefügt sind. Solder according to dependent claim 1, characterized in that with an activated natural resin or activated synthetic resin content of 2.5 percent by weight adipic acid as an activator, 6.5 to 6.8% dibutyl sebacate is added as a plasticizer. 4. tin solder according to claim, characterized in that hydrochlorides of organic bases are added as activators. 5. solder according to claim, characterized in that dicarboxylic acids are added as activators.
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