CH642106A5 - Goldlot. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Goldlot zur Verwendung beim Löten dekorativer Gegenstände wie Uhrengehäuse aus Materialien wie Goldlegierungen, rostfreiem Stahl, Stellit, Sintercarbit und dergleichem.

Stand der Technik

Dekorative Gegenstände aus den obgenannten Materialien zeigen alle eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Sollen mehrere Teile durch Löten miteinander verbunden werden, so muss auch das Lot eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweisen.

In solchen Fällen wurde Goldlot der folgenden Legierungen Au-Cu-Ag oder Au-Cu-Ni mit einem Goldanteil von 50% (entsprechend 12 Karat) oder mehr verwendet. Diese Legierungen haben einen Schmelzpunkt um 850 °C. Werden spiegelblank polierte dekorative Gegenstände zum Löten auf eine hohe Temperatur erhitzt, so werden deren Oberfläche durch die Rekristallisation oft rauh und grobkörnig. Dies bedingt notwendigerweise ein nochmaliges Aufpolieren nach dem Löten, was aber bei manchen Formen nicht mehr möglich ist.

Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die verschiedenen Stufen von Güteabfall unter Einfluss hoher Temperaturen bei verschiedenen, zuvor mittels Chromoxyd oder Diamantpulver spiegelblank polierten Metalloberflächen.

Güteabfall spiegelblank polierter Metalloberflächen unter Einfluss hoher Temperaturen erhitzt in Wasserstoff-Atmosphäre (Taupunkt — 70 °C)

Tabelle 1

Temp.

Zeit

SUS 304

Stellite

TaC

WC

18 Kt Au

750 °C

15 min nc nc nc nc nc

60 min nc bl nc bl ps

800 °C

3 min nc nc nc nc nc

15 min bl bl nc bl ps

60 min

-

-

bl

-

nc = keine Veränderung, bl = trüb, ps = körnige Oberfläche

Die Tabelle 1 zeigt, dass die metallischen Oberflächen von 18karatigen Goldlegierungen (18Kt Au), rostfreiem Stahl

(SUS 304), Stellit und gesinterte Carbide (TaC und WC) ohne Güteabfall der spiegelblank polierten Oberflächen während 15 min auf 750° C oder 3 min auf 800° C erhitzt werden können. Aus diesem Grund ist Goldlot mit einem Schmelzpunkt bis 800 °C wünschenswert.

Es ist bekannt, dass der Schmelzpunkt eines Goldlots mit einem Goldgehalt von 50% oder mehr durch Hinzufügen von Zn, In, Sn oder Pb gesenkt werden kann. Das Hinzufügen dieser Elemente wirkt sich jedoch nachteilig auf die Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit des Goldlots aus. Weil zudem die Dampfbildung des Lots sich erhöht, werden die Bereiche der zu verbindenden Teile verschmutzt.

Aufgabe der Erfindung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Goldlot mit einem Schmelzpunkt von 800 ° C oder darunter zu schaffen, ohne die vorzüglichen Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit konventioneller Goldlote mit einem Goldgehalt von 50% oder mehr zu mindern.

Die Erfindung

Diese Aufgabe löst ein Goldlot, das sich dadurch auszeichnet, dass es 50 bis 67 Gewichtsprozent Gold, 3 bis 6 Gewichtsprozent Germanium, 5 bis 40 Gewichtsprozent Kupfer und den Rest Silber enthält.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Figur 1 zeigt ein Schmelzdiagramm einer 50% Au-Cu-AG-Ge-Legierung gemäss der Erfindung;

Figur 2 zeigt ein Schmelzdiagramm einer 58% Au-Cu-Ag-Ge-Legierung gemäss der Erfindung und

Figur 3 zeigt ein Schmelzdiagramm einer 67% Au-Cu-Ag-Ge-Legierung gemäss der Erfindung.

Beschreibung

Es wurden viele Legierungen gefertigt mit den folgenden Gewichtsprozent-Bereichen: Gold 50 bis 67%, Kupfer 5 bis 40%, Silber 5 bis 30% und Germanium 3 bis 6%. Ihre Schmelzpunkte (Solidus und Liquidus) wurden gemessen und die jeweilige Bearbeitbarkeit zur Fertigung von Draht und Folien bewertet.

Die Resultate und die Legierungs-Zusammensetzungen sind in der Tabelle II zusammengestellt und der Verlauf Schmelztemperaturen (beispielsweise Liquids-Schmelz-punkte) in den Figuren 1 bis 3 dargestellt.

In den Figuren sind die einzelnen geprüften Legierungen durch einen Kreis markiert.

Tabelle 2

Zusammensetzung, Schmelzpunkt und Verarbeitbarkeit von Goldlot gemäss Erfindung

Lot Zusammensetzung Schmelzpunkt Verarbeitbar-

in Gew.-% °C keit*

Nr. Au Cu Ag Ge Solidus Liquidus Draht Folie

12 Karat

1

50

15

29

6

630

790

H

E

2

50

37

7

6

650

800

H

E

3

50

25

19

6

535

730

H

E

4

50

22

22

6

505

720

H

E

5

50

20

25

5

500

760

P

E

6

50

21,5

23,5

5

625

765

P

E

7

50

22,5

22,5

5

515

730

P

E

8

50

25

20

5

525

740

P

E

9

50

27,5

17,5

5

520

750

P

E

10

50

30

15

5

630

790

P

E

11

50

21,5

24,5

4

625

765

E

E

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

642 106

Lot Zusammensetzung Schmelzpunkt Verarbeitbar-

inGew.-"» 'C keit*

Nr. Au Cu Ag Ge Solidus Liquidus Draht Folie

12 50

23

23

4

645

735

E

E

13 50

24,5

21,5

4

615

760

E

E

14 50

24

23

3

640

780

E

E

14 Karat

15 58

24,8

13,2

4

605

790

H

E

16 58

20,4

17,6

4

635

780

H

E

17 58

16,8

21,2

4

615

765

H

E

16 Karat

18 67

9

20

4

670

790

H

E

19 67

14

15

4

660

790

H

E

* E leicht zu verarbeiten, P möglich zu verarbeiten, H schwierig zu verarbeiten

Nachfolgend wird die Erfindung unter Hinweis auf die 20 Zeichnung erläutert.

Figur 1 stellt ein Schmelzdiagramm einer 50% Au-Cu-Ag-Ge-Legierung entsprechend einer 12karätigen Goldlegierung dar. Die Schmelztemperaturen einer 50%-Dreistofflegierung aus Au-Cu-AG mit einem Kupferanteil von 15 bis 40% liegen 25 um 850°C, die Hinzufügung von 3 oder mehr Prozent Germanium senkt die Schmelztemperaturen auf 800 °C oder darunter.

Figur 2 stellt ein Schmelzdiagramm einer 58% Au-Cu-Ag-Ge-Legierung entsprechend einer 14karätigen Goldlegierung 30 dar. Die Schmelztemperaturen einer 58%-Dreistofflegierung aus Au-Cu-Ag mit einem Kupferanteil von 10 bis 30% liegen um 850 bis 950 °C, die Hinzufügung von 3 oder mehr Prozent

Germanium senkt die Schmelztemperatur auf 800 °C oder darunter.

Figur 3 stellt ein Schmelzdiagramm einer 67% Au-Cu-Ag-Ge-Legierung entsprechend einer 16karätigen Goldlegierung dar. Die Schmelztemperaturen einer 67%-Dreistofflegierung aus Au-Cu-Ag mit einem Kupferanteil von 5 bis 20% liegen um 9000 C, die Hinzufügung von 3 oder mehr Prozent Germanium senkt die Schmelztemperatur auf 800 °C oder darunter.

Im Bereich der oben genannten Legierungen wird das Ziel der Erfindung durch das Hinzufügen von 3 oder mehr Prozent Germanium erreicht. Überschreitet jedoch der Germaniumgehalt 6% tritt eine Versprödung auf und gleichzeitig verschlechtert sich die Festigkeit, insbesondere die Schlagbiegefestigkeit. Deshalb wird der Germaniumgehalt auf 3 bis 6% begrenzt. Alle Lote basierend auf einem Goldgehalt von 50% oder mehr zeigen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Überschreitet der Goldgehalt jedoch 67%, beispielsweise 75% (entsprechend 18 Karat), so lässt sich die Schmelzpunkt-Temperatur auch durch Hinzufügen von 3 bis 6% Germanium nicht auf oder unter 800 °C senken. Daher wird der Goldgehalt auf 50 bis 67% (12 bis 16 Karat) begrenzt.

Goldlot gemäss der Erfindung entsprechend 12- bis 16karätigen Goldlegierungen ist nicht nur geeignet zum Löten von dekorativen Teilen aus Goldlegierungen, sondern auch für rostfreien Stahl, Stellite, gesinterte Carbide und dergleichen und erlaubt höchst zuverlässiges Löten ohne Verminderung der Oberflächenqualität spiegelblank polierter Teile. Bei der Verwendung des erfindungsgemässen Goldlots fällt folglich die Notwendigkeit eines Wiederaufpolierens der gelöteten Teile weg. Das Goldlot gemäss der Erfindung ist somit besonders geeignet für Lötarbeiten an dekorativen Teilen mit einer komplizierten Gestalt, wie zum Beispiel Uhrengehäusen, Halsketten, Anhängeschmuck und dergleichen.

G

1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

642 106

1. Goldlot, dadurch gekennzeichnet, dass es 50 bis 67 Gewichtsprozent Gold, 3 bis 6 Gewichtsprozent Germanium, 5 bis 40 Gewichtsprozent Kupfer und den Rest Silber enthält.

2. Goldlot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt höchstens 800 °C beträgt.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Goldlot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es 50 Gewichtsprozent Gold und 15 bis 40 Gewichtsprozent Kupfer enthält.

4. Goldlot nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt höchstens 800 °C beträgt.

5. Goldlot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es 58 Gewichtsprozent Gold und 10 bis 30 Gewichtsprozent Kupfer enthält.

6. Goldlot nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt höchstens 800 °C beträgt.

7. Goldlot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es 67 Gewichtsprozent Gold und 5 bis 20 Gewichtsprozent Kupfer enthält.

8. Goldlot nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt höchstens 800°C beträgt.

Erfindungsgegenstand