CH650437A5 - Shaped flux body - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Flussmittelformkörper in Form eines Formteils oder einer Beschichtung von Lot- oder Schweissmaterialformteilen, bestehend aus einem Flussmittelgemisch und einem Bindemittel, die besonders günstige Eigenschaften in bezug auf Bruchunempfind-lichkeit, Biegbarkeit, Geruchsbelästigung und Feuchtigkeitsabweisung besitzen, und auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Formkörper.
Flussmittel untersützten sowohl beim Löten wie auch in der Schweisstechnik den Arbeitsprozess. Die Flussmittel werden dabei als Pulver, Suspensionen oder als Lotpasten verwendet. In vielen Fällen hat sich auch die kombinierte Anwendung von Flussmittel und Lot in Form von beschichteten oder umhüllten Stanzteilen oder Drähten als vorteilhaft erwiesen.
Die Flussmittel haften aber im allgemeinen nur äusserst schlecht auf den metallischen Lotformteilen, auch wenn die Metalloberfläche aufgerauht ist. Ausserdem entstehen selbst bei äusserster Sorgfalt in der Verpackung Transportschäden, bei denen grosse Teile des Flussmittels abplatzen.
Der Einsatz von Flussmittelformteilen und flussmittel-beschichteten Stanz- oder Formteilen scheitert daher meist an der mangelnden Haftfähigkeit auf dem Lotmetall und der mangelnden Duktilität des Flussmittelformkörpers.
Die Herstellung flussmittelumhüllter Lotformkörper und Formkörper aus Flussmittel ist zwar bekannt (z.B. DE-OS 2 428 808), aber die fehlende Haftfestigkeit und Duktilität beschränkt den Einsatz weitgehend. Dabei wird dem Flussmittel ein organisches oder anorganisches Bindemittel zugesetzt. Den hohen Anforderungen, die an Flussmittelbe-schichtung und -formkörper gestellt werden, wird nur ein Bindemittel gerecht, das wowohl die Haftfähigkeit erhöht als auch durch hohe Duktilität ein Biegen der beschichteten Lotformteile um mindestens 90° erlaubt, beim Lötvorgang jedoch keine russenden Rückstände hinterlässt oder in anderer Weise das Fliessverhalten des Flussmittels negativ beeinflusst. Eine Geruchsbelästigung beim Erschmelzen der Flussmittel ist ebenfalls nicht erwünscht. So erreichen auch Cellu-losederivate, Polymethacrylate (DE-OS 2 336 442) und Poly-vinylharze (CH-PS 588 325) durch ihr Russen und ihre Geruchsbelästigung keinen hohen Qualitätsstandard.
Ein Abbröckeln des Flussmittels von der Metallunterlage konnte auch durch den Einbau anorganischer und/oder metallischer Fasern (DE-OS 2 529 190) nur unwesentlich eingeschränkt werden.
Es war Aufgabe der Erfindung, einen Formkörper aufzuzeigen, welcher die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemässen, im Patentanspruch 1 definierten Erfindungsgebenstand gelöst.
Normalerweise enthält das Flussmittelgemisch Kaliumtetraborat, Borsäure, sowie freie und komplexgegundene Fluoride, wobei dieseni Gemisch vorteilhafterweise eine Lösung von gequollenem Äthylenpropylenkautschuk in Benzin untergemischt wird.
Die Herstellung des erfindungsgemässen Formkörpers erfolgt, indem man die Flussmittelkomponenten innig vermischt, homogen mit dem Bindemittel benetzt und die erhaltene Masse zu Formteilen oder Beschichtungen verformt. Vorteilhafterweise wird das Bindemittel in einem organischen Lösungsmittel aufgequollen. Als Quellmittel hierfür eignen sich viele organische Lösungsmittel. In der Praxis haben sich jedoch besonders Benzinfraktionen mit einem Siedebereich um 100 °C bewährt, insbesondere einem Siedebereich von 80 bis 200 °C.
Eine gute Durchmischung aller Komponenten, die schliesslich zu einer hochviskosen Paste führt, bewerkstelligt z.B. am besten ein Schnellmischer.
Der beschriebene Formkörper zeigt gute Benetzbarkeit für das Lotmetall sowie hohe Duktilität. Ausserdem entstehen bei der thermischen Zersetzung weder Rückstände noch Geruchsbelästigungen.
Polyäthylen oder andere Verbindungen mit langkettiger aliphatischer Struktur (Stearin, Wachse, Fettsäuren) zersetzen sich unter dem intensiven Einwirken der Lötflamme in kohlenstoffreiche Bruchstücke, die schliesslich als Russrückstand in der Flussmittelschmelze schwimmen.
Polypropylen verbrennt zwar an sich russfrei. Bei starker Hitzeeinwirkung ohne Zutritt von Sauerstoff ist aber ebenfalls ein Russen zu bemerken.
Erst die Copolymerisation von Äthylen und Propylen verbindet die Vorteile von Duktilität und rückstandsfreiem thermischen Zersetzen in gewünschter Weise. Das rückstandsfreie thermische Zersetzen ist durch den Zerfall in kleine Bruchstücke zu erklären, die gasförmig entweichen, bevor sie weiter thermisch beansprucht werden.
Neben reinen Äthylenpropylenmischpolymerisaten sind auch Polyäthylenpropylen-Bindemittel mit aliphatischen Seitenketten anwendbar. Bewährt haben sich auch Mischpolymerisate aus Äthylen- und Propylenoxid. Weniger geeignet sind aromatische Bausteine oder andere imgesättigte Komponenten in dem Polymerisat.
Der Anteil des Bindemittels kann in der trockenen Mischung 0,5 bis 30 Gewichtsprozent betragen. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht Mw der Copolymerisate beträgt vorzugsweise 50 000-500 000. Die Zersetzungsprodukte riechen paraffinartig und stören daher nicht.
Beispiel 1
Eine Flussmittelmischung aus 60 Gew.% Kaliumpenta-borat, 35 Gew.% Kaliumtetrafluorborat und 5 Gew.% Ka-liumhydrogenfiuorid, wird, bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockenmasse, mit 2 Gew.% Äthylenpropylenmischpo-lymerisat in Form eines in Benzin gequollenen Gels ange-
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Diese Mischung wird in üblicher Weise zu Formkörpern verarbeitet, in einer Elektrodenpresse auf Hartlötstäbe oder auf andere Lotformteile aufgetragen.
Die Flussmittelumhüllungen oder Schichten haften so stark auf ihrer metallischen Unterlage, dass solche Lotteile ohne Abplatzen der Schicht zerschnitten werden können. Aus solchen flussmittelumhüllten Stäben lassen sich Formteile, sogar enge Spiralen, biegen. Diese Duktilität der Flussmittelschicht ermöglicht somit ein einfaches Verarbeiten. Beim Löten werden störende Geruchsbelästigungen vermieden, wie sie bei ähnlichen Loten mit Cellulosederivaten oder Acrylaten als Bindemittel entstehen.
Diese Flussmittelformteile sind ausserdem feuchtigkeitsabweisend.
Beispiel 2
Eine Flussmittelmischung aus 65 Gew.% Kaliumpenta-borat und 35 Gew.% Kaliumtetrafluorborat, wird, bezogen
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auf das Gesamtgewicht der Trockenmasse, mit 5 Gew.% Äthylenpropylenmischpolymerisat je nach Thermoplastizität erwärmt, lösungsmittelfrei in einem aufheizbaren Mischer verrührt und die homogene Paste zu Formkörpern verarbeitet, auf Stäbe oder andere Lotformteile aufgezogen.
Diese lösungsmittelfreie Anmischung führt zu ähnlichen Eigenschaften wie die Produkte aus lösungsmittelhaltigen Pasten. Die Verarbeitungsdauer verkürzt sich jedoch erheblich, da das Ausdunsten von Lösungsmittelresten mehrere Stunden erfordert.
Erfindungsgemässe Flussmittelformkörper in Form einer Beschichtung von drahtförmigem Lotmaterial ermöglichen gleichzeitige Flussmittel- und Lotzuführung zu einer Lötstelle. Dies hat den besonderen Vorteil, dass derartig kombinierte Formkörper in Lötmaschinen eingesetzt werden können, da sie wegen ihrer Duktilität auf Spulen aufgewickelt werden können.
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Claims (7)
1. Flussmittelformkörper in Form eines Formteils oder einer Beschichtung von Lot- oder Schweissmaterialformtei-len, bestehend aus einem Flussmittelgemisch und einem Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass er als Bindemittel Copolymerisate von Äthylen und Propylen und/oder Copo-lymerisate von Äthylen- und Propylenoxid enthält.
2. Flussmittelformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bindemittelgehalt 0,5-30 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockenmasse, beträgt.
3. Flussmittelformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolymerisate Komponenten mit verzweigter Struktur aufweisen.
4. Flussmittelformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gewichtsmittlere Molekulargewicht Mw der Copolymerisate 50 000-500 000 beträgt.
5. Verfahren zur Herstellung eines Flussmittelformkör-pers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Flussmittelkomponenten innig vermischt, homogen mit dem Bindemittel benetzt und die erhaltene Masse zu Formteilen oder Beschichtungen verformt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die homogene Benetzung unter Zuhilfenahme organischer Lösungsmittel herbeiführt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Lösungsmittel Benzinfraktionen mit einem Siedebereich von 80-200 °C einsetzt.
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