CH710373A2

CH710373A2 - Hybridlötbänder und Hybridlötbandverfahren.

Info

Publication number: CH710373A2
Application number: CH01588/15A
Authority: CH
Inventors: Cui Yan; Chandrudu Kottilingam Srikanth; Lee Tollison Brian; Lin Dechao; Edward Schick David
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2016-05-13
Also published as: DE102015118277A1; CN105584150A; US20160129533A1

Abstract

Ein Hybridlötband (10) umfasst eine Lötbandschicht (20), die eine Lötlegierungszusammensetzung und ein Bindemittel umfasst, und eine Polytetrafluorethylen(«PTFE»)-Bandschicht (30), die an einer Oberfläche der Lötbandschicht anliegend angeordnet ist.

Description

STAND DER TECHNIK

[0001] Der hier offenbarte Erfindungsgegenstand betrifft Lötbänder und -verfahren und noch spezifischer Hybridlötbänder und Verfahren, die Lötbänder mit Polytetrafluorethylen-(«PTFE»-)Bändern kombinieren.

[0002] Eine grosse Vielfalt verschiedener industrieller Komponenten können einer Lötarbeit unterzogen werden, um neues Material zuzufügen, bestehendes Material zu modifizieren, die Gestalt einer Komponente zu modifizieren, mehrere Komponenten zusammenzufügen oder die ursprüngliche Komponente auf andere Weise zu ändern. Die Lötarbeit kann allgemein das Erhitzen einer Lötlegierungszusammensetzung über ihre Schmelztemperatur (d.h. über ihre Liquidus-Temperatur), während sie sich auf einem Grundsubstrat (d.h. der ursprünglichen Komponente) befindet und das darauffolgende Kühlen des Materials zum Miteinanderverbinden der Lötlegierung und des Grundsubstrats umfassen.

[0003] Verschiedene Turbinenkomponenten können beispielsweise einen oder mehrere Lötzyklen während der ursprünglichen Herstellung oder Modifizierung vor oder nach der Verwendung in einer Turbine durchmachen. Einige spezifische Turbinenkomponenten können auch eine sehr hohe Festigkeit, Zähigkeit und/oder andere physikalische Eigenschaften besitzen, um anhaltendes Arbeiten zu erleichtern. Turbinenelemente wie Schaufeln (Schaufelblätter), Leitapparate (Leitschaufeln) und andere Heissgaspfadkomponenten und Verbrennungskomponenten industrieller und Flugzeuggasturbinen können aus Nickel, Kobalt oder Superlegierungen auf Eisenbasis mit geeigneten mechanischen und für die Umgebung geeigneten Eigenschaften gebildet v/erden.

[0004] In einigen Fällen kann sogar, weil die Effizienz einer Turbomaschine zumindest teilweise von ihrer Betriebstemperatur abhängen kann, ein Bedarf für Komponenten wie beispielsweise Turbinenschaufeln und -leitapparate auftreten, die in der Lage sind, ständig steigenden Temperaturen standzuhalten. Desgleichen können Komponenten in den Treibstoffsystemen zunehmend komplizierte Konstruktionen erfordern, um das Mischen von Luft und/oder Treibstoff zu erleichtern.

[0005] Komponenten, einschliesslich Turbinenkomponenten, die einen Lötzyklus durchgemacht haben, können dadurch umgestaltet, mit etwas verbunden oder auf andere Weise zu einer geeigneten Konfiguration modifiziert werden. Lötbänder können eine Möglichkeit bieten, die Lötlegierungszusammensetzung für die Komponente zu liefern. Jedoch können Lötbänder relativ brüchig und nicht zum Arbeiten in engen Lücken geeignet sein.

[0006] Dementsprechend wären alternative Hybridlötbänder und -verfahren in der Technik willkommen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0007] In einer Ausführungsform wird ein Hybridlötband offenbart. Das Hybridlötband umfasst eine Lötbandschicht, die eine Lötlegierungszusammensetzung und ein Bindemittel umfasst, und eine Polytetrafluorethylen(«PTFE»)-Bandschicht, die an einer Oberfläche der Lötbandschicht anliegend angeordnet ist.

[0008] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn das Lötband ferner ein Klebstoffmaterial umfasst, das zwischen der Lötbandschicht und der PTFE-Bandschicht angeordnet und dazu eingerichtet ist, diese zusammenzuhalten.

[0009] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn das Klebstoffmaterial ein doppelseitiges Klebeband umfasst.

[0010] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Lötlegierungszusammensetzung eine Legierung auf Nickel-, Kobalt- oder Eisenbasis umfasst.

[0011] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Lötlegierungszusammensetzung etwa 70,9 Prozent Nickel, etwa 19 Prozent Chrom und etwa 10,1 Prozent Silicium umfasst.

[0012] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Lötbandschicht und die PTFE-Bandschicht eine Gesamtdicke von mehr als oder gleich etwa 0,003 Zoll aufweisen.

[0013] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Lötbandschicht und die PTFE-Bandschicht eine Gesamtdicke von weniger als oder gleich etwa 0,08 Zoll aufweisen.

[0014] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn das Lötband ferner eine zusätzliche Lötbandschicht umfasst, die an einer entgegengesetzten Oberfläche der PTFE-Bandschicht zu der ersten Lötbandschicht anliegend angeordnet ist.

[0015] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn das Lötband ferner eine zusätzliche PTFE-Bandschicht umfasst, die an einer zu der ersten PTFE-Bandschicht entgegengesetzten Oberfläche der Lötbandschicht anliegend angeordnet ist.

[0016] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn eine Fläche der Oberfläche der PTFE-Bandschicht grösser ist als eine Fläche der Oberfläche der Lötbandschicht.

[0017] In einer anderen Ausführungsform wird ein Hybridlötbandverfahren offenbart. Das Hybridlötbandverfahren umfasst das Bereitstellen einer Grundkomponente umfassend eine Oberfläche und das Aufbringen eines Hybridlötbands auf der Oberfläche der Grundkomponente. Das Hybridlötband enthält eine Lötbandschicht, die eine Lötlegierungszusammensetzung und ein Bindemittel aufweist, und eine Polytetrafluorethylen-(«PTFE») Bandschicht, die an einer Oberfläche der Lötbandschicht anliegend angeordnet ist. Das Hybridlötbandverfahren umfasst ferner das Aufbringen von Hitze zum Wegbrennen der PTFE-Bandschicht und zum Schmelzen der Lötbandschicht, so dass sie sich zumindest teilweise mit der Grundkomponente verbindet.

[0018] In irgendeiner Ausführungsform des Verfahrens kann es vorteilhaft sein, wenn das Verfahren ferner das Bereitstellen einer zusätzlichen Komponente an der Grundkomponente anliegend vor dem Aufbringen von Hitze umfasst, wobei das Hybridlötband zwischen der Grundkomponente und der anliegenden Komponente angeordnet ist und wobei daraufhin das Aufbringen von Hitze ferner die Lötbandschicht dazu bringt, sich zumindest teilweise mit der zusätzlichen Komponente zu verbinden.

[0019] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Grundkomponente eine Röhre umfasst.

[0020] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die zusätzliche Komponente eine Platte umfasst.

[0021] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Grundkomponente und die zusätzliche Komponente dasselbe Material aufweisen.

[0022] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Grundkomponente eine Turbinenkomponente umfasst.

[0023] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Grundkomponente eine Legierung auf Nickel-, Kobalt- oder Eisenbasis umfasst.

[0024] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Lötlegierungszusammensetzung eine Legierung auf Nickel-, Kobalt- oder Eisenbasis umfasst.

[0025] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Lötlegierungszusammensetzung etwa 70,9 Prozent Nickel, etwa 19 Prozent Chrom und etwa 10,1 Prozent Silicium umfasst.

[0026] In irgendeiner Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn das Hybridlötband ferner ein Klebstoffmaterial umfasst, das zwischen der Lötbandschicht und der PTFE-Bandschicht angeordnet und dazu eingerichtet ist, diese zusammenzuhalten.

[0027] Diese und andere zusätzliche Merkmale, die durch die hier besprochenen Ausführungsformen bereitgestellt werden, werden in Anbetracht der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen noch besser verstanden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0028] Die in den Zeichnungen aufgeführten Ausführungsformen sind veranschaulichender und beispielhafter Natur und sollen die Erfindung, die durch die Ansprüche definiert ist, nicht einschränken. Die folgende genaue Beschreibung der veranschaulichenden Ausführungsformen lässt sich beim Lesen in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen verstehen, wo eine gleiche Struktur durch gleiche Bezugsnummern angegeben ist und wobei: <tb>Fig. 1<SEP>eine schematische Querschnittsansicht eines Hybridlötbands gemäss einer oder mehrerer Ausführungsformen, die hier gezeigt oder beschrieben sind; <tb>Fig. 2<SEP>eine schematische Querschnittsansicht eines Hybridlötbands mit einem Klebstoffmaterial gemäss einer oder mehrerer Ausführungsformen, die hier gezeigt oder beschrieben sind; <tb>Fig. 3<SEP>eine schematische Querschnittsansicht einer Hybridlötbandschicht mit einer zusätzlichen Lötbandschicht gemäss einer oder mehrerer Ausführungsformen, die hier gezeigt oder beschrieben sind; <tb>Fig. 4<SEP>eine schematische Querschnittsansicht eines Hybridlötbands mit einer zusätzlichen Polytetrafluorethylen(«PTFE»)-Bandschicht gemäss einer oder mehrerer Ausführungsformen, die hier gezeigt oder beschrieben sind; <tb>Fig. 5<SEP>eine Veranschaulichung eines beispielhaften Hybridlötbandverfahrens gemäss einer oder mehrerer Ausführungsformen, die hier gezeigt oder beschrieben sind; <tb>Fig. 6<SEP>eine Veranschaulichung eines Hybridlötbands ist, das auf einer Grundkomponente angeordnet ist gemäss einer oder mehrerer Ausführungsformen, die hier gezeigt oder beschrieben sind; <tb>Fig. 7<SEP>eine Veranschaulichung des Hybridlötbands ist, das auf der Grundkomponente von Fig. 6 angeordnet ist und ferner an einer zusätzlichen Komponente anliegend angeordnet ist gemäss einer oder mehrerer Ausführungsformen, die hier gezeigt oder beschrieben sind; <tb>Fig. 8<SEP>eine Veranschaulichung der verbundenen Grundkomponente und zusätzlichen Komponente aus Fig. 6 gemäss einer oder mehrerer Ausführungsformen, die hier gezeigt oder beschrieben sind; und <tb>Fig. 9<SEP>eine Veranschaulichung einer anderen Grundkomponente und zusätzlichen Komponente, die unter Anwendung eines Hybridlötbands gemäss einer oder mehrerer Ausführungsformen, die hier gezeigt oder beschrieben sind, gleich verbunden werden sollen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0029] Eine oder mehrere spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten beschrieben. In dem Bemühen, eine kurz gefasste Beschreibung dieser Ausführungsformen bereitzustellen, werden eventuell nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Ausführung in der Beschreibung beschrieben. Man sollte sich im Klaren darüber sein, dass beim Entwickeln einer derartigen tatsächlichen Implementierung, wie bei jeglichem technischen oder Konstruktionsprojekt, zahlreiche anwendungsspezifische Entscheidungen zum Erreichen der spezifischen Ziele des Entwicklers getroffen werden müssen, wie beispielsweise die Konformität mit systembezogenen und geschäftsbezogenen Bedingungen, die von einer Implementierung zur nächsten variieren können. Ausserdem sollte man sich im Klaren darüber sein, dass ein derartiger Entwicklungsaufwand kompliziert und zeitraubend sein kann, jedoch trotzdem für diejenigen von durchschnittlichem Fachkönnen, die den Nutzen dieser Offenbarung besitzen, ein Routineunterfangen bezüglich Konstruktion, Herstellung und Fabrikation wäre.

[0030] Beim Einführen von Elementen verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen die Artikel «ein», «eine», «der/die/das» und «diese/dieser/dieses» bedeuten, dass ein oder mehrere der Elemente vorliegen. Die Ausdrücke «umfassend», «enthaltend» und «mit» sollen inklusive sein und bedeuten, dass zusätzliche Elemente ausser den aufgelisteten Elementen vorhanden sein können.

[0031] Unter Bezugnahme auf Fig. 1 – 4 werden verschiedene Ausführungsformen von Hybridlötband 10 veranschaulicht. Das Hybridlötband 10 weist allgemein eine Lötbandschicht 20 und eine Polytetrafluorethylen(«PTFE»)-Bandschicht 30 auf, die an einer Oberfläche der Lötbandschicht 20 anliegend angeordnet ist.

[0032] Die Lötbandschicht 20 des Hybridlötbands 10 weist allgemein eine Lötlegierungszusammensetzung und ein Bindemittel auf. Die Lötlegierungszusammensetzung kann irgendein Lötmaterial oder eine Kombination von Lötmaterialien umfassen, die kombiniert eine Schmelztemperatur aufweisen, derart, dass eine ausreichende Anwendung von Hitze die Lötlegierungszusammensetzung schmelzen kann, so dass sie sich zumindest teilweise mit der anliegenden Komponente verbindet. In einigen Ausführungsformen kann die Schmelztemperatur der Lötlegierungszusammensetzung ausreichend hoch sein, so dass irgendeine geeignete Hitzeanwendung während des Lötvorgangs auch die PTFE-Bandschicht 30 vollständig wegbrennen kann.

[0033] In einigen Ausführungsformen kann die Lötlegierungszusammensetzung eine oder mehrere Legierungen auf Nickel-, Kobalt- oder Eisenbasis aufweisen. Beispielsweise kann die Lötlegierungszusammensetzung gleich oder ähnlich wie die Zusammensetzungen des im Handel erhältlichen Amdry B-93-Lötmaterials, Amdry 788-Lötmaterials oder Amdry 805-Lötmaterials sein. In einigen Ausführungsformen kann die Lötlegierungszusammensetzung etwa 70,9 Prozent Nickel, etwa 19 Prozent Chrom und etwa 10,1 Prozent Silicium wie beispielsweise bei im Handel erhältlichem BNi-5-Lötband umfassen. In einigen spezifischen Ausführungsformen können die Lötlegierungszusammensetzung und die Komponente dasselbe Material aufweisen (d.h. sie haben dieselbe Materialzusammensetzung).

[0034] Das Bindemittel der Lötbandschicht 20 kann irgendein geeignetes Bindemittel aufweisen, das im Handel für die Anwendung in Lötbändern erhältlich ist. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen das Bindemittel fibrilliertes PTFE umfassen. In einigen Ausführungsformen kann das Bindemittel irgendein anderes geeignetes Bindemittel zum Zusammenhalten der Lötlegierungszusammensetzung in Bandform und potentiellen Bereitstellen gewisser Flexibilität umfassen.

[0035] Die Polytetrafluorethylen(«PTFE»)-Bandschicht 30 des Hybridlötbands 10 umfasst im Allgemeinen irgendein Polytetrafluorethylenband wie diejenigen, die für Rohrlegeanwendungen verwendet werden. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen die PTFE-Bandschicht 30 enthalten, was im Handel manchmal als Teflon-Band oder Gewindedichtband bezeichnet wird.

[0036] Die PTFE-Bandschicht 30 kann dazu beitragen, dem Hybridlötband 10 durch Unterstützung beim Zusammenhalten der Lötbandschicht 20 Flexibilität zu verleihen, während das Hybridlötband 10 insgesamt gehandhabt wird (wie beispielsweise wenn es auf eine oder mehrere Komponenten aufgebracht wird z.B. um ein Gewinderohr gewickelt wird). Ausserdem kann, während die PTFE-Bandschicht 30 bei darauffolgenden Lötvorgängen wegbrennt, das daraus freigesetzte Fluor sogar das Reinigen der Oberfläche unterstützen, wie etwa zum Entfernen von Verschmutzungen beitragen.

[0037] Unter Bezugnahme nunmehr auf Fig. 2 kann in einigen Ausführungsformen das Hybridlötband 10 ferner ein Klebematerial 40 aufweisen, das zwischen der Lötbandschicht 20 und der PTFE-Bandschicht 30 angeordnet und dazu eingerichtet ist, diese zusammenzuhalten. Das Klebematerial 40 kann irgendeinen geeigneten Klebstoff in irgendeinem geeigneten Medium aufweisen. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen das Klebematerial Leim aufweisen. In derartigen Ausführungsformen kann der Leim vorher auf einer oder beiden Seiten der Lötbandschicht 20 und/oder der PTFE-Bandschicht 30 aufgebracht werden. In einigen Ausführungsformen kann das Klebematerial ein Band umfassen, wie beispielsweise doppelseitiges Klebeband.

[0038] Unter Bezugnahme auf Fig. 1 – 4 kann das Hybridlötband 10 eine Reihe verschiedener Konfigurationen einer oder mehrerer Lötbandschichten 20 und einer oder mehrerer PTFE-Bandschichten 30 aufweisen. Beispielsweise kann, wie in Fig. 1 und 2 veranschaulicht, in einigen Ausführungsformen das Hybridlötband 10 eine einzige Lötbandschicht 20 umfassen, die an einer einzigen PTFE-Bandschicht 30 anliegend angeordnet ist.

[0039] Jedoch kann in einigen Ausführungsformen das Hybridlötband 10 eine oder mehrere zusätzliche Lötbandschichten 21 und eine oder mehrere zusätzliche PTFE-Bandschichten 31 (mit oder ohne zusätzliches Klebstoffmaterial 40, das dazwischen angeordnet ist) aufweisen. Beispielsweise kann, wie in Fig. 3 veranschaulicht, in einigen Ausführungsformen das Hybridlötband 10 eine zusätzliche Lötbandschicht 21 aufweisen, die an einer entgegengesetzten Oberfläche der PTFE-Bandschicht 30 als erste Lötbandschicht 20 angeordnet ist. In derartigen Ausführungsformen kann die PTFE-Bandschicht 30 dadurch zwischen den beiden Lötbandschichten 20 und 21 «sandwichartig angeordnet» sein. Derartige Ausführungsformen können das Absetzen von sogar noch mehr Lötmaterial durch Aufbringen des Hybridlötbands 10 ermöglichen. Desgleichen kann, wie in Fig. 4 veranschaulicht, in einigen Ausführungsformen das Hybridlötband 10 eine zusätzliche PTFE-Bandschicht 31 umfassen, die an einer entgegengesetzten Oberfläche der Lötbandschicht 20 als erste PTFE-Bandschicht 30 angeordnet ist. In derartigen Ausführungsformen kann die Lötbandschicht 20 dadurch durch die beiden PTFE-Bandschichten 30 und 31 «sandwichartig angeordnet» sein. Derartige Ausführungsformen können sogar noch mehr Flexibilität beim Anwenden des Hybridlötbands 10 ermöglichen.

[0040] Abhängig von der Anwendung des Hybridlötbands (z.B. Lückengrösse, Form usw.) kann eine oder können mehrere Dimensionen eingestellt werden. Beispielsweise können in einigen Ausführungsformen die Lötbandschicht 20 und die PTFE-Bandschicht 30 des Hybridlötbands 10 eine gesamte Dicke von mehr als oder gleich etwa 0,003 Zoll aufweisen. Umgekehrt können in einigen Ausführungsformen die Lötbandschicht 20 und die PTFE-Bandschicht 30 des Hybridlötbands 10 eine gesamte Dicke von weniger als oder gleich etwa 0,08 Zoll aufweisen.

[0041] In einigen Ausführungsformen kann sogar eine, entweder die Lötbandschicht 20 oder die PTFE-Bandschicht 30, mit Bezug auf die andere überbemessen sein, um, wie erwünscht, eine ausreichende Abdeckung sicherzustellen. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen die Fläche der Oberflächen der PTFE-Bandschicht 30 grösser als die Fläche der Oberfläche der Lötbandschicht 20 sein, um sicherzustellen, dass die gesamte Lötbandschicht 20 durch die PTFE-Bandschicht 30 getragen werden kann. Umgekehrt kann in einigen Ausführungsformen die Fläche der Oberfläche der Lötbandschicht 20 grösser sein als die Fläche der Oberfläche der PTFE-Bandschicht 30, wenn relativ weniger PTFE-Material zum Bereitstellen ausreichender Flexibilität für die Lötbandschicht 20 erforderlich ist.

[0042] Nunmehr zusätzlich Bezug nehmend auf Fig. 5 – 9 wird ein Hybridlötbanderfahren 100 (Fig. 5 ) bezüglich des beispielhaften Verwendens des offenbarten Hybridlötbands 10 zum Löten einer Grundkomponente 50 entweder als solche oder eventuell mit einer zusätzlichen Komponente 55 veranschaulicht.

[0043] Das Hybridlötbandverfahren 100 umfasst zuerst das Bereitstellen einer Grundkomponente 50 in Schritt 110. Die Grundkomponente 50 kann irgendein Metall- oder Legierungssubstrat aufweisen, das für eine Lötanwendung geeignet ist. Beispielsweise ist die vorliegende Offenbarung allgemein auf irgendeine Metall- oder Legierungskomponente anwendbar, die gelötet werden kann, insbesondere diejenigen Komponenten, die innerhalb von Umgebungen betrieben werden, die durch relativ hohe Beanspruchungen und/ oder Temperaturen gekennzeichnet sind. Relevante Beispiele derartiger Komponenten umfassen Turbinenkomponenten wie Turbinenschaufeln (Schaufelblätter), Leitapparate (Leitschaufeln), Abdeckungen und andere Heissgaspfad- und Verbrennungskomponenten einer Turbine, wie beispielsweise einer industriellen Gas- oder Dampfturbine oder einer Flugzeuggasturbine.

[0044] Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen die Grundkomponente 50 Edelstahl, wie beispielsweise Edelstahl 304, aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die Grundkomponente 50 Superlegierungen auf Nickel-, Kobalt- oder Eisenbasis umfassen. Beispielsweise kann die Grundkomponente Superlegierungen auf Nickelbasis wie Rene N4, Rene N5, Rene 108, GTD-111®, GTD-222®, GTD-444®, IN-738 und MarM 247 oder Superlegierungen auf Kobaltbasis, wie FSX-414, aufweisen. Die Grundkomponente 50 kann als gleichachsiges, gerichtet erstarrtes (DS) oder Einkristall(SX)-Gussteil gebildet sein, um relativ höheren Temperaturen und Beanspruchungen, wie sie innerhalb einer Gas- oder Dampfturbine vorliegen können, standzuhalten.

[0045] In einigen Ausführungsformen kann die Grundkomponente 50 ein Rohr umfassen, wie beispielsweise ein Rohr, das durch Löten mit einer Platte verbunden werden soll (wie beispielhaft in Fig. 6 – 8 veranschaulicht). In anderen Ausführungsformen kann die Grundkomponente 50 eine Lücke aufweisen, die im Wesentlichen durch Löten eines Teils daran (wie beispielhaft in Fig. 9 veranschaulicht) gefüllt werden soll. Während spezifische Beispiele von Grundkomponenten 50 hier besprochen worden sind, sollte man sich im Klaren darüber sein, dass diese nicht einschränkend und nur beispielhaft sind; zusätzliche oder alternative Grundkomponenten 50 können ebenfalls bei dem Hybridlötbandverfahren 100 verwendet werden.

[0046] Immer noch zusätzlich auf Fig. 5 – 9 Bezug nehmend, umfasst das Hybridlötbandverfahren 100 ferner das Aufbringendes Hybridlötbands 10 auf die Oberfläche der Grundkomponente 50 in Schritt 120. Das Hybridlötband 10 kann auf der Oberfläche der Grundkomponente 50 durch irgendein geeignetes Verfahren aufgebracht werden. Beispielsweise kann, wenn die Grundkomponente 50 ein Rohr (wie beispielsweise in Fig. 6 – 8 veranschaulicht) umfasst, das Hybridlötband 10 um die Grundkomponente 50 gewickelt werden. Wenn die Grundkomponente 50 eine Lücke umfasst, mit der ein Teil oder ein anderer Komponententyp verbunden werden soll, kann das Hybridlötband 10 einfach gegen die Oberfläche der Grundkomponente 50 geschoben, gedrückt, abgewickelt oder einfach auf andere Weise aufgebracht werden. Ferner kann das Hybridlötband 10 unter Anwendung irgendeines geeigneten Materials, wie beispielsweise einer Lötpaste oder dergleichen, an Ort und Stelle befestigt werden.

[0047] Ausserdem sollte man sich im Klaren darüber sein, dass die Grundkomponente 50 vor Aufbringen des Hybridlötbands 10 einer geeigneten Vorbereitung unterworfen werden kann. Beispielsweise kann die Grundkomponente 50 vor Positionieren des Hybridlötbands 10 geschliffen, partikelgestrahlt, gesäubert, behandelt oder auf andere Weise modifiziert werden. Ausserdem kann das Hybridlötband 10 in irgendeiner Orientierung mit Bezug auf die Grundkomponente 50, die für die spezifische Anwendung geeignet ist, angeordnet sein. Beispielsweise kann entweder die Lötbandschicht 20 oder die PTFE-Bandschicht 30 die Schicht sein, die direkt auf der Oberfläche der Grundkomponente 50 angeordnet ist. Ferner können in einigen Ausführungsformen mehrere Stücke Hybridlötband 10 an einer oder mehreren verschiedenen Stellen mit Bezug auf die Grundkomponente 50 verwendet werden.

[0048] In einigen Ausführungsformen kann das Hybridlötband 10 zum Zusammenlöten von zwei Stücken Material (wie beispielsweise eines Rohrs an einer Platte, wie in Fig. 6 – 8 veranschaulicht oder eines Teils an einem Substrat, wie in Fig. 9 veranschaulicht) verwendet werden. In derartigen Ausführungsformen kann das Hybridlötbandverfahren 100 ferner das Bereitstellen einer zusätzlichen Komponente 55, an der Grundkomponente anliegend, in Schritt 130 aufweisen.

[0049] Beispielsweise kann in Ausführungsformen, bei denen die Grundkomponente 50 ein Rohr umfasst, die zusätzliche Komponente 55 eine Platte aufweisen, wie in Fig. 6 – 8 veranschaulicht. In Ausführungsformen, bei denen die Grundkomponente 50 ein Substrat mit einer Lücke umfasst, kann die zusätzliche Komponente 55 ein Teil aufweisen, das innerhalb der Lücke angeordnet werden soll. Die zusätzliche Komponente 55 kann ansonsten irgendeinen anderen Komponententyp aufweisen, der an die Grundkomponente 50 gelötet werden soll. In einigen Ausführungsformen können die Grundkomponente 50 und die zusätzliche Komponente 55 dasselbe Material aufweisen.

[0050] Immer noch zusätzlich Bezug nehmend auf Fig. 5 – 9 umfasst das Hybridlötbandverfahren schliesslich das Aufbringen von Hitze in Schritt 140. Durch Aufbringen von Hitze in Schritt 140 kann sowohl die PTFE-Bandschicht 30 zusätzlich zum Schmelzen der Lötbandschicht 20 wegbrennen, so dass sie sich zumindest teilweise mit der Grundkomponente 50 (und eventuell der zusätzlichen Komponente 55 wenn diese vorliegt) verbindet.

[0051] Die Temperatur, Hitzequelle(n), Iterationen, Erhöhungsrate, Haltezeit, Zyklus und andere relevante Parameter der Hitzeanwendung können so eingestellt werden, dass das Hybridlötband zumindest teilweise schmilzt. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen Hitze innerhalb einer nicht oxidierenden Atmosphäre (z.B. Vakuum oder Inertgas) aufgebracht werden. In einigen Ausführungsformen kann Hitze innerhalb eines Bereichs von etwa 2050 °F bis etwa 2336 °F (etwa 1120 °C bis etwa 1280 °C), je nach der Zusammensetzung, für eine Zeitspanne von etwa 10 Minuten bis etwa 60 Minuten aufgebracht werden.

[0052] Wie in Fig. 8 veranschaulicht, gestattet das Aufbringen von Hitze in Schritt 140 des Hybridlötbandverfahrens 100 dadurch, dass die Lötbandschicht 20 schmilzt und sich mit der Grundkomponente 50 verbindet, während die PTFE-Bandschicht 30 verschwindet. Die PTFE-Bandschicht 30 kann dadurch dazu beitragen, der Lötbandschicht 20 zusätzliche Flexibilität zu verleihen, dazu beitragen, eine feste Verbindung in irgendeiner Lücke sicherzustellen, in der das Hybridlötband 10 angewendet wird, und/oder Fluor während des Aufbringens von Hitze freizusetzen, das die Grundkomponente 50 noch weiter reinigen kann, bevor sie sich mit der Lötbandschicht 20 verbindet.

[0053] Während die Erfindung im Einzelnen in Verbindung mit nur einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte man sich ohne Weiteres im Klaren darüber sein, dass die Erfindung nicht auf derartige offenbarte Ausführungsformen beschränkt ist. Stattdessen kann die Erfindung modifiziert werden, um irgendeine Anzahl von Variationen, Änderungen, Substitutionen oder äquivalenten Anordnungen, die bisher nicht beschrieben worden sind, zu integrieren, die jedoch mit dem Gedanken und Umfang der Erfindung übereinstimmen. Zusätzlich sollte man sich im Klaren darüber sein, dass, während verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, Ausgestaltungen der Erfindung nur einige der beschriebenen Ausführungsformen umfassen können. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die obige Beschreibung eingeschränkt zu betrachten, sondern ist nur durch den Umfang der beiliegenden Ansprüche beschränkt.

[0054] Ein Hybridlötband enthält eine Lötbandschicht, die eine Lötlegierungszusammensetzung und ein Bindemittel umfasst, und eine Polytetrafluorethylen(«PTFE»)-Bandschicht, die an einer Oberfläche der Lötbandschicht anliegend angeordnet ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0055] <tb>10<SEP>Hybridlötband <tb>20<SEP>Lötbandschicht <tb>21<SEP>Zusätzliche Lötbandschicht <tb>30<SEP>PTFE-Bandschicht <tb>31<SEP>Zusätzliche Lötbandschicht <tb>40<SEP>Klebstoffmaterial <tb>50<SEP>Grundkomponente <tb>55<SEP>Zusätzliche Komponente <tb>100<SEP>Hybridlötbandverfahren <tb>110<SEP>Schritt (Bereitstellen der Grundkomponente) <tb>120<SEP>Schritt (Entsorgen des Hybridlötbands) <tb>130<SEP>Schritt (Bereitstellen zusätzlicher Komponente) <tb>140<SEP>Schritt (Hitze)

Claims

1. Hybridlötband umfassend: eine Lötbandschicht, die eine Lötlegierungszusammensetzung und ein Bindemittel umfasst; und eine Polytetrafluorethylen(«PTFE»)-Bandschicht, die an einer Oberfläche der Lötbandschicht anliegend angeordnet ist.

2. Hybridlötband nach Anspruch 1, das ferner ein Klebstoffmaterial umfasst, das zwischen der Lötbandschicht und der PTFE-Bandschicht angeordnet und dazu eingerichtet ist, die Lötbandschicht und die PTFE-Bandschicht zusammenzuhalten.

3. Hybridlötband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lötlegierungszusammensetzung eine Legierung auf Nickel-, Kobalt- oder Eisenbasis umfasst.

4. Hybridlötband nach Anspruch 3, wobei die Lötlegierungszusammensetzung etwa 70,9 Prozent Nickel, etwa 19 Prozent Chrom und etwa 10,1 Prozent Silicium umfasst.

5. Hybridlötband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lötbandschicht und die PTFE-Bandschicht eine Gesamtdicke von mehr als oder gleich etwa 0,003 Zoll aufweisen und/oder wobei die Lötbandschicht und die PTFE-Bandschicht eine Gesamtdicke von weniger als oder gleich etwa 0,08 Zoll aufweisen.

6. Hybridlötband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine zusätzliche Lötbandschicht, die an einer zu der ersten Lötbandschicht entgegengesetzten Oberfläche der PTFE-Bandschicht anliegend angeordnet ist und/oder ferner eine zusätzliche PTFE-Bandschicht umfasst, die an einer zu der ersten PTFE-Bandschicht entgegengesetzten Oberfläche der Lötbandschicht anliegend angeordnet ist.

7. Hybridlötband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Fläche einer Oberfläche der PTFE-Bandschicht grösser ist als eine Fläche einer Oberfläche der Lötbandschicht.

8. Hybridlötbandverfahren umfassend: das Bereitstellen einer Grundkomponente umfassend eine Oberfläche; das Aufbringen eines Hybridlötbands auf der Oberfläche der Grundkomponente, wobei das Hybridlötband Folgendes umfasst: eine Lötbandschicht, die eine Lötlegierungszusammensetzung und ein Bindemittel umfasst; und eine Polytetrafluorethylen(«PTFE»)-Bandschicht, die an einer Oberfläche der Lötbandschicht anliegend angeordnet ist; und das Aufbringen von Hitze zum Wegbrennen der PTFE-Bandschicht und zum Schmelzen der Lötbandschicht, so dass sie sich zumindest teilweise mit der Grundkomponente verbindet.

9. Hybridlötbandverfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend das Bereitstellen einer zusätzlichen Komponente anliegend an der Grundkomponente vor dem Aufbringen von Hitze, wobei das Hybridlötband zwischen der Grundkomponente und der anliegenden Komponente angeordnet ist und wobei das anschliessende Aufbringen von Hitze ausserdem die Lötbandschicht dazu bringt, sich zumindest teilweise mit der zusätzlichen Komponente zu verbinden.

10. Hybridlötbandverfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Grundkomponente und/oder die Lötlegierungszusammensetzung eine Legierung auf Nickel-, Kobalt- oder Eisenbasis umfasst.