CZ290659B6 - Způsob vytváření přilnavého povlaku z hliníkové pájky na podkladovém materiálu a způsob vzájemného spojování součástí - Google Patents

Abstract

Způsob vytváření přilnavého povlaku z hliníkové pájky na podkladovém materiálu o vyšší teplotě tání než má materiál povlaku, přičemž se hliníkový materiál povlaku vytváří z částic hliníkové pájky, pokrytých tavidlem s obsahem fluoridu draselného a fluoridu hlinitého, zvýšením teploty podkladu a teploty částic tak, aby se tyto částice roztavily a vytvořily na podkladu přilnavý povlak, který zahrnuje stupně výroby částice pájky atomizací roztaveného hliníkového materiálu, povlékání částic roztaveným tavidlem zahrnujícím fluorid draselný a fluorid hlinitý v průběhu této výroby a zajištění uvedených povlečených částic z hliníkové pájky na podkladovém materiálu jejich spojením pomocí pryskyřice, která se aplikuje na povrch uvedeného podkladového materiálu. Řeší se též způsob vzájemného spojení součástí z podkladového materiálu na bázi hliníku.ŕ

Description

Způsob vytváření přilnavého povlaku z hliníkové pájky na podkladovém materiálu a způsob vzájemného spojování součástí

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu vzájemného spojování dvou nebo více kovových předmětů tvrdým pájením.

Dosavadní stav techniky

Způsoby tvrdého pájení pro vzájemné spojování dvou nebo více předmětů vyrobených z kovů jako jsou materiály na bázi hliníku, jsou dobře známy. V případě hliníkových materiálů mají však 15 všechny známé způsoby nevýhody týkající se obtížnosti zvládnutí procesu, a tudíž spolehlivosti spoje pájeného na tvrdo, omezení materiálů, které mohou být použity, nevýhody nákladů nebo jakékoliv jejich kombinace.

Jeden ze známých způsobů, značně rozšířený ve výrobě hliníkových výměníků tepla, např.

automobilových chladičů, vyžaduje, aby hliníkový materiál, z kterého je radiátor zhotoven byl nejprve plátován hliníkovou slitinou pro tvrdé pájky, která má nižší teplotu tání než základní hliníkový materiál. Plátování prováděné obvykle technikou tlakového sváření za studená, jako je spojování naválcováním, je velmi nákladné a přináší s sebou další nevýhody.

Vzhledem k velkému počtu různých velikostí trubek a součástí používaných v sestavě radiátoru je ekonomicky reálné pouze plátování plechu nebo plochého pásového materiálu, z kterého jsou pak vyrobeny různé součásti chladiče. V případě trubkových součástí to vyžaduje švový svar, který způsobuje, že základní hliníkový materiál a plátovaná slitina se spolu slévají, a tím se v celé tloušťce stěny trubkové součásti v teplem ovlivněném pásmu v oblasti svaru snižuje teplota tání výsledné slitiny oproti teplotě tání základního materiálu. To má za následek vysoký stupeň zmetkovitosti vlivem pronikání pájky do svařované trubky v teplem ovlivněném pásmu, které působí trhliny a dírkovou porozitu materiálu.

Naplátovaná pájecí slitina je obvykle slitina hliník - křemík v přibližně eutektickém složení.

Křemík z nanesené slitiny má snahu difundovat do základního materiálu v celé naplátované oblasti a snižovat tavící teplotu dokonce dříve než se naplátovaná pájecí slitina taví. To vyvolává problémy s průlinčitostí a s porézností. Vzhledem ke způsobu výroby trubkových částí chladiče jsou trubky poměrně slabé a dokonce i ty trubky, které nemají viditelné úniky mohou být poměrně slabé a předčasně selhat v důvodů únavy materiálu průhybem vlivem proměnlivého tlaku vody v chladiči. Praktické použití pevnějších hliníkových slitin s vyšší odolností proti únavě ve známých způsobech pájení na tvrdo je předem vyloučeno, protože o používaných tavidlech je známo, že reagují se složkami slitiny, snižují efekt tavidla a také nepříznivě ovlivňují chování hliníkové slitiny při tavení.

V patentovém dokumentu US 3 951 328 je uveden popsaný způsob tvrdého pájení hliníkových výměníků tepla. V tomto dokumentu se popisuje užití tavidla obsahujícího fluorohlinitan draselný, vytvořeného spojením fluoridu draselného s fluoridem hlinitým tak, že nezbyde žádný volný fluorid draselný. Spojená směs je pak rozemleta na prášek a použita jako tavidlo. Dokument se také zmiňuje, že práškové tavidlo může být kombinováno s práškovou pájecí hliníkovou slitinou ve formě fyzikální směsi rozlišných typů práškových částic použité k tvrdému pájení neplátovaných dílů z hliníkového materiálu. Kvalita spoje vytvořeného touto posledně udávanou metodou je však relativně nízká s vysokou zmetkovitostí. Z toho důvodu používaný průmyslový způsob používá způsobu s plátováním pájecí slitinou.

Patentový dokument EP-A 0 140 267 popisuje způsob tvrdého pájení hliníkového materiálu využívajícího vytváření vrstvy tavidla pentafluorohlinitanu draselného elektrochemickým nanášením z vodného roztoku jak na spojovaném materiálu, tak na částicích tvrdé pájky.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je poskytnout spolehlivý způsob tvrdého pájení, který nevyžaduje, aby podklado\ý materiál byl plátován.

Dalším cílem vynálezu je poskytnout způsob tvrdého pájení, který umožňuje použití protlačovaných trubkových profilů s vyšší pevností, tudíž odolnější proti únavě.

Ještě dalším cílem vynálezu je poskytnout způsob tvrdého pájení, při kterém používaný pájecí materiál a tavidlo mohou být přesně umístěny na spojovaných součástech, aby se omezilo množství těchto materiálů, které jsou k působení na pájený spoj a tak omezit odpad.

Ještě dalším cílem vynálezu je poskytnout způsob povlékání smáčitelného podkladového materiálu taveným hliníkovým pájecím materiálem, a tak vytvoření povlaku přilnavého hliníkového materiálu na podkladovém materiálu. Hliníkový materiál může být v podstatě čistý hliník nebo hliníková slitina.

Uvedených cílů se podle vynálezu dosahuje způsobem vytváření přilnavého povlaku z hliníkové pájky na podkladovém materiálu o vyšší teplotě tání než má materiál povlaku, přičemž se hliníkový materiál povlaku vytváří z částic hliníkové pájky, pokrytých tavidlem s obsahem fluoridu draselného a fluoridu hlinitého, zvýšením teploty podkladu a teploty částic tak, aby se tyto částice roztavily a vytvořily na podkladu přilnavý povlak, přičemž tento způsob zahrnuje stupně výroby částic pájky atomizací roztaveného hliníkového materiálu, povlékání částic roztaveným tavidlem zahrnujícím fluorid draselný a fluorid hlinitý v průběhu této výroby a zajištění uvedených povlečených částic z hliníkové pájky na podkladovém materiálu jejich spojením pomocí pryskyřice, která se aplikuje na povrch uvedeného podkladového materiálu.

Hliníkovým povlakem je ve výhodném provedení podle vynálezu povlékán železný podkladový materiál.

Dále je vyřešen způsob vzájemného spojení součástí z podkladového hliníkového materiálu, který podle vynálezu zahrnuje uvedený způsob vytváření přilnavého povlaku hliníkového materiálu, přičemž povlečené částice hliníkové pájky jsou nanášeny a přichyceny v oblasti požadovaného spoje nebo v jeho sousedství na alespoň jednu ze součástí a ohřívány tak, že se částice hliníkové pájky taví a tvoří tvrdé pájený spoj mezi součástmi.

Při způsobu podle vynálezu pájka výhodně obsahuje křemík v rozsahu od 5 do 50 % hmotnostních, ještě výhodněji od 7 do 15 % hmotnostních. Materiál hliníkové pájecí slitiny je výhodně vybrán ze skupiny slitin zahrnující hliník-měď, hliník-měď-hořčík, hliník-zinek a hliník plus kov vzácných zemin. Tavidlo výhodně obsahuje tavením spojenou směs fluoridu hlinitého a fluoridu draselného, výhodně od 40 do 50 % hmotnostních fluoridu draselného a od 60 do 50 % hmotnostních fluoridu hlinitého.

Výhodně má tavidlo v přilnavém povlaku v podstatě eutektické složení vzhledem k fluoridu draselnému a fluoridu hlinitého a výhodně také obsahuje křemík. Množství tavidla v přilnavém povlaku je výhodně od 5 % hmotnostních do 30 % hmotnostních, počítáno na celkové množství kovů v povlaku, ještě výhodněji je od 10 % hmotnostních do 20 % hmotnostních, počítáno na celkové množství kovů v povlaku. Výhodně jsou povlečené částice při nanášení smíchány s pryskyřicí.

-2 CZ 290659 B6

Povlečené částice se výhodně „naprašují“ na uvedenou pryskyřici až o jejím nanešení na podkladový' materiál. Pryskyřice je výhodně rozpuštěna v rozpouštědle.

Pryskyřicí je výhodně akrylátová pryskyřice, přednostně polymetylmetakrylát.

Výhodně se pryskyřice odstraňuje ohřevem před tím, než se taví tavidlový povlak.

Výhodně se při způsobu podle vynálezu tavidlo v povlaku taví dříve, než hliníková pájka tvořící materiál nanášených částic.

Výhodou způsobu podle vynálezu, že součásti nemusejí být plátovány.

Směs fluoridu hlinitého a fluoridu draselného je s výhodou tvořena alespoň z části kryolitem.

Některé z hliníkových materiálů, uvedených v tomto vynálezu, obsahují částice povlečené tavidlem a způsob jejich výroby jsou popsány v mezinárodní patentové přihlášce číslo PCT/GB94/00219 zveřejněné jako WO 91 17 941 s prioritou z Britské patentové přihlášky 9302387.7 přihlašovatele Osprey Metals Limited a jejíž obsah je zde připojen odkazem.

Způsob může být použit při výrobě hliníkového povlaku, například na železném a ocelovém podkladu. Povlak může být použit čistě jako ochranný, korozi odolný povlak, nebo může být použit jako mezilehlá styková vrstva mezi železným podkladem a součástí z hliníkového materiálu současně nebo následně připevňované tvrdým pájením.

Vrstva tekuté pryskyřice nebo plastického materiálu (dále uváděného jako „pryskyřice“) je nejprve nanesena na podkladový materiál opatřovaný povlakem. Tekutý materiál pryskyřice může obsahovat jakoukoliv vhodnou pryskyřici, která může být například rozpustná v rozpouštědle a následně uvedena do tuhého stavu odstraněním rozpouštědla, například ohřevem. Použití tekuté pryskyřice dovoluje, aby přídavný materiál a tavidlo mohly být umístěny na podkladu přesně v určených oblastech, kde je to potřeba, což snižuje odpad. Tekutá pryskyřice může být na podkladový materiál nanášena tiskem, nástřikem kartáčem nebo nátěrem nebo jiným vhodným způsobem nanášení podle známého stavu techniky.

Materiál pryskyřice by neměl zanechávat žádné zbytky po jeho odstranění ohřevem. Při ohřevu by měly být pryskyřice zcela odstraněna dříve než se začnou tavit hliníkový materiál a tavidlo.

Vhodnými rozpouštědly mohou být například chlorované uhlovodíky jako je trichloretylen, uhlovodíky jako je toluen a ketony jako je metyletylketon.

Hliníkový materiál a tavidlo mohou být smíseny s tekutou pryskyřicí a naneseny na podkladový materiál současně, nebo mohou být naprášeny na tekutou pryskyřici po nanesení vrstvy pryskyřice. Výsledkem obou technik je přilnutí hliníkového materiálu a tavidla na povrch podkladového materiálu pouze v místech, kde je to žádoucí. Avšak neprášení povlečených prachových částic na pryskyřici je dávána přednost, protože částice nejsou zcela povlečeny pryskyřicí a možnost, že tavidlo bude následně poškozeno pryskyřicí během zahřívání je značně omezena.

Alternativně mohou být povlečené částice přídavného materiálu na bázi hliníku nanášeny jakýmkoliv vhodným nosným médiem včetně, například jílové kaše s vodou.

Vrstva povlečených částic může být nanášena jako monovrstva částic.

Ztuhlá pryskyřice dovoluje méně šetrné zacházení se součástmi před pájením bez nebezpečí, že přídavný hliníkový slitinový materiál a tavidlo nebudou setřeseny dolů.

-3CZ 290659 B6

Tloušťka a soudržnost nanesené pryskyřicové vrstvy může být regulována množstvím povlečených částic kovového prachu, které mohou být nalepeny na podkladový materiál.

Před povlečením podkladového materiálu spojovaných součástí tekutou pryskyřicí mohou být 5 alespoň sojované povrchy očištěny odmaštěním následovaným krokem, například leptání kyselinou, odstranění vrstvy oxidu přítomného na hliníkových materiálech.

Je třeba zdůraznit, že může být použit jakýkoliv způsob přichycení části pájky v požadované poloze, včetně zachycení částic mezi spojované povrchy.

Zvláštní výhodou vynálezu je, že se způsob ukázal jako značně tolerantnější k povrchovému znečištění jak anorganickému, tak organickému než známé způsoby tvrdého pájení. Ve známých způsobech je odmaštěn a leptání kyselinou k odstranění povrchových nečistot a oxidového filmu nezbytné. Alternativně je užíváno ultrazvukové odmašťování, které rovněž narušuje oxidový 15 film. U způsobu podle vynálezu bylo zjištěno, že odstranění nebo nanešení oxidového filmu není nutné.

Bylo zjištěno, že při tavení reaguje roztavený tavidlový povlak z fluoridu draselného a fluoridu hlinitého na částicích slitiny hliník-křemík s povrchem hliníkového podkladového materiálu, 20 narušuje oxidový film a umožňuje, aby roztavené částice obsažené v povlaku tvořily slitinu s kovovým povrchem podkladového materiálu. Zkoušky prováděné na součástech spojených tvrdým pájením způsobem podle vynálezu prokázaly podstatná množství křemíku obsaženého v povrchových oblastech podkladového materiálu. Mimo to množství výplňového materiálu, jak o tom svědčí pájkové přechody přítomné v tělese spoje a na okrajích pájených spojů, výrazně 25 překračuje množství materiálu původně naneseného ve formě částic hliníkové pájkové slitiny.

Bylo překvapivě zjištěno, že povlečení kovových částic tavidlem má nižší teplotu tání než lze očekávat z fázového diagramu uvedeného na obr. 3. Z obr. 3 vyplývá, že taviči teplota eutektika tvořeného složkami fluorid draselný a fluorid hlinitý v tavidlovém povlaku je kolem 575 °C. 30 Bylo však zjištěno, že tavidlový povlak na částicích má teplotu taveniny kolem 540 °C, tedy značně nižší než by bylo očekáváno, což dokazuje, že kovový materiál tvrdé pájky a tavidlo navzájem reagují během výroby a výsledkem je snížení teploty taveniny, snad inkluzí křemíku do struktury povlaku, kde tvoří jednu nebo více sloučenin. Kovové částice tvrdé pájky jsou vyráběny atomizací roztaveného kovu a reakcí s roztavenou směsí solí fluoridu draselného a fluoridu 35 hlinitého během výroby.

Bylo zjištěno, že tavidlový povlak se taví první a reaguje s povrchem základního hliníkového materiálu, narušuje oxidový film v místě styku částice s povrchem a v jeho sousedství. Tavidlo ochraňuje jak omezenou oblast podkladového materiálu, tak obalenou částicí od další oxidace při 40 tavení částice a umožňuje, aby povrchové oxidové filmy byly porušeny a absorbovány tavidlem.

Roztavený materiál je vtahován do spoje kapilárním působením, aby vytvořil spoj. Obsah křemíku v povrchu základního materiálu vzroste, když množství roztaveného materiálu vytvořeného v oblasti spoje značně přenáší množství kovu přidaného ve formě kovových částic tvrdé pájky.

Ve stavu techniky doloženém US 3 951 328 je uvedeno, že na výsledný spoj nemá vliv, když částice tvrdé pájky se taví dříve než tavidlo. Avšak přihlašovatel je přesvědčen, že je důležité, aby se tavidlový povlak na kovové částici roztavil dříve, aby chránil jak podkladový materiál, tak povlečenou částici během jejího ohřevu a tavení. Je přesvědčen, že snížení taviči teploty povlaku je přímo závislé na způsobu výroby povlečených částic, při kterém se roztavený povlak nanáší 50 v průběhu vytváření částic slitiny hliník-křemík. Je přesvědčen, že alespoň křemík a možná i hliník difunduje do povlaku a snižuje eutektickou teplotu znázorněnou v obr. 3. Také je přesvědčen, že nějaké množství tavidla může být obsaženo v samotných kovových částicích tvrdé Pájky.

-4CZ 290659 B6

Je přesvědčen, že spojený materiál tavidla vytvořený z fluoridu draselného a fluoridu hlinitého v poměrech blízkých eutektické slitině je v podstatě fluorid hlinitodraselný, KAIF₄, se složkami získanými z kovové částice.

Směs fluoridu draselného a fluoridu hlinitého může obsahovat v přírodě se vyskytující minerál kryolit.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že nyní mohou být používány, vzhledem k nižší teplotě tání tavidla, takové materiály hliníkové tvrdé pájky, které mají nižší teplotu tání než dosud používané tvrdé pájky.

Další výhodou způsobu podle vynálezu je, že není možná separace kovových částic tvrdé pájky a tavidla, protože obě složky jsou navzájem kombinovány jinak než jako fyzikální směs tavidla a částic tvrdé pájky podle stavu techniky.

Hliníková slitina tvrdé pájky a tavidlový povlak se oba taví při podstatně nižší teplotě než podkladový materiál na hliníkové bázi. Není tedy nutné, aby podkladové součásti byly plátovány materiálem o nižší teplotě tání před tvrdým pájením. Trubky pro chladiče mohou být nyní vytvořeny protlačováním, není tedy nutné tvořit svarové švy, které mají odlišné taviči vlastnosti od zbytku trubky. Jelikož trubky mohou nyní být vytvářeny protlačováním mohou také mít zvětšenou tloušťku stěny a mohou také být vytvořeny s vnitřními výztužnými žebry zmenšujícími možnost únavového porušení trubek.

Navíc ktomu, že trubky jsou vytvářeny technologií protlačování mohou také být použity hliníkové slitiny a vyšší pevnosti protože tavidlo, užité podle vynálezu, není nepříznivě ovlivněno takovými prvky slitiny jako je například hořčík, ani podkladový materiál není nepříznivě ovlivněn tavidlem.

Přehled obrázků na výkresech

Pro plné pochopení vynálezu bude nyní popsán příklad s pomocí připojených výkresů, na kterých:

Obr. 1 představuje schematický příčný řez částí dvou součástí spojovaných způsobem podle stavu techniky;

obr. 2 představuje část binárního rovnovážného fázového diagramu hliník-křemík;

obr. 3 představuje část rovnovážného fázového diagramu fluorid draselný-fluorid hlinitý;

obr. 4A až 4F představují schematický postup reakce povlečených částic s podkladovým materiálem během procesu tvrdého pájení krok po kroku a obr. 5 představuje příčný řez protlačovanou chladičovou trubkou.

Příklad provedení vynálezu

Na obr. 1 jsou dvě součásti 10 a 12, které mají být spojeny tvrdým pájením. Každá součást obsahuje jádro 14 ze základního konstrukčního hliníkového materiálu, které je plátované na obou stranách vrstvou 16 z druhé hliníkové slitiny, která má podstatně nižší teplotu tání než slitina jádra 14. Povrchy obou součástí jsou odmaštěny a vyčištěny, například leptáním podporujícím přilnavost tavidla. V případě vozidlového chladiče odmaštěné a vyčištěné součásti, obvykle zahrnují vzduchová žebra, vodní trubky, trubkovnice a postranní vodní pláště, jsou sestaveny

-5CZ 290659 B6 dohromady a ponořeny do suspenze tavidla a deionizované vody. Ponořená sestava je vyjmuta z lázně a usušena, aby se vytvořil povlak 18 tavidla na plátovém povrchu. Sestávaje přesunuta do pájecí pece, kde je teplota zvýšena, aby se nejprve tavidlo, a pak plátovaný povrch tavily a slily dohromady a vytvořily tak spoj pájený na tvrdo. Problém spojený s tímto způsobem podle stavu techniky je, že tavidlo je vysoce reaktivní a bude reagovat s příměsmi jako je vodní pára v atmosféře pájecí pece, a tak působit proti požadovanému účinku tavidla. Navíc slitina naplátované vrstvy 16 musí být metalurgicky spojena s materiálem jádra J_4, a tak předejít tvoření oxidového filmu na styku mezi vrstvami 14 a 16, který’ může překážet vytvoření spolehlivého spoje mezi naplátovanou vrstvou 16 a jádrem 14 při tavení naplátované vrstvy. Vzhledem k potřebě metalurgického spojení mezi jádrem a naplátovanou vrstvou je použití naválcování na podklad ve formě plechu prakticky nezbytné k dosažení dostatečně vysokého přetvoření v pracovním procesu, aby bylo zajištěno metalurgické spojení. Takže trubkové díly musí být vyrobeny z plechu švovým svařováním způsobujícím výše uvedené problémy spojené se snížením teploty tání v tloušťce stěny trubky vzhledem k slití naplátovaného materiálu s materiálem jádra.

Byly provedeny pájecí zkoušky se součástmi chladiče z neplátované hliníkové slitiny o jmenovitém složení 0,6 Si/ 0,7 Fe/ 0,05-0,2 Cu/ 1-1,5 Mn/ zbytek Al. Součásti byly odmaštěny. Po osušení byly součásti potaženy vrstvou akrylátové pryskyřice, v tomto případě polymetylmetakrylátu rozpuštěného ve směsi toluen-trichloretylen, na těch částech, kde byl požadován tvrdě pájený spoj. Zatímco pryskyřice byla ještě v lepivém stavu, částice kovového prášku o složení 10 % Si/zbytek Al a s povlakem tavidla o složení 40 až 50 % fluoridu draselného a 60 až 50 % fluoridu hlinitého a blízkém eutektickému složení, byly naprášeny na povrch práškovou stříkací pistolí. Povlečené částice prášku měly velikost v rozmezí od 60 do 250 pm. Takto vytvořený povlak byl pak vysušen proudem teplého vzduchu. Součásti chladiče byly potom sestaveny dohromady a protaženy pájecí pecí s dusíkovou ochrannou atmosférou. V předehřívací zóně pece se odstraňuje zvyšující se teplotou pryskyřice, takže na začátku tavení povlečených částic žádný pryskyřice nezbývá. Při odstraňování pryskyřičného povlaku by měla být rychlost ohřevu dostatečně pomalá, aby nezpůsobila odrolení pryskyřičného povlaku. Teplota pece byla nastavena na jmenovitou teplotu, která byla postačující k tavení tavidla a částic kovového prachu, ale ne podkladové hliníkové slitiny.

Obr. 4A až 4F představují schematicky, co je považováno za průběh vytváření tvrdě pájeného spoje způsobem podle vynálezu. Obr. 4A představuje povrch 40 trubky 42 a části hliníkového žebrování 44, které má být na tvrdo připájeno pro chladicí účely. Vrstva 46 pryskyřice je nanesena na povrch 40 a povlečené částice 48 pájecí slitiny hliník-křemík jsou naprášeny na tekutou pryskyřici, která je pak vysušena. Obr. 4B až 4E představují etapy reakce a tavení povlečené částice s povrchem 40. Povrch 40 má na sobě oxidovou vrstvu 50, pod kterou je čistý hliníkový povrch 52. Při zahřátí vrstva 46 pryskyřice disociuje a produkty jsou odstraněny proudem dusíkové plynové atmosféry a ponechávají částice 48 sedící na povrchu oxidové vrstvy 50. Se stoupající teplotou se tavidlový povlak 54 roztaví přibližně při 540 °C (obr. 4C), zatímco hliníko-křemíkové částice 56 zůstávají tuhé. Povlak 54 reaguje s oxidovou vrstvou 50, narušuje ji a umožňuje kovové částici 56 přijít do styku s čistým hliníkovým povrchem 52. To je považováno za teplotu, kdy proběhne podstatná difúze křemíku z částice do podkladového materiálu. Jak se teplota zvýší na přibližně 575 °C kovová částice se taví a začne se slévat s povrchem 52 a z počátku tvoří důlek roztaveného kovu. Křemík z roztavené částice pokračuje v difúzi do roztaveného důlku (obr. 4D) a oblast roztaveného povrchu 52 se rozšiřuje do stran, aby se spojila s roztavenými oblastmi vytvářenými u sousedních částic (obr. 4E). Jak je vytvořena kompletní vrstva roztaveného kovu 60 (obr. 4F), která je vtahována do mezery mezi povrchem 40 a žebrováním 44 působením kapilarity. Podobně působí roztavení tavidlového povlaku na materiál chladicího žebrování 44 dovolující styk kov na kov mezi žebrováním 44 a tvrdou pájkou 56. Původní tavidlo absorbuje oxid a vytvoří reziduum se ztuhlým tavidlem při ochlazení.

Způsob podle vynálezu umožňuje použití protlačovaných trubek různých tvarů nahrazujících standardní, dosud užívané, švově svařované plátované trubky. Obr. 5 například znázorňuje příčný

-6CZ 290659 B6 řez protlačované trubky, kterou je možno použít při způsobu tvrdého pájení podle vynálezu, kde není vy žadováno plátování. Mohou být využity trubky zploštělého oválného průřezu s vnitřními výztužnými žebry 30. Takové trubky mají větší poměr povrchové plochy k objemu a jsou schopné poskytnout větší chladicí účinnost. Přítomnost vnitřních žeber 30, omezují velikost 5 průhybu vlivem kolísajícího vodního tlaku v chladiči, a tudíž zabraňují únavovému porušení trubky.

Claims (21)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob vytváření přilnavého povlaku z hliníkové pájky na podkladovém materiálu o vyšší 15 teplotě tání než má materiál povlaku, přičemž se hliníkový materiál povlaku vytváří z částic hliníkové pájky, pokrytých tavidlem s obsahem fluoridu draselného a fluoridu hlinitého, zvýšením teploty podkladu a teploty částic tak, aby se tyto částice roztavily a vytvořily na podkladu přilnavý povlak, vyznačující se tím, že zahrnuje stupně výroby částic pájky atomizací roztaveného hliníkového materiálu, povlékání částic roztaveným tavidlem zahrnujícím fluorid 20 draselný a fluorid hlinitý v průběhu této výroby a zajištění uvedených povlečených částic z hliníkové pájky na podkladovém materiálu jejich spojením pomocí pryskyřice, která se aplikuje na povrch uvedeného podkladového materiálu.
2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že hliníkovým povlakem je povlékán 25 železný podkladový materiál.
3. 3. Způsob vzájemného spojení součástí z podkladového materiálu na bázi hliníku, který zahrnuje způsob vytváření přilnavého povlaku hliníkového materiálu podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m , že povlečené části hliníkové pájky jsou nanášeny a přichyceny v oblasti

   30 požadovaného spoje nebo v jeho sousedství na alespoň jednu ze součástí a ohřívány tak, že se částice hliníkové pájky taví a tvoří tvrdě pájený spoj mezi součástmi.
4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, v y z n a č u j í c í se tím, že pájka obsahuje křemík v rozsahu od 5 do 50 % hmotnostních.
5. 5. Způsob podle nároku 4, v y z n a č u j í c í se t í m , že pájka obsahuje křemík v rozsahu od 7 do 15 % hmotnostních.
6. 6. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že materiál hliníkové pájecí 40 slitiny je vybrán ze skupiny slitin zahrnující hliník-měď, hliník-měd-hořčík, hliník-zinek a hliník plus kov vzácných zemin.
7. 7. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vy z n a č u j í c í se tím, že tavidlo obsahuje tavením spojenou směs fluoridu hlinitého a fluoridu draselného.
8. 8. Způsob podle nároku 7, v y z n a č u j í c í se tím, že tavidlo v přilnavém povlaku obsahuje od 40 do 50 % hmotnostních fluoridu draselného a od 50 do 60 % hmotnostních fluoridu hlinitého.

   50
9. 9. Způsob podle nároku Ί nebo 8, vyznačující se tím, že tavidlo v přilnavém povlaku má v podstatě eutektické složení vzhledem k fluoridu draselnému a fluoridu hlinitému.
10. 10. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9, vy zn ač u j í c í se tím, že tavidlo v přilnavém povlaku také obsahuje křemík.
11. 11. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že množství tavidla v přilnavém povlaku je od 5 do 30 % hmotnostních, vztaženo na celkové množství kovů v povlaku.
12. 12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že množství tavidla v přilnavém povlaku je od 10 do 20 % hmotnostních, vztaženo na celkové množství kovů v povlaku.
13. 13. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že povlečené částice jsou smíchány s pryskyřicí.
14. 14. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 13, v y z n a č u j í c í se t í m , že se povlečené částice naprašují na uvedenou pryskyřici až po jejím nanesení na podkladový materiál.
15. 15. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 14, vy z n a č u j í c í se t í m , že pryskyřice je rozpuštěna v rozpouštědle.
16. 16. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 15, vy z n a č uj í c í se t í m , že pryskyřicí je akrylátová pryskyřice.
17. 17. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že pryskyřicí je polymetylmetakrylát.
18. 18. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 17, v y z n a č uj í c í se t í m , že pryskyřice je odstraněna ohřevem před tím, než se taví tavidlový povlak.
19. 19. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 18, vy z n a č u j í c í se tím, že tavidlo v povlaku se taví dříve, než nanášené částice hliníkové pájky.
20. 20. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků 4 až 19, vy z n a č uj í c í se tím, že součásti nejsou plátovány.
21. 21. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 20, vyznačující se tím, že směs fluoridu hlinitého a fluoridu draselného je tvořena alespoň z části kryolitem.