DD240346A1 - Verfahren zum oberflaechenschutz eines schwalloetbades beim weichloeten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Schwalloeten von Kuehlerboeden von Kraftfahrzeugen. Ziel ist, die Effektivitaet beim Loetprozess zu erhoehen. Nach der Aufgabe ist das Verfahren so zu entwickeln, dass auf eine sauerstofffreie Schutzgasatmosphaere in einem geschlossenen Raum sowie auf das Loetbad abdeckende Oelschichten verzichtet werden kann, und darueber hinaus eine Schlackebildung auf dem Loetbad auf ein Mindestmass begrenzt wird. Kennzeichnet ist, dass a) ein Lotschwall unmittelbar bei seinem Austritt aus dem Loetbad mit einem nicht sauerstoffreinen Gas, vorzugsweise CO2, umhuellt wird,b)dass das Umhuellen des Lotschwalls mit dem Gas unter einer das Loetbad luftdicht umschliessenden Abdeckhaube erfolgt, undc)dass die Zufuehrung des Gases in zeitlicher Taktfolge mit den Werkstuecken erfolgt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Oberflächenschutz eines Schwallötbades beim Weichlöten von Werkstücken, vorzugsweise Kühlerböden von kraftfahrzeugen, insbesondere zur Reduzierung einer Schlackeschicht auf dem Lötbad unter Verzicht einer das Lötbad abdeckenden Ölschicht oder Verwendung eines Flußmittels u.a. Abdeckungen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist allgemein bekannt, beim Lichtbogenschweißen zum Schutz des Schweißgutes ein Schutzgas zu verwenden, welches die Aufgabe hat, den Lichtbogen, den abschmelzenden Zusatzdraht bzw. die hocherhitzte, nicht abschmelzende Elektrode vor dem Einfluß von Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff der Atmosphäre zu schützen. Das Schutzgas beeinflußt darüber hinaus die Lichtbogenzündung/die Stabilität des Lichtbogens, die Geometrie des Lichtbogens und die Energiebilanz des Verfahrens. Bei Lötprozessen ist es auch üblich, zum Schutz des Lötbades mit einem inerten Gas oder mit einem Gas mit reduzierenden Bestandteilen zu arbeiten. Man bezeichnet ein solches Verfahren als Löten in einer sauerstofffreien Atmosphäre. Diese Möglichkeiten sind auf das Hartlöten, vorwiegend der Schwermetalle, mit dem Ofenlöten und Induktionslöten als typische Lötverfahren begrenzt.

Das Schutzgaslöten mit Inertgasen ist sehr aufwendig und wird nur in verhältnismäßig geringem Umfang bei Sonderwerkstoffen angewendet. Die Inertgase können die auf den Metalloberflächen vorhandenen Oxide nicht beseitigen. Sie sind auch nie ganz frei von Sauerstoff, so daß die Oxidschicht während des Erwärmungsvorganges wächst und dadurch eine Benetzung des. Grundwerkstoffes durch das Lot verhindert.

Beim Schutzgasofenlöten mit reduzierenden Gasen (wasserstoff- öder kohlenmonoxidhaltigen Gasgemische) werden die Oxidhärte durch chemische Reduktion beseitigt. Dieses Verfahren ist wirtschaftlich, wird aber nur für kleine Massenteile eingesetzt.

Auch ist bekannt, beim Löten zum Schutz des Lötbades mit einem geschmolzenen Flußmittel als Abdeckung zu arbeiten, beispielsweise Wachse, Harze und ähnliches. Die getauchten Werkstücke müssen anschließend gespült werden, um anhaftende Abdeckmittelreste zu entfernen. Es besteht die Gefahr von Abdeckmitteleinschlüssen in der Lötnaht. Weiterhin ist bekannt, das Lötbad vor Verunreinigungen durch Aufbringen einer Ölschicht zu schützen. In einigen Schwallötmaschinen wird Öl mit einem hohen Siedepunkt dem flüssigen Lot zugeführt. Die Zinn- und Bleioxide bilden mit dem Öl Zinn- bzw. Bleiseifen und beseitigen so die Oxidschlacke. Allerdings muß die klebrige Plattenunterseite nachträglich gereinigt werden, um Staubansammlung und Pilzbildung zu vermeiden. Im Hinblick auf die gestiegenen Kosten für Ölprodukte ist man jedoch bestrebt, die Abhängigkeit von der Verwendung von Öl beim Schwallöten zu verringern oder zu beseitigen. Es kann aber auch eine übermäßige Schlackenbildung nicht hingenommen werden, weil sich dies aus Gründen der Kosten für das Lot sowie der vergrößerten Wartungsprobleme mit der schlechten Verlötung verbietet.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung ist die Effektivität beim Schwallöten von Kühlerböden in Kraftfahrzeugen zu erhöhen.

Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Oberflächenschutz eines Schwallötbades zu entwickeln, das so zu gestalten ist, daß auf eine das Lötbad abdeckende Ölschicht und andere Abdeckungen sowie auf eine sauerstofffreie Schutzgasatmosphäre in einem geschlossenen Raum verzichtet werden kann, und daß eine Schlackebildung auf dem Lötbad auf ein Mindestmaß begrenzt wird.

Überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, daß beim Weichlöten, insbesondere beim Schwallöten von Kühlerböden, ein Zutritt von Luftsauerstoff weitgehend durch folgende Sehritte dadurch verhindert wird, daß

a) ein Lotschwall unmittelbar bei seinem Austritt aus einem Lötbad mit einem sauerstofffreien Gas umhüllt wird,

b) als Schutzgas vorzugsweise CO₂ verwendet wird,

c) die Umhüllung des Lotschwalles mit dem Gas unter- und oberhalb einer das Lötbad luftdicht abschließenden Haube erfolgt,

d) das Schutzgas in automatischer Folge durchgeführt wird.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es sich bei der vorzugsweisen Verwendung eines C0₂-Gases um ein bei Schweißtemperaturen chemisch aktiviertes Gas handelt. Das mehratomige CO₂ dissoziiert bei den hohen Temperaturen in der Lichtbogenstrecke.

Überraschenderweise anders verhält sich das CO₂-GaS aber bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise beim Weichlöten bei Temperaturen unter 35O⁰C.

Das CO₂ schützt das flüssige Lötbäd wirksam vor dem Zutritt von Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff aus der umgebenden Atmosphäre. Die Affinität des gebundenen Sauerstoffes an den Kohlenstoff bei den niederenTemperaturen des Weichlötens ist noch so groß, daß eine chemische Reaktion mit dem flüssigen Metall des Lotes nicht stattfindet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden, wobei es sich um das Schwallöten eines Kühlerbodens von einem Kraftfahrzeug handelt.

Zur Durchführung des Lötvorganges wird eine Abdeckhaube aus einem hitzebeständigen Material verwendet, die jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist. Die Haube ist vorteilhaft mit einer Profilierung auszustatten, die einmal zur Stabilisierung der Fläche dient, zum anderen die Aufgabe hat, flüssiges Lot beim eventuellen Überlaufen infolge unsachgemäßer Bedienung beim Zusammenspiel eines Lotschwalles mit einem Kühlerboden abzuleiten.

Der Lötvorgang läuft: wie folgt ab:

Bei der Näherung eines Kühlerbodens an eine Löteinrichtung bekannter Bauart schalten sich automatisch die Gaszuführung und der Lotschwall ein, so daß letzterer von einem CO₂-Schutzgas umhüllt wird; Ebenso wird dabei der Kühlerboden umhüllt, der durch eine translatorisch bewegte Achse gleichmäßig in Geschwindigkeit und Höhe gesteuert wird.

Der Kühlerboden wird vor der Benetzung mit dem Lot durch den Gasschutz vom Luftsauerstoff befreit, wodurch bei dem nun ablaufenden technologischen Prozeß des Schwallötens eine gleichmäßige einwandfreie Lötung bei nur sehr geringer Schlackebildung erreicht wird. Messungen haben ergeben, daß bei Verwendung der Schutzgase CO₂ und Ar sowie einem Schutzgassich das Verhältnis der Schlackebildung kennzeichnet wie 1:1,2:3.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   Verfahren zum Oberflächenschutz eines Schwallötbades beim Weichlöten von Werkstücken, vorzugsweise Kühlerböden von Kfz-Fahrzeugen, insbesondere zur Reduzierung einer Schlackebildung auf dem Lötbad unter Verzicht einer das Lötbad abdeckenden Ölschicht oder Flußmittels u.a. Abdeckungen, gekennzeichnet dadurch, daß

   a) ein Lotschwall unmittelbar bei seinem Austritt aus einem Lötbad mit einem nicht sauerstoffreinem Gas, vorzugsweise CO₂,umhülltwird, .

   b) daß das Umhüllen des Lotschwalls mit dem Gas unter einer das Lötbad luftdicht abschließenden Abdeckhaube erfolgt,

   c) daß die Zuführung des Gases in zeitlicher Taktfolge mit den Werkstücken erfolgt.