DE102005013729A1

DE102005013729A1 - Bauteil aus Aluminiummaterial mit einer partiellen oder vollständigen Beschichtung der Oberflächen für die Hartverlötung und Verfahren zur Herstellung der Beschichtung

Info

Publication number: DE102005013729A1
Application number: DE102005013729A
Authority: DE
Inventors: Norbert Sucke; Michael Dvorak
Original assignee: Erbsloeh Aluminium GmbH
Current assignee: Erbsloeh Aluminium GmbH
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-10-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bauteil aus Aluminiummaterial mit einer partiellen oder vollständigen Beschichtung der Oberflächen für die Hartverlötung und ein Verfahren zur Herstellung dieser Beschichtung. Bei diesem Verfahren wird feinkörniges, pulverförmiges Lotmittel mittels eines Niedertemperaturplasmastrahls zumindest teilweise aufgeschmolzen und in angeschmolzener Form auf die Oberflächen des Bauteils aufgesprüht, wo das Lotmittel eine gleichmäßige gut haftende Verbindung mit der Oberfläche des Bauteils eingeht. Die Lotmittelauftragung kann an jedem Bereich der Oberfläche des Bauteils erfolgen, z. B. auch an den Kanten. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine genau dosierte gleichmäßige und gut haftende Beschichtung an Lotmitteln erzielt werden kann, wobei im Herstellungsprozess auf Löse- und Bindemittel verzichtet werden kann, was zur Schonung der Umwelt beiträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil aus Aluminiummaterial, d.h. aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung, mit einer partiellen oder vollständigen Beschichtung der Oberflächen für die Hartverlötung. Bei diesen Bauteilen handelt es sich beispielsweise um stranggepresste Mehrkammerhohlprofile für Wärmetauscher, wie beispielsweise Verdampfer oder Kondensatoren (Verflüssiger). Solche Mehrkammerhohlprofile werden als Flachprofile stranggepresst mit Lotmitteln für das Hartlöten versehen und mit den weiteren Komponenten des Wärmetauschers, wie beispielsweise Lamellen und/oder Sammlerrohren, durch Hartverlötung verbunden. Die Lamellen und Sammlerrohre können ebenfalls mit einer Lotmittelbeschichtung versehen sein, bevorzugt ist jedoch die Beschichtung der flachen Mehrkammerhohlprofile.

Hierzu sind die verschiedensten Verfahren bekannt geworden. In dem Dokument US 6 136 380 wird ein Tauchverfahren beschrieben, bei der eine durch Extrusion erzeugte Profilbahn durch ein Tauchbad geführt wird. Dieses flüssige Bad (Slurry) enthält eine pulverförmige Lotlegierung, ein pulverförmiges Flussmittel und ein Bindemittel, gemischt in einem Lösungsmittel. Mit dem Verfahren ist es möglich, beschichtete Mehrkammerhohlprofile in einem Inline-Verfahren zusammen mit dem Ablängvorgang der Hohlprofile herzustellen, aber auch eine Beschichtung getrennt vom Ablängprozess durchzuführen. Dabei wird die gesamte Oberfläche des Flachprofils mit einer Lotmittelbeschichtung versehen. Die Schichtdicke der Beschichtung kann mit Hilfe von Abstreifwalzen, die nach dem Tauchbad angeordnet sind, eingestellt werden.

Bei einem anderen Verfahren gemäß DE 199 07 294 bzw. WO 01/38040 wird die Beschichtung mit Hilfe von Beschichtungswalzen vorgenommen, die das Lotmittel auf die Oberfläche des Profils übertragen. Hierbei werden in der Regel nur die Breitseiten des Profils beschichtet, d.h. insbesondere im Kantenbereich ist keine oder keine ausreichende Beschichtung gewährleistet. Auch bei diesem Beschichtungsverfahren mit Hilfe von Beschichtungswalzen wird das Lotmittel, bestehend aus Lotlegierung, Flussmittel und Bindemittel, in einem Lösungsmittel gelöst aufgetragen. Dies hat den wesentlichen Nachteil, dass durch das Verdampfen des Lösungsmittels umweltgefährdende und gesundheitsschädliche Emissionen in großem Umfang auftreten. Des Weiteren wird für eine ausreichende Haftung des Flussmittels und der Lotlegierung eine verhältnismäßig große Menge an Bindemittel benötigt, welches im Lötprozess verbrennt und im Lötofen zu unerwünschten Rückständen führt.

Aus dem Dokument DE 198 59 735 ist ein Pulverbeschichtungsverfahren für Lotmittel bekannt, bei dem sowohl die Lotlegierung als auch das Flussmittel und das Bindemittel in Pulverform auf die Wärmetauscherprofile aufgetragen wird. Ein solcher Prozess ermöglicht ebenfalls eine Beschichtung mit hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten und eine Integration in bestehende Verfahrensabläufe. Des Weiteren ist vorteilhaft an diesem Verfahren, dass ein limitierter Bindemittelauftrag erfolgen kann. Gänzlich auf Bindemittel kann jedoch nur verzichtet werden, wenn die Auftragung der Lotlegierung und/oder des Flussmittels unmittelbar vor dem Lötprozess erfolgt. Dies wird durch elektrostatische Pulverbeschichtung unmittelbar vor dem Lötofen realisiert. Dabei wird Flussmittel auch auf die Lamellen appliziert, was aber prozessbedingt nicht notwendig ist. Von der Verfahrensökonomie hat sich die Einbindung des Beschichtungsvorgangs beim Hersteller des Profils als wirtschaftlicher erwiesen. Hier lässt sich insbesondere auch die Prozesswärme vom Strangpressen ausnutzten, um eine bessere Haftung der Beschichtung am Flachprofil zu erreichen. Auch bei diesem Verfahren wird im Kantenbereich der Profile keine gleichmäßig gute Haftung erzielt.

Aufgabe der Erfindung ist es, Bauteile aus Aluminiummaterial mit einer gleichmäßigen und gut haftenden Lotmittelbeschichtung auf allen gewünschten Oberflächenbereichen des Bauteils, insbesondere auch an den Kanten zur Verfügung zu stellen, wobei diese Bauteile wirtschaftlich herstellbar sind und zu möglichst geringen Umweltbelastungen durch Lösungsmittelemissionen sowie durch Emissionen von Pyrolyseprodukten des Bindemittels führen.

Diese Aufgabe wird mit einem Bauteil aus Aluminiummaterial mit einer partiellen oder vollständigen Lotmittelbeschichtung der Oberflächen für die Hartverlötung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils wird im Anspruch 5 offenbart.

Das Lotmittel ist feinkörnig und pulverförmig. Es kann ein Siliciumpulver oder ein Lotlegierungspulver, wie beispielsweise ein Aluminium-Silizium-Legierungspulver, vorzugsweise ein untereutektisches AlSi(7-12,5)-Legierungspulver oder ein übereutektisches AlSi(12,6-40)-Legierungspulver enthalten oder umfassen. Zusätzlich, aber auch separat, kann ein Flussmittelpulver ohne oder mit Binderpulver verwendet werden. Als Flussmittel sind alle gängigen Flussmittel denkbar, beispielsweise nichtkorrosive Metallfluoridpulver, insbesondere Alkalimetallfluoro-aluminatpulver, z.B. K_1-3AlF₄_₆. Es sind jedoch auch reaktive Flussmittel einsetzbar, wie Alkalimetallfluorosilikat (K₂SiF₆) oder Alkalimetallfluorozinkat (K₂ZnF₃). Als Alkalimetall wird in solchen Flussmitteln in der Regel Kalium aber auch Cäsium oder Rubidium verwendet. Aufgrund der guten Haftung der angeschmolzenen Pulverteilchen des Lotlegierungspulvers und/oder des Flussmittelpulvers kann auf ein Bindemittel ganz verzichtet werden.

Das feinkörnige pulverförmige Lotmittel für die Hartverlötung enthält Pulverteilchen mit Teilchengrößen von 50 nm bis 100 μm, die dosiert als Schicht bis 100 μm auf die Oberflächen aufgetragen sind. Bei engen Pulverteilchengrößenspektren, beispielsweise bei Pulverteilchengrößen im Bereich von 3 bis 25 μm, werden sehr gleichmäßige Beschichtungen erzielt und eine gute Dosierung der Einzelkomponenten des Lotmittels erreicht. Die Gesamtmenge der aufgetragenen Lotmittel beträgt bis 25 g/m². Bei Auftragsstärken bis 10 g/m² liegt in der Regel eine monopartikulare Lotmittelschicht vor, d.h. die Flussmittel- bzw. Lotlegierungsmoleküle haften am Aluminium des Bauteils. Bei höheren Auftragsstärken ist die Zugabe von geringen Mengen, kleiner 20 Gew%, Binderpulver möglich, um eine Haftung der weiteren Flussmittel- bzw. Lotlegierungsteilchen zu verbessern. Dabei sind alle bekannten Binder mit einer Korngröße kleiner 20 μm einsetzbar, nämlich Standardbinder in Form von Klarlack, aber auch Binder für reaktive Flussmittel, beispielsweise Acryloid B67 oder Paraloid B72 der Firma Rohm und Haas.

Die gute Haftung des Lotmittels an der Oberfläche des Bauteils wird bei einer Verfahrensvariante dadurch erzielt, dass die feinkörnigen pulverförmigen Lotmittelteilchen in angeschmolzener Form auf die Oberfläche aufgebracht werden und anhaften. Die gute Haftung wird einerseits durch mechanische Verklammerung der Lotmittelteilchen an der Aluminiumoberfläche bewirkt, des Weiteren wird je nach Wahl der Pulver und der Leistung des Plasmastroms bei einigen Pulvern durch die Wärmeenergie der aufgetragenen Lotmittelteilchen eine Diffusion mancher dieser Teilchen in die Aluminiumoberfläche unterstützt. Für eine ausreichende Haftung ist es notwendig, dass der Aufschmelzgrad der feinkörnigen pulverförmigen Lotmittel mindestens 10% beträgt. Ist der Aufschmelzgrad höher, so wird in jedem Fall eine gute Haftung an der Bauteiloberfläche erzielt. Verfahrenstechnisch ist ein Aufschmelzgrad zwischen 10% und 100% eingestellbar. Die Obergrenze von 80% wird gewählt, um ein Überhitzen des Lotmittels bzw. Anschmelzungen des Aluminiums zu verhindern.

Bei einer alternativen Verfahrensvariante wird die gute Haftung des Lotmittels an der Oberfläche dadurch erzielt, dass die feinkörnigen pulverförmigen Lotmittelteilchen aus der Dampfphase heraus auf die Oberfläche des Aluminium-Bauteils aufgetragen werden. Die Lotmittelpulverteilchen werden dabei im Niedertemperaturplasma in die Dampfphase überführt.

Die Erzielung eines Aufschmelzgrades von mindestens 10% des feinkörnigen pulverförmigen Lotmittels wird durch Energiezufuhr erreicht. Möglich ist ein Verfahren, in dem die Pulverpartikel hoch beschleunigt auf die Bauteiloberfläche auftreffen und aufgrund ihrer hohen kinetischen Energie beim Aufprall anschmelzen und anhaften. Da bei einem solchen Verfahren jedoch sehr viel Overspray entsteht, wird die Lotmittelauftragung bevorzugt mittels eines Niedertemperaturplasmastrahls vorgenommen. Üblicherweise werden bei einem Plasmastrahl Temperaturen von 6000 K bis 20 000 K gemessen. Bei einem Niedertemperaturplasma sind Temperaturen von 500 K bis 2000 K einstellbar, zur Lotmittelbeschichtung von Aluminium-Bauteilen werden Temperaturen von 500°C bis 1000°C bevorzugt. Bei diesen Temperaturen wird das feinkörnige pulverförmige Lotmittel teilweise aufgeschmolzen. Durch Steuerung der elektrischen Leistung des Niedertemperaturplasmastrahls, des Plasmagasvolumenstroms und der Plasmagaszusammensetzung ist der Aufschmelzgrad des Lotmittels einstellbar. Das Lotmittel wird in angeschmolzener Form auf die Oberfläche des Bauteils aufgespritzt. Dazu berührt die Plasmaflamme die zu beschichtende Oberfläche des Aluminium-Bauteils. Durch den direkten Kontakt des Niedertemperaturplasmastrahls mit der Oberfläche des Bauteils werden unerwünschte Reaktionen des Lotmittels mit der Umgebungsatmosphäre vermieden.

Bei einer Ausführungsform lässt sich die Temperatur des Niedertemperaturplasmastrahls so einstellen, dass bei Verwendung von Lotlegierungspulver und Flussmittelpulver vorwiegend das Flussmittelpulver anschmilzt. Hierzu werden beispielsweise Temperaturbereiche des Niedertemperaturplasmastrahls von 530°C bis 620°C, vorzugsweise 550°C bis 600°C verwendet. Wird ausschließlich Lotlegierungspulver aufgetragen, wird der Temperaturbereich des Niedertemperaturplasmastrahls höher gewählt, vorzugsweise 570°C bis 650°C. Bei Verwendung von Lotlegierungspulver, Flußmittelpulver und Binderpulver als Lotmittel wird die Leistung des Plasmastroms so eingestellt, dass zunächst die Binderpartikel oder die Binder-/Flussmittelpartikel und gegebenenfalls die Binder-/Flussmittel-/Lotlegierungspartikel aufgeschmolzen werden. Dabei ist die Temperatur so zu wählen, dass eine Pyrolyse des Binders vermieden wird.

Zur Erhöhung der Haftung erweist sich in einigen Fällen zudem der Einsatz eines übertragenden (gepulsten/ungepulsten) Lichtbogens zwischen Plasmadüse und der Oberfläche des Aluminium-Bauteils als zweckdienlich, d.h. eine zusätzliche Gleichstromspannungsquelle beeinflusst die Leistung des Plasmastroms.

Die Beschichtung des Aluminium-Bauteils mit dem feinkörnigen pulverförmigen Lotmittel erfolgt, wie nachfolgend beschrieben. Das Lotmittelpulver wird mittels eines Pulverförderers an ein den Niedertemperaturplasmastrahl erzeugendes Plasmatron geliefert. In diesem Pulverförderer wird das Lotmittelpulver mit Gas fluidisiert. Als Gas kommen Edelgase, Wasserstoff, Stickstoff, Kohlendioxid bzw. Luft in Frage. Besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz von Edelgasen mit Anteilen von Wasserstoff gezeigt, beispielsweise Argon mit einem Anteil Wasserstoff oder Formiergas.

Innerhalb des Plasmatrons wird ein primäres Ungleichgewichtsplasma mit niedriger elektrischer Leistung (< 5 kW) durch hochfrequenten Wechselstrom (> 10 kHz), beispielsweise über ein Magnetron, ein RF-Plasma, eine direkte Hochspannungsentladung, eine Coronabarriereentladung oder ähnliche Vorgänge erzeugt. In das Plasmatron wird von oben durch eine Zuleitung ein Plasma- bzw. Arbeitsgas eingeleitet, so dass dadurch das primäre Plasma stabilisiert wird. Als Plasma- bzw. Arbeitsgas sind ebenfalls Edelgase, Wasserstoff, Stickstoff, Kohlendioxid bzw. Luft eingesetzbar. Der aus dem Plasmatron austretende atmosphärische Plasmastrahl zeichnet sich durch eine niedrige Temperatur (im Kernbereich < 1000°C) und geringer geometrischer Ausdehnung aus. Der Durchmesser des Plasmafreistrahls ist typischerweise kleiner als 10 mm, kann aber durch geeignete Maßnahmen auf bis zu 0,5 mm begrenzt werden.

Das feinkörnige Lotmittelpulver kann dem freien Plasmastrahl in genau dosierter Menge zugeführt werden. Das feinkörnige Lotmittelpulver wird dann infolge der Wechselwirkung mit dem Plasma angeschmolzen und in Richtung der zu beschichtenden Oberfläche des Bauteiles beschleunigt, wo es sich letztlich niederschlägt.

Das fluidisierte feinkörnige Lotmittelpulver kann jedoch auch direkt in die Düsenöffnung des austretenden Plasmastrahls eingeleitet werden.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Pulver über eine Leitung direkt durch das primäre Plasma hindurch in Strömungsrichtung des Plasmastrahls bis zur Düsenöffnung zu leiten.

Das Beschichtungsverfahren hat den besonderen Vorteil, dass das feinkörnige Pulver sehr dosiert dem Plasmastahl zugeführt werden kann.

Das vom Plasmastrahl auf die Oberfläche des Bauteils aufgebrachte Lotpulver wird auf dieser guthaftend aufgetragen, ohne dass die Oberflächentemperatur des Bauteils unzulässig ansteigt. Es ist jedoch auch möglich, das Bauteil ebenfalls zu erwärmen, um eine ausgezeichnete Haftung der aufgetragenen Schicht zu unterstützen. Dies lässt sich bei der Beschichtung von extrudierten Aluminiumbauteilen z.B. durch Ausnutzung der Prozesswärme des Strangpressens ermöglichen.

Das Verfahren kann auch zum dosierten Auftragen eines Pulvergemischs bestehend aus einem Lotmittel und weiteren pulverförmigen Zusätzen, beispielsweise aus feinkörnigem, pulverförmigem Zink für den Korrosionsschutz oder pulverförmigen Funktionszusätzen für den Verschleißschutz, angewendet werden.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine genau dosierte, gleichmäßige und gut haftende Beschichtung an Lotmitteln für die Hartverlötung auf einer Bauteiloberfläche eines Aluminiumbauteils für Wärmetauscher aufgetragen werden kann. Die dosierte Auftragung bedeutet gleichzeitig eine limitierte Auftragung, wobei im Herstellungsprozess auf Löse- und Bindemittel verzichtet werden kann, was zur Schonung der Umwelt beiträgt. Des Weiteren kann die Auftragung an Lotmitteln an jedem Bereich der Oberfläche des Bauteils erfolgen, z.B. auch an den Kanten eines Bauteils.

Darüber hinaus ist es bei einer partiellen Beschichtung des Bauteils möglich, ohne Verwendung von Maskierungen oder Blenden begrenzte Auftragsbreiten von 0,5 mm bis 10 mm lokal auf das Bauteil aufzubringen, dies dient beispielsweise dem Lotmittelauftrag an Anschlussstellen von Rohrleitungen oder Verbindungselementen.

Die 1 bis 4 stellen einen Vergleich zwischen einem erfindungsgemäß beschichteten Aluminium-Bauteil (1, 2) und einem Bauteil mit einer Lotmittelbeschichtung mittels Walzenauftrag dar.
Die Plasmabeschichtung des Aluminium-Bauteils (1, 2) erfolgte bei Temperaturen von 595°C. Als Lotmittel wurde Nocolok-Pulver (Kaliumfluoroaluminat) ohne Bindemittel dem Plasmatron zugeführt. Die Partikelgröße des eingesetzten Nocolok-Pulvers hatte eine Korngrößenverteilung, bei der 50% aller Pulverteilchen eine Partikelgröße von 2 bis 6 μm aufwiesen. Dieses Pulver wurde mittels eines Pulverförderers mit Argon, welchem 20 Vol% Formiergas zugesetzt war, fluidisiert. Durch topographische Messung konnte ein Aufschmelzgrad von etwa 70% ermittelt werden. Das erfindungsgemäß beschichtete Bauteil wird als REM-Aufnahme in 1 gezeigt. Die beschichtete Aluminiumoberfläche fühlt sich glatt an und zeigt eine gleichmäßige Verteilung der Lotmittelpartikel auf der Oberfläche. Bei einer stärkeren Vergrößerung (2) wird sichtbar, dass die Partikel der Lotmittelbeschichtung zum großen Teil angeschmolzen sind.
Beim Vergleichsbeispiel gezeigt in 3 und 4, wurde das gleiche Nocolok-Pulver zusammen mit einem Acrylatbindemittel in einem Lösungsmittel gelöst und mittels Walzen auf die Oberfläche aufgetragen. In diesem Fall (3) erscheint die Oberfläche nicht ganz so gleichmäßig, auch wenn sie sich aufgrund des in der Beschichtung vorhandenen Bindemittels glatt anfühlt. Insbesondere in der 4 sind die kristallinen Lotmittelteilchen und ihre Agglomerate deutlich sichtbar.
Beide Beschichtungen weisen eine gute Haftung auf, allerdings ist im Kantenbereich die Beschichtung nur bei der erfindungsgemäßen Beschichtung ausreichend gut. Des Weiteren treten bei der Beschichtung mittels Walzenauftrag Lösungsmittelemissionen auf und das am beschichteten Bauteil anhaftende Bindemittel verursacht im Lötofen Pyrolyserückstände. Diese Nachteile treten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auf.

Claims

Bauteil aus Aluminiummaterial mit einer partiellen oder vollständigen Beschichtung der Oberflächen für die Hartverlötung aus feinkörnigen pulverförmigen Lotmittel mit Pulverteilchengrößen von 50 nm bis 100 μm, wobei die Schichtdicke der Beschichtung bis 100 μm und die Gesamtmenge an aufgetragenen Lotmittel bis 25 g/m² beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf der Oberfläche des Bauteils aus einem Lotmittel ohne Bindermittel aufgebaut ist, welche gut auf allen gewünschten Oberflächenbereichen des Bauteils haftet.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feinkörnige Lotmittel aus einem Lotlegierungspulver und/oder Flussmittelpulver besteht.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Auftragsmengen an Lotmittel größer 10 g/m² das feinkörnige Lotmittel aus einem Lotlegierungspulver und/oder Flussmittelpulver mit Zugaben von weniger als 20 Gew% Binderpulver besteht.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus feinkörnigen pulverförmigen Lotmittel mit einer Korngrößenverteilung, bei der mindestens 50% der Pulverteilchen eine Partikelgröße von 1,5 bis 8 μm aufweisen, aufgebaut ist.
Verfahren zur partiellen oder vollständigen Beschichtung der Oberflächen von Bauteilen aus Aluminiummaterial mit feinkörnigen pulverförmigen Lotmittel für die Hartverlötung in Pulverteilchengrößen von 50 nm bis 100 μm, für Schichtdicken der Beschichtung bis 100 μm und Gesamtmengen an aufzutragenden Lotmittel von bis 25 g/m², dadurch gekennzeichnet, dass das feinkörnige pulverförmige Lotmittel an ein ein Niedertemperaturplasmastrahl erzeugendes Plasmatron geliefert wird, das feinkörnige pulverförmige Lotmittel in dem Niedertemperaturplasmastrahl bei Temperaturen von 500 K bis 2000 K mindestens teilweise aufgeschmolzen wird, das Lotmittel in angeschmolzener Form mittels des Niedertemperaturplasmastrahls, der sich in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Bauteils befindet, auf die Oberflächen des Bauteils aufgesprüht wird und dort eine gleichmäßige, gut haftende Verbindung mit der Oberfläche des Bauteils eingeht.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch Steuerung der elektrischen Leistung des Niedertemperaturplasmastrahls ein Aufschmelzgrad des feinkörnigen pulverförmigen Lotmittels größer 10%, vorzugsweise zwischen 10% und 80%, eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lotmittel aus einem Lotlegierungspulver und/oder Flussmittelpulver mit oder ohne Binderpulver besteht.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerung der elektrischen Leistung des Niedertemperaturplasmastrahls nur ausgewählte Komponenten des feinkörnigen pulverförmigen Lotmittels angeschmolzen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das feinkörnige pulverförmige Lotmittel dosiert mittels eines Pulverförderers von einem Druckgas fluidisiert an ein den Niedertemperaturplasmastrahl erzeugendes Plasmatron geliefert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein primäres Ungleichgewichts-Plasma mit niedriger elektrischer Leistung (< 5 kW), nämlich ein primäres Niedertemperaturplasma, innerhalb eines Plasmatrons unter Zuführung eines Arbeitsgases und Erzeugung einer Entladung erzeugt wird und der primäre Niedertemperaturplasmastrahl durch eine als Düse ausgeformte Öffnung des Plasmatrons zu der Oberfläche des Bauteils ausgeblasen wird, wobei das feinkörnige Lotmittel in das primäre Niedertemperaturplasma beispielsweise über das Plasmagas eingeleitet wird und von dort in den sekundären Niedertemperaturplasmastrahl gelangt und/oder in einen sich zur Düsenöffnung hin verjüngenden Bereich der Plasmadüse und/oder direkt in den aus der Düsenöffnung austretenden sekundären Niedertemperaturplasmastrahl eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckgas und Plasmagas Edelgase, Wasserstoff, Stickstoff, Kohlendioxid oder Luft verwendet werden, vorzugsweise Edelgase mit einem Anteil an Wasserstoff.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ohne Verwendung von Maskierungen oder Blenden begrenzte Auftragsbreiten von 0,5mm bis 10 mm lokal auf das Bauteil aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung des Bauteils unmittelbar nach dessen Herstellung durch Strangpressen vorgenommen wird und somit die angeschmolzenen Partikel des Lotmittels auf eine warme Oberfläche treffen.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung inline als Verfahrensschritt zwischen Strangpressen der Bauteile und Kühlen der beschichteten Bauteile erfolgt, bevor eine Weiterverarbeitung durch Trennen, Richten, Aufspulen der Bauteile oder eine Lagerung vorgenommen wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Flußmittel ein nichtkorrosives Metall-Fluorid-Pulver, insbesondere ein Alkalimetall-Fluorid-Pulver und/oder Alkalimetallfluoroaluminat-Pulver verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Lotlegierungspulver ein Aluminium-Silicium-Legierungspulver, vorzugsweise ein Legierungspulver mit Siliciumgehalten von 7 bis 40 Gew%, verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein reaktives Alkalimetallfluorosilikat oder Alkalimetallfluorozinkat als Lotmittel verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung ein Pulvergemisch bestehend aus Lotmittel und aus feinkörnigen pulverförmigen Zink für den Korrossionschutz und/oder pulverförmigen Funktionszusätzen für den Verschleißschutz verwendet wird.