DE102006013268B4

DE102006013268B4 - Verfahren zum Aufbringen von Lot

Info

Publication number: DE102006013268B4
Application number: DE102006013268.8A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Steffen (FH) Ensminger; Dipl.-Ing. Kämmerer Martin
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2006-03-21
Publication date: 2018-12-06
Anticipated expiration: 2026-03-22
Also published as: DE102006013268A1

Abstract

Verfahren zum Aufbringen von Lot in Form einer Lotpaste (2) auf einer nur bereichsweise zu beschichtenden Oberfläche eines Teils, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotpaste (2) mit mindestens einer Walze (4) aufgebracht wird, wobei die Lotpaste (2) auf der Walze (4) mittels eines Abstreifers (5) gleichmäßig verteilt wird und der Abstreifer (5) in seiner Position zur Walze (4) in Abhängigkeit der Position des zu beschichtenden Teils bewegt wird, wobei in Bewegungsrichtung des Teils gesehen nur ein sich ändernder Bereich des Teils beschichtet wird, wofür Lotpaste (2) auf sich ändernden Umfangsbereichen der Walze (4) aufgetragen und/oder mit Hilfe eines oder mehrerer Abstreifer (5) abgestreift wird, wobei die Lotpaste (2) ausschließlich auf erhabenen Bereichen der Oberfläche aufgebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Lot in Form einer Lotpaste auf einer Oberfläche eines Teiles gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das Aufbringen von Lot auf Oberflächen erfolgt üblicherweise mittels Sprühen. Hierbei wird relativ viel Lot verbraucht, da auch - beispielsweise bei Wellrippenblechen für Wärmeübertrager - Bereiche mit Lot besprüht werden, die nicht in Kontakt mit benachbarten Rohren o.ä. sind. Zur lokalen Beschichtung mit Lot sind Siebdruckverfahren bekannt, die jedoch relativ langsam und teuer sind. So ist beim Siebdruckverfahren für jede Struktur ein extra Sieb anzufertigen.
Aus der DE 37 26 072 C2 ist ein Verfahren zum Auftragen von Lotmaterial auf Folien bekannt, gemäß dem zum Verbinden von Halbzeugen zur Herstellung von Filtern, Katalysatorträgern, Wärmetauschern und Rußfiltern aus wellig geprägten Folien aus hitzebeständigem Edelstahl, welcher (in Gew.-%) 8 bis 28% Chrom, 0 bis 11% Aluminium, 0 bis 2 % Silizium, 0 bis 3% Kobalt und/oder Mangan, 0 bis 1% Titan und/oder Zirkonium und/oder Niob und/oder Hafnium sowie die in Edelstählen üblichen Beimengungen und Verunreinigungen enthält, wobei die Wellenberge mit Hilfe eines Reibvorgangs mit Eisen oder mit einem edleren Metall als Eisen oder einer Legierung, die eines oder mehrere der genannten Metalle überwiegend enthält, im Mittel bis zu 5 µm dick belotet werden, die Filter bzw. Träger zusammengefügt und anschließend im Vakuum oder Schutzgas verlötet werden. Hierbei werden bevorzugt mikrokristallin erstarrte Metallfolien verwendet. Dieses Verfahren lässt jedoch noch Wünsche offen.
Die DE 698 14 018 T2 offenbart ein Verfahren zum Aufbringen von Weichlöt- oder Hartlötmaterial auf die von einem Wärmetauscher zu verwendenden Lamellen.
Die JP 2003 0711344 A offenbart einen Rollenapplikator mit einer Applikatorrolle, einer Beschichtungsrolle und einer Entfernungsrolle.
Die WO 98/33600 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Aufbringen von Lot auf einen elektronischen Chip.
Die JP 09 314 010 A offenbart einen Rollenbeschichter zum Aufbringen einer Paste.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe bei möglichst geringem Lotverbrauch die zu verlötenden Flächen mit Lot versehen werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird Lot in der Form einer Lotpaste auf einer Oberfläche eines Teiles, insbesondere einer nur bereichsweise zu beschichtenden Oberfläche, vorgesehen, wobei die Lotpaste mit mindestens einer Walze aufgebracht wird. Durch das Aufbringen der Lotpaste mit Hilfe einer Walze kann sichergestellt werden, dass beispielsweise bei strukturierten Teilen, wie Turbulenzeinlagen, Wellrippenblechen usw. nur die erhabenen Bereiche beschichtet werden, die beim Löten in Kontakt zum Fügepartner stehen, so dass im Vergleich zum Aufsprühen von Lot deutlich weniger Lot erforderlich ist.
Die Lotpaste wird bevorzugt durch eine sich entgegen der Bewegungsrichtung des zu beschichtenden Teils drehende Walze aufgebracht oder die Drehgeschwindigkeit der Walze ist geringer als die Transportgeschwindigkeit des zu beschichtenden Teils, so dass sich eine Relativbewegung zwischen Walze und Teil ergibt. Alternativ ist jedoch auch eine Relativbewegung ohne Verschiebung, d.h. eine Art Abrollen der Walze, möglich, jedoch ergeben die gegenläufigen Bewegungen eine bessere und gleichmäßigere Lotpastenverteilung.
Das Teil wird vorzugsweise mittels einer Zwangsführung entlang der Walze geführt. Die Zwangsführung kann beispielsweise mittels eines Förderbandes oder mittels einer weiteren Walze erfolgen. Andere Zwangsführungen sind möglich.
Um eine möglichst gleiche Verteilung der Lotpaste zu gewährleisten, wird die Lotpaste auf der Walze mittels eines Abstreifers gleichmäßig verteilt, so dass eine gleichmäßig dicke Lotpastenschicht auf der Walze vorliegt, die auf das Teil übertragen wird. Zur Einstellung der Lotpastenschichtdicke auf der Walze lässt sich der Abstreifer in seiner Position zur Walze einstellen, wobei die Einstellung auch während des Beschichtens erfolgen kann, so dass beispielsweise zeitweise keine Lotpaste auf einem Teil des Walzenumfangs vorhanden ist, oder eine besonders dünne Lotpastenschicht vorliegt.
Bevorzugt erfolgt eine gleichzeitige beidseitige Beschichtung des Teils mit Lotpaste mittels zweier Walzen mit gleicher oder unterschiedlicher Drehgeschwindigkeit. Diese haben vorzugsweise eine unterschiedliche Drehrichtung, insbesondere bevorzugt gegenläufig zur Bewegungsrichtung des Teils, um eine möglichst gleichmäßige Lotschichtdicke auf dem Teil zu ermöglichen.
Gemäß einer Variante erfolgt eine Beschichtung des Teils mit Lotpaste mittels einer einzigen Walze.
Die Lotpaste ist bevorzugt eine Nickelbasislotpaste oder weist Nickelbasislotpulver auf.
Bevorzugt wird die Erfindung eingesetzt bei der Herstellung von gelöteten Wärmetauschern, insbesondere für Kraftfahrzeuge, beispielsweise von Abgaswärmetauschern, Ölkühlern oder Ladeluftkühlern.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit einer Variante unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer ersten Vorrichtung zum Aufbringen von Lot,
2 eine schematische Ansicht einer zweiten Vorrichtung zum Aufbringen von Lot, und
3a-3f mehrere Varianten aufgebrachter Muster.

In 1 ist schematisch der Aufbringungsvorgang dargestellt, bei dem auf einem Teil, vorliegend einem Blech 1 aus Edelstahl, auf einer Seite eine Lotpaste 2 aufgebracht wird. Als Lotpaste 2 wird vorliegend ein Nickelbasislot in Verbindung mit einem Bindersystem verwendet. Andere Lote, insbesondere Kupfer-Nickel-Lote, in Verbindung mit entsprechenden Bindersystemen sind ebenfalls möglich.
Die Beschichtung mit der Lotpaste 2 erfolgt mittels einer Lotpastenaufbringungs-Vorrichtung 3, die eine Walze 4 aufweist, welche sich, wie durch Pfeile dargestellt, gegenläufig dreht, d.h. entgegen der Bewegungsrichtung des Blechs 1. Das Blech 1 wird mittels einer Zwangsführung durch die Vorrichtung 3 gezogen und/oder geschoben. Die Zwangsführung erfolgt vorliegend durch ein entsprechend ausgebildetes, in 1 stark schematisiert unterhalb der Walze 4 angedeutetes Förderband, welches die Bleche 1 gegen ein Verschieben sichernd mitnimmt. Alternativ ist zur Förderung eine zweite Walze möglich.
Die Walze 4 wird auf bekannte Weise mit flüssiger Lotpaste 2 versehen, wobei mit Hilfe eines Abstreifers 5 in Form eines Rakels die Schichtdicke der Lotpaste 2 auf der Walze 4 gleichmäßig eingestellt werden kann. Der Abstreifer kann beispielsweise auch als Walze ausgebildet sein.
Der Abstreifer 5 kann auch mit Hilfe einer regelbaren Verstellvorrichtung (nicht dargestellt) verstellbar sein, so dass die Schichtdicke der Lotpaste 2 temporär variierbar ist, wodurch beispielsweise die Lotpaste 2 auch vollständig abgestreift werden kann, so dass einzelne Bereiche des Blechs 1 nicht beschichtet werden. Ebenfalls ist gegebenenfalls auch eine dünnere oder dickere Beschichtung möglich. Der Abstreifer 5 kann auch derart ausgebildet sein, dass er die Lotpaste 2 nur an einem Teil der Walze 4 (in Längsrichtung derselben gesehen) entfernt und/oder in ihrer Schichtdicke regelt. Dabei können mehrere derartige Abstreifer 5 über die Länge der Walze 4 verteilt vorgesehen sein.
Die Walze 4 besteht vorliegend aus Stahl, jedoch kann - in Abhängigkeit von dem zu beschichtenden Teil und der Lotpaste - beispielsweise auch eine gummierte Walze vorgesehen sein. Ferner sind Texturen, Konturen, Prägungen, Gravuren usw. möglich, welche die Walzenoberfläche und somit auch den Lotauftrag entsprechend verändern, so dass insbesondere auch nur ein Teil der erhabenen Bereiche oder auch ein ebenes Blech an einzelnen Bereichen beschichtet werden kann.
Um beide Seiten zu beschichten, kann das zu beschichtende Teil umgedreht werden und die gleiche Vorrichtung 3 nochmals durchlaufen. Alternativ kann auch eine gleichzeitige Aufbringung von Lotpaste 2 auf zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen des Blechs 1 erfolgen, wie schematisch in 2 dargestellt. Auch in diesem Fall drehen sich die Walzen 4 entgegen der Bewegungsrichtung des Blechs 1, wie durch Pfeile angedeutet.
Gemäß einer Variante dreht sich die Walze in Bewegungsrichtung des Blechs, jedoch unterscheiden sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Blechs und die Umgangsgeschwindigkeit der Walze, so dass auch in diesem Fall die Walzenoberfläche momentan betrachtet relativ und im Wesentlichen parallel zur Blechoberfläche bewegt wird. Dabei kann die Umfangsgeschwindigkeit der Walze größer oder kleiner als die Bewegungsgeschwindigkeit des Blechs sein.
Gemäß einer weiteren Variante entsprechen sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Blechs und die Umfangsgeschwindigkeit der Walze. Insbesondere in diesem Fall kann der Abstreifer 5 (vgl. 1) so gesteuert werden, dass beispielsweise die Beschichtungsmuster der 3a bis 3f möglich sind. Alternativ wird die Lotpaste entsprechend auf dem Umfang der Walze aufgetragen. Entsprechende Muster, insbesondere gemäß 3b, sind auch bei einer Relativbewegung zwischen Walze und Blech möglich, erfordern aber eine bessere Abstimmung der Bewegungen.
Weitere Parameter, welche den Lotauftrag beeinflussen, sind insbesondere die Walzengeschwindigkeit (Relativgeschwindigkeit gegenüber dem Teil), der Abstand der Walze vom Teil und die Lotpastendicke auf der Walze, die insbesondere auch vom Abstreifer abhängt.

Claims

Verfahren zum Aufbringen von Lot in Form einer Lotpaste (2) auf einer nur bereichsweise zu beschichtenden Oberfläche eines Teils, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotpaste (2) mit mindestens einer Walze (4) aufgebracht wird, wobei die Lotpaste (2) auf der Walze (4) mittels eines Abstreifers (5) gleichmäßig verteilt wird und der Abstreifer (5) in seiner Position zur Walze (4) in Abhängigkeit der Position des zu beschichtenden Teils bewegt wird, wobei in Bewegungsrichtung des Teils gesehen nur ein sich ändernder Bereich des Teils beschichtet wird, wofür Lotpaste (2) auf sich ändernden Umfangsbereichen der Walze (4) aufgetragen und/oder mit Hilfe eines oder mehrerer Abstreifer (5) abgestreift wird, wobei die Lotpaste (2) ausschließlich auf erhabenen Bereichen der Oberfläche aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Lotpaste (2) aufbringende Walze (4) sich entgegen der Bewegungsrichtung der zu beschichtenden Oberfläche dreht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil mittels einer Zwangsführung entlang der Walze (4) geführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gleichzeitige beidseitige Beschichtung des Teils mit Lotpaste (2) mittels zweier Walzen (4) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Walzen (4) unterschiedliche Drehrichtungen haben.