DE102015004651B4 - Method for coating a component and use of the method - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Beschichten eines Bauteils (2), insbesondere eines elektrischen Kontaktelements, bei dem- auf dem Bauteil (2) eine Beschichtung (4) aufgebracht wird, die nach dem Aufbringen ein erstes Materialgefüge (M1) aufweist, und anschließend- in einem Umwandlungsbereich (6a), der zumindest einen Teilbereich der Beschichtung (4) umfasst, eine Gefügeumwandlung an der Beschichtung (4) vorgenommen wird, wobei die Beschichtung (4) nach der Gefügeumwandlung ein zweites Materialgefüge (M2) aufweist, wobei- der Umwandlungsbereich (6a) in Kleinbereiche (8a-h) unterteilt wird, und- die Gefügeumwandlung jeweils nur in einem der Kleinbereiche (8a-h) innerhalb einer jeweiligen Kurzzeitspanne (Ta-h) stattfindet, wobei außerhalb des jeweiligen Kleinbereiches (8a-h) innerhalb der Kurzzeitspanne (Ta-h) keine Gefügeumwandlung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass- als Bauteil (2) ein Steckverbinder mit einer Einpresszone (10) verwendet wird, und- mindestens einer der Kleinbereiche (8a-h) so gewählt wird, dass dieser der Einpresszone (10) oder einem Teil der Einpresszone (10) entspricht, und- als Bauteil (2) ein solches mit einer Kante (12) verwendet wird, und- mindestens einer der Kleinbereiche (8a-h) so gewählt wird, dass dieser einem Kantenbereich (14) oder einem Teil des Kantenbereiches (14) entspricht.Method for coating a component (2), in particular an electrical contact element, in which a coating (4) is applied to the component (2), which has a first material structure (M1) after application, and subsequently in a conversion region ( 6a), which comprises at least a partial region of the coating (4), a microstructure transformation is carried out on the coating (4), the coating (4) having a second material structure (M2) after the microstructure transformation, wherein the conversion region (6a) in FIG Small areas (8a-h) is divided, and the microstructure conversion takes place only in one of the small areas (8a-h) within a respective short-term period (Ta-h), outside of the respective small area (8a-h) within the short-term period (Ta h) no structural transformation takes place, characterized in that - as component (2) a connector with a press-fit zone (10) is used, and - at least one of the small regions (8a-h) is chosen such that it corresponds to the press-in zone (10) or a part of the press-in zone (10), and- as a component (2) such with an edge (12) is used, and- at least one of the small areas (8a-h) is selected such that it corresponds to an edge region (14) or a part of the edge region (14).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Bauteils sowie die Verwendung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for coating a component and the use of such a method.
Im Bereich der Bandgalvanik besteht in der Praxis oft der Bedarf, galvanisch verzinnte Bänder nach der Galvanik, also nach Abschluss der galvanischen Bearbeitung, zusätzlich so zu behandeln, dass ein Aufschmelzen der Beschichtung, also der Zinnschicht stattfindet. Im Allgemeinen wird dabei die gesamte Oberfläche bzw. Beschichtung erwärmt. Als Wärmequellen dienen dazu unter anderem Infrarotstrahler, Warmluftgebläse oder Induktoren. Oft besteht allerdings der Bedarf, nur partielle Bereiche der galvanischen Beschichtung aufzuschmelzen, um in anderen Bereichen das galvanische Kristallisationsgefüge der Beschichtung zu erhalten. Ziel einer Gefügeumwandlung, insbesondere in Form eines Reflow-Prozesses, ist es, eine Beschichtung bzw. Schicht mit Erstarrungsgefüge aus der Schmelze, also der aufgeschmolzenen Beschichtung, zu erzeugen, die arm an inneren Spannungen ist und eine beschleunigt gewachsene intermetallische Phase aufweist. Bei Steckverbindern werden so geringe Steck- und Ziehkräfte erzielt sowie eine geringe Neigung zur Bildung von Whiskern sicherstellt. Aus der Praxis bekannt ist beispielsweise ein Reflow-Prozess mit Hilfe von Heißluftgebläsen der Firma „HAPRO Industriegeräte GmbH Solingen“, Solingen.In the field of strip electroplating, there is often the need in practice to treat electroplated strips after electroplating, ie after completion of the galvanic treatment, in such a way that the coating, ie the tin layer, melts. In general, the entire surface or coating is heated. The heat sources used include infrared radiators, hot air blowers or inductors. Often, however, there is a need to melt only partial areas of the galvanic coating in order to obtain the galvanic crystallization structure of the coating in other areas. The aim of a structural transformation, in particular in the form of a reflow process, is to produce a coating or layer with solidification structure from the melt, ie the molten coating, which is low in internal stresses and has an intermetallic phase which has grown at an accelerated rate. In connectors so low insertion and pulling forces are achieved and ensures a low tendency to form whiskers. For example, a reflow process with the aid of hot air blowers from the company "HAPRO Industriegeräte GmbH Solingen", Solingen, is known from practice.
Aus der Praxis ist es bekannt, die Bearbeitung des Materials bzw. der Beschichtung in zwei Arbeitsgängen durchzuführen. In einem ersten Arbeitsgang wird der Bereich der Beschichtung, der umzuschmelzen ist, also die Reflow-Schicht bzw. -Beschichtung galvanisch aufgebracht und nach Abschluss der galvanischen Bearbeitung umgeschmolzen. Danach wird in einem zweiten Arbeitsgang beziehungsweise Durchlauf der restliche Bereich der Beschichtung, der im galvanischen Gefüge verbleiben soll, galvanisch beschichtet und nicht umgeschmolzen. Bedingt durch die oft gute Wärmeleitfähigkeit des Basismaterials ist eine derartige Bearbeitung, in Abhängigkeit der Schmelztemperaturen der Beschichtungen, selten in einem Arbeitsgang möglich.From practice it is known to perform the machining of the material or the coating in two operations. In a first operation, the area of the coating that is to be remelted, ie the reflow layer or coating is applied galvanically and remelted after completion of the galvanic processing. Thereafter, in a second operation or run, the remaining area of the coating, which is to remain in the galvanic structure, is electroplated and not remelted. Due to the often good thermal conductivity of the base material such processing, depending on the melting temperatures of the coatings, rarely in a single operation possible.
Aus der Offenlegungsschrift
Aus der
Die aus der Praxis bekannte „Einpresstechnik“ in der Automobilindustrie ist eine sehr zuverlässige Technik, um elektrische Bauteile, insbesondere Stecker und Platinen, miteinander elektrisch zu verbinden bzw. zu kontaktieren. Aus Umweltschutzgründen wurde hierbei in der Vergangenheit ein Übergang von bleihaltigen Materialien auf Reinzinnmaterialien durchgeführt. Ein wesentliches Problem bei Reinzinnmaterialien ist die Whiskerbildung, das heißt die Entstehung von Zinnspänen, welche Kurzschlüsse in der Elektrik verursachen können. Indium als Löthilfe ist in der Praxis schon lange bekannt. Bekannt ist dabei, Indium in beliebiger Form, jedoch in der Regel durch Galvanisierung, auf ein Bauteil aufzubringen. Anschließend wird die Indium-Beschichtung oberhalb ihrer Schmelztemperatur von z.B. 150 Grad Celsius umgeschmolzen. So wird eine Gefügeumwandlung beziehungsweise ein Reflow in der Indiumbeschichtung erreicht.The "press-fit technology" known from practice in the automotive industry is a very reliable technique for electrically connecting or contacting electrical components, in particular connectors and circuit boards. For environmental reasons, a transition from lead-containing materials to pure tin materials has been carried out in the past. A significant problem with pure tin materials is whisker formation, ie the formation of tin chips, which can cause short circuits in the electrical system. Indium as a soldering aid has long been known in practice. It is known to apply indium in any form, but usually by electroplating, on a component. Subsequently, the indium coating is raised above its melting temperature of e.g. 150 degrees Celsius remelted. Thus, a microstructure transformation or a reflow in the indium coating is achieved.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Beschichten eines Bauteils anzugeben sowie eine verbesserte Verwendung des Verfahrens anzugeben.The object of the invention is to provide an improved method for coating a component and to provide an improved use of the method.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.With regard to the method, the object is achieved by a method according to claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.
Das Verfahren dient zum Beschichten eines Bauteils, wobei das Bauteil insbesondere ein elektrisches Kontaktelement ist. Bei dem Verfahren wird auf dem Bauteil eine Beschichtung aufgebracht. Nach dem Aufbringen weist die Beschichtung ein erstes Materialgefüge auf. Anschließend wird ein Bereich der Beschichtung als Umwandlungsbereich gewählt. In diesem Umwandlungsbereich wird eine Gefügeumwandlung an der Beschichtung vorgenommen. Der Umwandlungsbereich umfasst hierbei zumindest einen Teilbereich der Beschichtung oder die gesamte Beschichtung. Nach der Gefügeumwandlung weist die Beschichtung im Umwandlungsbereich ein zweites Materialgefüge auf. Im eventuellen restlichen Bereich der Beschichtung weist diese weiterhin das erste Materialgefüge auf.The method is used to coat a component, wherein the component is in particular an electrical contact element. In the method, a coating is applied to the component. After application, the coating has a first material structure. Subsequently, an area of the coating is selected as the conversion area. In this conversion region, a microstructure transformation is performed on the coating. The conversion region here comprises at least a portion of the coating or the entire coating. After the microstructure transformation, the coating has a second material structure in the conversion region. In the possibly remaining area of the coating, this further has the first material structure.
Bei dem Verfahren wird der Umwandlungsbereich in Kleinbereiche unterteilt. Die Gefügeumwandlung findet jeweils nur in einem der Kleinbereiche und innerhalb einer jeweiligen Kurzzeitspanne statt. Außerhalb des jeweiligen Kleinbereiches findet innerhalb der Kurzzeitspanne keine Gefügeumwandlung statt. Insbesondere erfolgt also die Dimensionierung des Kleinbereiches und der Kurzzeitspanne in Abhängigkeit voneinander derart, dass außerhalb des Kleinbereiches das bisherige Materialgefüge der Beschichtung innerhalb der Kurzzeitspanne erhalten bleibt. Die Gefügeumwandlung im Kleinbereich erfolgt also unabhängig von der restlichen Beschichtung, das heißt, die Gefügeumwandlung dort wirkt auf die restliche Beschichtung nicht ein.In the method, the conversion area is divided into small areas. The microstructure transformation takes place only in one of the small areas and within a respective short-term span. Outside the respective small area no structural transformation takes place within the short-term span. In particular, so the Dimensioning of the small area and the short-term span as a function of each other such that outside the small area, the previous material structure of the coating is maintained within the short-term span. The structural transformation in the small area is thus independent of the remaining coating, that is, the structural transformation there does not affect the rest of the coating.
Der Kleinbereich kann hierbei auch ein unzusammenhängendes Gebiet sein, das heißt, die Gefügeumwandlung kann während der Kurzzeitspanne an mehreren Orten beziehungsweise Bereichen gleichzeitig stattfinden. In deren jeweiliger Umgebung findet während der Kurzzeitspanne jedoch keine Umwandlung der Beschichtung statt.In this case, the small area can also be an incoherent area, that is, the structure transformation can take place simultaneously at several locations or areas during the short-term span. In their respective environment, however, no conversion of the coating takes place during the short-term span.
Ist die Gefügeumwandlung in einem der Kleinbereiche abgeschlossen, wird diese während einer nachfolgenden, d.h. späteren Kurzzeitspanne in einem anderen der Kleinbereiche durchgeführt. Dies wird so lange wiederholt, bis alle Kleinbereiche und damit der gesamte Umwandlungsbereich abgearbeitet sind. Kleinbereiche können auch mehrfach innerhalb derselben oder unterschiedlicher Kurzzeitspannen bearbeitet werden. Die Kurzzeitspannen können dabei unterschiedlich oder gleich lange gewählt werden. Die Kleinbereiche können unterschiedlich oder gleich groß gewählt werden.If the microstructure transformation is completed in one of the small areas, it will be completed during a subsequent, i.e. later short-term span performed in another of the small areas. This is repeated until all small areas and thus the entire conversion area have been completed. Small areas can also be edited multiple times within the same or different short periods. The short-term spans can be selected differently or equally long. The small areas can be chosen differently or equally large.
Bei der Gefügeumwandlung wird die Schmelztemperatur der Beschichtung überschritten. Durch die aufeinander abgestimmte Dimensionierung von Kleinbereich und Kurzzeitspanne wird jedoch zur Gefügeumwandlung die Schmelztemperatur im Vergleich zu einer herkömmlichen Gefügeumwandlung nur lokal im Kleinbereich und nur kurzzeitig während der Kurzzeitspanne überschritten, so dass dies im Kleinbereich gerade für eine Gefügeumwandlung ausreicht. Das restliche Material, also die restliche Beschichtung außerhalb des Kleinbereiches und das restliche Bauteil selbst werden während der Kurzzeitspanne nur geringfügig thermisch beansprucht.In the microstructure transformation, the melting temperature of the coating is exceeded. However, due to the coordinated dimensioning of small area and short-term span, the melting temperature is only exceeded locally in the small area and only briefly during the short-term span for structural transformation, so that this is sufficient in the small area just for structural transformation. The remaining material, so the remaining coating outside the small area and the rest of the component itself are only slightly thermally stressed during the short-term.
Durch das Verfahren wird ein örtlich sowie zeitlich selektiver Reflow-Prozess zur Verfügung gestellt, sodass Reflow innerhalb der Kleinbereiche jeweils unabhängig von der Restbeschichtung in einem Anlagenprozess durchgeführt werden kann. Im Vergleich zu einer herkömmlichen großflächigen beziehungsweise generellen Umwandlung einer Beschichtung erfolgt die Gefügeumwandlung beziehungsweise ein hierzu notwendiger Energieeintrag kurzzeitig beziehungsweise schnell und gezielt beziehungsweise ortsgenau. Restliches Material, das heißt die restliche Beschichtung, außerhalb des jeweiligen Kleinbereiches und außerhalb des Umwandlungsbereiches, wie auch das Bauteil bzw. zu beschichtende Grundbauteil selbst, werden nur geringfügig thermisch beansprucht, was sich hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften der restlichen Beschichtung und des Grundbauteils vorteilhaft auswirkt, da hier keine Veränderungen zu erwarten sind.The process provides a locally and temporally selective reflow process so that reflow within the small areas can be carried out independently of the residual coating in a plant process. Compared to a conventional large-scale or general conversion of a coating, the microstructure transformation or an energy input necessary for this purpose takes place for a short time or quickly and in a targeted or accurate location. Residual material, that is, the remaining coating, outside the respective small area and outside of the conversion area, as well as the component or to be coated base member itself, are only slightly thermally stressed, which is advantageous in terms of mechanical properties of the remaining coating and the base member, there are no changes to be expected here.
Bei Bereitstellung einer genauen mechanischen Führung kann eine Bearbeitung von Bauteilen wie beschrieben statisch oder im Durchlauf erfolgen.When providing accurate mechanical guidance, components may be processed statically or in a continuous manner as described.
Als Bauteil wird ein Steckverbinder mit einer Einpresszone verwendet. Mindestens einer der Kleinbereiche wird dann so gewählt, dass dieser der Einpresszone entspricht oder einem Teil der Einpresszone entspricht. Das Bauteil ist also insbesondere ein Element bzw. Kontaktelement einer Verbindungsvorrichtung in Einpresstechnik. Die Einpresszone umfasst insbesondere eine oder mehrere Stanzkanten des Bauteils. Die Einpresszonen sind bzw. befinden sich beispielsweise an Stiften. Durch das Verfahren gelingt eine ortsgenaue und präzise Gefügeumwandlung in der Einpresszone, sodass besonders dort ein hochqualitatives Beschichtungsmaterial zur Verfügung gestellt wird, welches hinsichtlich seines Gefüges umgewandelt ist, ohne beispielsweise abzuschmelzen oder abzuwandern oder sich wesentlich in der Form zu verändern. Somit bleibt die Einpresszone auch nach einer Gefügeumwandlung vollständig und hochqualitativ beschichtet. Dadurch wird ein verbessertes Einpressverhalten erzielt.As a component, a connector with a press-fit zone is used. At least one of the small areas is then selected so that it corresponds to the press-in zone or corresponds to a part of the press-in zone. The component is therefore in particular an element or contact element of a connection device in press-fit technology. The press-in zone comprises in particular one or more punched edges of the component. The press-in zones are or are located, for example, on pins. By the method succeeds a precise and precise microstructure transformation in the press-in zone, so that there is a high-quality coating material is made available there, which is converted in terms of its structure without, for example, melt or migrate or significantly change in shape. Thus, the press-in zone remains completely and high-quality coated even after structural transformation. As a result, an improved press-fitting behavior is achieved.
Als Bauteil wird ein solches mit einer Kante verwendet. Mindestens einer der Kleinbereiche wird so gewählt, dass dieser einem Kantenbereich oder einem Teil des Kantenbereiches entspricht. Wie oben für die Einpresszone erläutert, wird insbesondere im Kantenbereich dadurch erreicht, dass keine Abwanderung von Beschichtungsmaterial stattfindet und die Kanten auch nach der Gefügeumwandlung gut mit Beschichtungsmaterial benetzt bleiben. Beispielsweise Schnittkanten an Bauteilen entnetzen sich dadurch nicht oder nur wenig. Vor allem für Kontaktstifte ist dies im Kantenbereich notwendig, wenn die Beschichtung als Gleitbeschichtung zur leichten Steck- und Ziehbarkeit der Stifte dient. Insbesondere Stanzbauteile weisen derartige Kanten auf, als Bauteile werden also insbesondere Stanzbauteile verwendet.As a component such is used with an edge. At least one of the small areas is selected so that it corresponds to an edge area or a part of the edge area. As explained above for the press-in zone, in particular in the edge region, the result is that no migration of coating material takes place and the edges remain well wetted with coating material even after the structural transformation. For example, cutting edges on components do not dewet or only slightly. Especially for contact pins this is necessary in the edge area, if the coating serves as a sliding coating for easy insertion and removal of the pins. In particular stamped components have such edges, as components are thus used in particular stamped components.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Beschichtung auf dem Bauteil durch ein Galvanisierungsverfahren aufgebracht. Nach der Galvanisierung besitzt das Beschichtungsmaterial das erste Materialgefüge, welches - in der Regel nur bereichsweise, nämlich im Umwandlungsbereich - durch Gefügeumwandlung in ein zweites Materialgefüge umgewandelt werden soll. Für ein galvanisiertes Bauteil eignet sich daher das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut, da es in einem Arbeitsgang die Gefügeumwandlung lokal vornehmen kann, ohne die restliche Beschichtung außerhalb des Umwandlungsbereiches umzuwandeln.In a preferred embodiment, the coating is applied to the component by a plating process. After the galvanization, the coating material has the first material structure, which is to be converted into a second material structure, as a rule only in regions, namely in the conversion region, by structural transformation. For a galvanized component, therefore, the inventive method is particularly well, since it can make the structural transformation locally in one operation, without the to convert the remaining coating outside the conversion area.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Gefügeumwandlung durch eine Wärmequelle, welche Wärme am Bauteil nur lokal begrenzt einträgt. Die lokale Begrenzung bezieht sich hierbei auf den Kleinbereich oder einen Teil des Kleinbereiches. Durch eine entsprechende Wärmequelle kann das vorgenannte Verfahren besonders gut durchgeführt werden, da tatsächlich nur im Kleinbereich die Schmelztemperatur der Beschichtung überschritten wird und die Gefügeumwandlung nur dort stattfinden kann, wobei umgebende Bereiche des Kleinbereichs nicht entsprechend aufgeheizt werden und dort der Schmelzpunkt nicht überschritten wird und somit auch keine Gefügeumwandlung stattfindet.In a preferred embodiment, the microstructure transformation is carried out by a heat source, which enters only locally limited heat on the component. The local limit refers to the small area or part of the small area. By an appropriate heat source, the aforementioned method can be carried out particularly well, since only in the small area, the melting temperature of the coating is exceeded and the microstructure can only take place there, with surrounding areas of the small area are not heated appropriately and there the melting point is not exceeded and thus also no structural transformation takes place.
In einer Variante dieses Verfahrens wird als Wärmequelle eine Laseranordnung verwendet. Insbesondere weist die Laseranordnung einen gepulsten Infrarotlaser auf. Insbesondere arbeitet der Laser derart, dass er einen Auftreffwinkel zwischen 5 Grad und 90 Grad auf den Kleinbereich aufweist. Eine Laseranordnung beziehungsweise ein Laserstrahl eignet sich besonders zur punktuellen beziehungsweise lokal begrenzten Einbringung von Wärme sowie zur kurzzeitigen Einbringung von Wärme und ist damit für das Verfahren besonders gut geeignet. Der Laserstrahl kann hierbei mit so kleinem Durchmesser dimensioniert werden, dass dieser allenfalls den Kleinbereich oder nur einen Teil des Kleinbereiches abdeckt und dennoch genügend Wärmeeintrag sicherstellt. Der Winkel, in dem der Laserstrahl auf die Oberfläche trifft, kann je nach Anwendungsfall zwischen 5 Grad und 90 Grad schwanken.In a variant of this method, a laser arrangement is used as the heat source. In particular, the laser arrangement has a pulsed infrared laser. In particular, the laser operates to have an angle of incidence between 5 degrees and 90 degrees on the small area. A laser arrangement or a laser beam is particularly suitable for punctual or localized introduction of heat and for the brief introduction of heat and is therefore particularly well suited for the process. The laser beam can be dimensioned with such a small diameter that it covers at most the small area or only part of the small area and still ensures sufficient heat input. The angle at which the laser beam strikes the surface can vary between 5 degrees and 90 degrees, depending on the application.
Gemäß der Erfindung erfolgt also der Einsatz eines Lasers als sehr präzise Wärmequelle bezüglich Lokalität und Energiemenge, speziell im Bereich Reflow von Oberflächen bzw. Beschichtungen bei Einpresszonen von Steckverbindern, auch um Entnetzungen der funktionell wichtigen Stanzkanten zu vermeiden.According to the invention, therefore, the use of a laser as a very precise heat source with respect to locality and amount of energy, especially in the reflow of surfaces or coatings in press-fit zones of connectors, also to avoid dewetting of the functionally important punched edges.
In einer weiteren Variante des Verfahrens wird als Laseranordnung eine Laserquelle mit einem Ablenkscanner verwendet. Der Ablenkscanner überstreicht während der Kurzzeitspanne mindestens einmal, insbesondere mehrmals, den Kleinbereich. Der Auftreffort des Lasers beziehungsweise der Strahlquerschnitt ist insbesondere kleiner, insbesondere wesentlich kleiner, insbesondere um Größenordnungen kleiner als der Kleinbereich und wird mit Hilfe des Ablenkscanners so über den Kleinbereich geführt, dass dieser nacheinander innerhalb der Kurzzeitspanne dennoch vollständig mindestens einmal vom Laserstrahl überstrichen wird. Durch eine derartige Laseranordnung ist eine besonders gut lokal begrenzte und zeitlich begrenzte Wärmeeinbringung in den Kleinbereich während der Kurzzeitspanne möglich, ohne umliegende Bereiche signifikant zu erwärmen.In a further variant of the method, a laser source with a deflection scanner is used as the laser arrangement. The deflection scanner sweeps the small area at least once, especially several times during the short-term span. The impact location of the laser or the beam cross-section is in particular smaller, in particular substantially smaller, in particular orders of magnitude smaller than the small area and is guided over the small area by means of the deflection scanner so that it is successively swept one after the other within the short-term span at least once by the laser beam. By such a laser arrangement, a particularly well localized and temporally limited heat input into the small area during the short-term period is possible without significantly heating surrounding areas.
Insbesondere mittels eines gepulsten Infrarotlasers und eines dazugehörigen Scanners erfolgt der Energieeintrag in eine Beschichtung derart schnell und derart genau, dass speziell an gestanzten Teilen der Bereich, in welchem - zum Zwecke der Gefügeumwandlung - die Schmelztemperatur der Beschichtung überschritten wird, sehr genau eingegrenzt werden kann.In particular by means of a pulsed infrared laser and an associated scanner, the energy input into a coating takes place so rapidly and so precisely that the area in which - for the purpose of microstructural transformation - the melting temperature of the coating is exceeded can be limited very precisely, especially on stamped parts.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird als Beschichtung eine Indium- oder indiumhaltige Beschichtung verwendet. Insbesondere werden Indiumlegierungen als Beschichtung verwendet. Indiumlegierungen eignen sich besonders gut als Beschichtung für die Einpresstechnik bzw. für derartige Bauteile, da Indium(haltige) Beschichtungen kaum zur Whiskerbildung neigen. Durch das Verfahren können diese Beschichtungen wie oben erläutert vorteilhaft gefügeumgewandelt werden, wodurch eine Whiskerbildung vermindert wird.In a preferred embodiment of the method, the coating used is an indium or indium-containing coating. In particular, indium alloys are used as a coating. Indium alloys are particularly suitable as a coating for the press-fitting or for such components, since indium (containing) coatings are prone to whisker formation. As explained above, these processes can advantageously be microstructured by the method, as a result of which whisker formation is reduced.
Insbesondere ist durch die Erfindung ein Aufschmelzen von Indium(haltigen) Schichten in der Einpresstechnik von Automotive-Steckverbindern möglich.In particular, a melting of indium (containing) layers in the press-fitting of automotive connectors is possible by the invention.
Hinsichtlich der Verwendung wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch eine Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens für ein Bauteil einer Verbindungsvorrichtung in der Einpresstechnik. Insbesondere bei der Einpresstechnik ist es wichtig, Bauteile, vor allem an den Einpresskanten, ausreichend zu beschichten, wobei die Beschichtung insbesondere durch Galvanik und anschließende Gefügeumwandlung durchgeführt wird. With regard to the use of the object of the invention is achieved by a use of the method described above for a component of a connecting device in the press-fitting. In particular, in the press-fitting, it is important to coat components, especially at the press-in edges sufficiently, the coating is carried out in particular by electroplating and subsequent structural transformation.
Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können hier besonders gute Bauteile für die Einpresstechnik hergestellt werden, da beispielsweise Kanten und Einpressbereiche nicht von der Beschichtung entnetzt werden oder sich die geometrische Form der Beschichtung nicht oder für den Zweck der Einpresstechnik nur unwesentlich ändert.By using the method according to the invention, particularly good components for the press-fitting technique can be produced here, since, for example, edges and press-in areas are not dewaxed by the coating or the geometric shape of the coating does not change or changes only insignificantly for the purpose of the press-fit technique.
In einer alternativen Ausführungsform wird das Verfahren für eine Gefügeumwandlung durch ein Reflow an einem Umwandlungsbereich verwendet, wobei der Umwandlungsbereich eine Beschichtung bzw. Teil einer Beschichtung einer Einpresszone eines Steckverbinders ist. Insbesondere in der Einpresszone, welche eine entscheidende Zone für entsprechende Steckverbinder darstellt, erfolgt durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine hochqualitative Gefügeumwandlung wie oben beschrieben.In an alternative embodiment, the method is used for structural transformation by reflow at a conversion region, wherein the transformation region is a coating of a coating of a press-fit zone of a connector. In particular, in the press-in zone, which represents a crucial zone for corresponding connectors, the use of the method according to the invention results in a high-quality structural transformation as described above.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird das Verfahren für eine Gefügeumwandlung einer Indium- oder indiumhaltigen Schicht als Beschichtung in der Einpresstechnik für Steckverbindungen im Automotive-Bereich verwendet. Insbesondere im Automotive-Bereich sind hochqualitative Steckverbinder, insbesondere in der Einpresstechnik erforderlich, welche als Beschichtung eine gefügeumgewandelte Indium(haltige) Schicht aufweisen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergeben sich die oben genannten Vorteile auch für die entsprechenden Steckverbinder. In an advantageous embodiment, the method is used for a microstructure conversion of an indium or indium-containing layer as a coating in the press-fit technology for connectors in the automotive sector. Particularly in the automotive sector, high-quality connectors are required, in particular in the press-fit technique, which have a layer-converted indium (containing) layer as the coating. By the method according to the invention, the above advantages also result for the corresponding connector.
Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:
-
1 ein Bauteil mit Beschichtung, -
2 ein alternatives Bauteil mit alternativer Beschichtung und Laseranordnung.
-
1 a component with coating, -
2 an alternative component with alternative coating and laser arrangement.
Zur Gefügeumwandlung wird der Umwandlungsbereich
Das Bauteil
Das Bauteil
Die Wärmequelle
Im Beispiel ist die Wärmequelle
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Bauteilcomponent
- 44
- Beschichtungcoating
- 6a6a
- Umwandlungsbereichtransformation sector
- 6b6b
- restlicher Bereichremaining area
- 8a-i8a-i
- Kleinbereichsmall area
- 1010
- Einpresszonepress-fit zone
- 1212
- Kanteedge
- 1414
- Kantenbereichedge region
- 1616
- Wärmequelleheat source
- 1818
- Laseranordnunglaser assembly
- 2020
- Laserquellelaser source
- 2222
- Ablenkscannerdeflection scanner
- 2424
- Laserstrahl laser beam
- M1,2M1.2
- Materialgefügematerial structure
- Ta-iTa-i
- KurzzeitspanneShort period
Claims (9)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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