DE1097232B

DE1097232B - Process for one-sided surface treatment, in particular for tin-plating sheet metal strips

Info

Publication number: DE1097232B
Application number: DED26404A
Authority: DE
Inventors: Dr Eugen Duerrwaechter
Original assignee: Doduco GmbH and Co KG Dr Eugen Duerrwaechter
Current assignee: Doduco Solutions GmbH
Priority date: 1957-09-09
Filing date: 1957-09-09
Publication date: 1961-01-12

Description

Verfahren zur einseitigen Oberflächenbehandlung, insbesondere zur Verzinnung von Blechstreifen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur nur einseitigen Oberflächenbehandlung von Blechstreifen, insbesondere deren Verzinnung.Method for one-sided surface treatment, in particular for Tinning of sheet metal strips The invention relates to a method for only one-sided surface treatment of sheet metal strips, in particular their tin-plating.

Wenn die Oberfläche nur einer Seite von Blechstreifen chemisch oder elektrochemisch behandelt werden soll, z. B. durch Tauchen oder galvanisch mit einem Überzug versehen oder durch Galvanisieren verändert werden soll, so muß die andere Seite abgedeckt werden. Das Aufbringen und spätere Entfernen von Schutzüberzügen ist schwierig und unwirtschaftlich.If the surface of only one side of sheet metal strips chemically or to be treated electrochemically, e.g. B. by diving or galvanically with a The other must be coated or modified by electroplating Side to be covered. The application and subsequent removal of protective coatings is difficult and uneconomical.

Bei dem Verfahren der Erfindung werden diese Nachteile nun dadurch vermieden, ,daß zunächst ein Rohr, gegebenenfalls mit ovalem Querschnitt hergestellt, dieses sodann zu zwei aufeinanderlizgenden Blechstreifen gewalzt wird und nach deren Oberflächenbehandlung die Kanten abgeschnitten und die beidenStreifen voneinander getrennt werden. DieHerstellung von Streifen aus Rohren ist an sich bekannt, doch handelt es sich hier im Endergebnis um zwei aufeinanderliegende Streifen, von denen jeder nur an einer, der Außenseite, der Behandlung unterzogen wurde.In the method of the invention, these disadvantages are now eliminated avoided that first a tube, possibly made with an oval cross-section, this is then rolled into two sheet metal strips one on top of the other and after them Surface treatment cut off the edges and the two strips apart be separated. The manufacture of strips from tubes is known per se, but the end result is two stripes on top of each other, of which each only underwent the treatment on one, the outside.

Um eine Verschweißung der beiden aufeinanderliegenden Streifen zu verhindern und ihre spätere Trennung zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn das Rohrinnere vor dem Walzen mit einem Trennmittel überzogen wird. Hierzu kann z. B. eine wässerige Suspension von Kolloidgraphit oder einem Harz dienen, die durch das Rohr gedrückt wird. Meist ist eine solche Schutzschicht aber entbehrlich.In order to weld the two strips lying on top of one another prevent and facilitate their subsequent separation, it is an advantage if that The inside of the pipe is coated with a release agent before rolling. For this purpose, z. B. serve an aqueous suspension of colloidal graphite or a resin, which by the Pipe is pressed. In most cases, however, such a protective layer can be dispensed with.

Wenn erforderlich, kann das Rohr unter Zwischenglühungen zu Streifen gewalzt werden. Zur Herstellung des Rohres kann ein Mehrfach-, insbesondere Bimetall verwendet werden.If necessary, the pipe can be annealed to form strips be rolled. A multiple, in particular bimetal, can be used to manufacture the tube be used.

Nachstehend soll das Verfahren der Erfindung näher an dem Beispiel einseitig verzinnter Bänder beschrieben werden, aus dem beispielsweise einseitig verzinnte Stanzteile für elektrotechnische Zwecke gewonnen werden können.In the following, the method of the invention will be closer to the example strips tinned on one side are described, from which, for example, on one side tin-plated stamped parts can be obtained for electrotechnical purposes.

Es ist bekannt, Bänder aus zwei Schichten herzustellen, bei denen die eine Schicht aus Eisen, Edelmetallen, Unedelmetallen oder deren Legierungen und die zweite Schicht aus einem Weichlot besteht. Die Verzinnung erfolgt bisher in endlosen Längen durch Feuerverzinnung oder durch galvanische Verzinnung. Hierbei sind die Bänder vollkommen mit einer Zinnschicht oder Weichlotschicht bedeckt. Die Bänder können auch in geringem Maße durch Ziehen oder Walzen nachverformt werden. Eine stärkere Nachverformung ist jedoch unmöglich, da die Rekristallisationstemperatur der Eisen- oder Nichteisenmetalle durchweg über dem Schmelzpunkt des Zinns bzw. der üblichen Zinnlote liegt. Weiterhin ist bekannt das Herstellen und die Verwendung von Ein- oder, Mehrschichtenblechen, bei denen die eine Seite eine Hartlotschicht enthält.It is known to produce tapes from two layers in which the one layer made of iron, precious metals, base metals or their alloys and the second layer consists of a soft solder. Tinning has been done so far in endless lengths by hot-dip tinning or galvanic tinning. Here the strips are completely covered with a layer of tin or soft solder. the Ribbons can also be post-deformed to a small extent by drawing or rolling. A stronger post-deformation is impossible because of the recrystallization temperature of ferrous or non-ferrous metals consistently above the melting point of tin or the usual tin solders. The manufacture and use are also known of single or multi-layer sheets, one side of which is a brazing layer contains.

Das Beispiel befaßt sich mit der einseitigen Verzinnung von Edelmetallen bzw. Nichteisenmetallen und deren Legierungen, bei denen die eine Seite völlig zinn- bzw. lotfrei ist, wobei die Verzinnung bzw. Aufbringung einer Weichlotschicht kontinuierlich erfolgt.The example deals with the one-sided tinning of precious metals or non-ferrous metals and their alloys, where one side is completely tin- or is free of solder, the tinning or application of a soft solder layer being continuous he follows.

Bänder aus NE-Metallen bzw. Edelmetallen mit einer einseitigen Schicht aus einem Weichlot wurden bis jetzt in mühseliger Weise dadurch hergestellt, daß man die normalerweise sehr dünnen Bänder flach auf eine geeignete Unterlage auflegte, die freiliegende Seite mit einer Lötflamme oder sonstigen Heizeinrichtungen erwärmte und gleichzeitig oder anschließend das Weichlot nebst seinem Flußmittel auftrug und einigermaßen gleichmäßig verteilte. Die so mit Weichlot überzogenen Bleche oder Bänder weisen durchweg ungleichmäßig dicke Weichlotschichten auf und vielfach zeigen sie Löcher an solchen Stellen, an denen sich :das Weichlot durch das dünne Band durchgefressen hat. Versuche, die so erhaltenen Bänder durch einen Walzgang zu egalisieren, führen zu harten und oft spröden Zweischichtmetallen, die sich nicht oder nur ungenügend durch Stanzen und Biegen zu Formkörpern verarbeiten lassen.Strips made of non-ferrous metals or precious metals with a one-sided layer from a soft solder have been produced so far in a laborious manner that the usually very thin ribbons were laid flat on a suitable surface, heated the exposed side with a soldering flame or other heating equipment and at the same time or subsequently applied the soft solder together with its flux and reasonably evenly distributed. The sheets coated in this way with soft solder or Tapes consistently have unevenly thick layers of soft solder and often show they make holes in those places where there is: the soft solder through the thin tape has eaten through. Attempts to level the strips obtained in this way by means of a rolling pass, lead to hard and often brittle two-layer metals, which are not or only insufficiently can be processed into shaped bodies by punching and bending.

Ein weiteres gelegentlich ausgeführtes Verfahren der einseitigen galvanischen Verzinnung von Bändern in einer kontinuierlich -arbeitenden Verzinnungsanlage oder der rein mechanischen Verzinnung in einem kontinuierlich arbeitenden flüssigen Zinnbad ist ebenfalls nicht zufriedenstellend. In beiden Fällen muß die eine Seite des NE-Metalls bzw. Edelmetalls während der Behandlung irgendwie abgedeckt werden. Weder ein Lack noch ein anderes Abdeckmittel, wie Gummibeläge, halten aber der strapaziösen Behandlung in den geschilderten Bädern stand. Der Lack blättert sehr leicht ab oder ist wie bei Siliconelack nur sehr schwer oder gar nicht von der von Lot freibleibenden einen Fläche des Metallbandes zu entfernen. Gummimanschetten haben sich ebenfalls nicht bewährt, da sie die vom Lot freibleibende Schicht nichtgenügend sauber abschließen.Another occasional method of unilateral galvanic Tinning of strips in a continuously operating tinning line or the purely mechanical tinning in a continuously working liquid tin bath is also unsatisfactory. In both cases, one side of the non-ferrous metal or precious metal be covered somehow during treatment. Neither a varnish nor any other covering material, such as rubber flooring, can hold the weary one Treatment in the baths described. The paint is very easy to peel off or As with silicone varnish, it is very difficult or not at all different from that of solder to remove an area of the metal band. Rubber cuffs have also become not proven, as they do not close the layer that remains exposed by the solder in a sufficiently clean manner.

Schließlich hat ein gelegentlich ausgeübtes Verfahren, das Weichlot direkt auf das NE-Metall aufzuwalzen, ebenfalls nicht befriedigt. Die so hergestellten Mehrschichtenbänder sind durchweg sehr hart und lassen sich nicht mehr oder nicht mehr genügend spanlos verformen.After all, there is an occasional process, the soft solder Rolling it directly onto the non-ferrous metal is also unsatisfactory. The so produced Multi-layer tapes are consistently very hard and can no longer or not more deform sufficiently without cutting.

Erfindungsgemäß wird nun ein endloses Rohr oder ein bereits auf ein Blech bzw. Profil zusammengewalztes Rohr, das gegebenenfalls innen mit einer Zwischenschicht eines schweißhindernden Mediums versehen ist, wie Graphit oder eines geeigneten anorganischen Stoffes oder aber auch eines organischen, natürlichen oder künstlichen Harzes, zur Herstellung des erfindungsgemäßen Zweischichtenmaterials verwendet. Hierbei kann das NE-Metall bzw. Edelmetall jede gewünschte Stärke und insbesondere jede gewünschte Härte enthalten, wodurch die einwandfreie Herstellung von Stanz- und Biegeteilen aus diesem Zweischichtenmaterial gewährleistet ist.According to the invention, an endless pipe or an already on one is now Sheet metal or profile rolled together tube, optionally with an intermediate layer on the inside an antiperspirant medium, such as graphite or a suitable one inorganic substance or also an organic, natural or artificial Resin, used to produce the two-layer material according to the invention. Here, the non-ferrous metal or noble metal can have any desired strength and in particular contain any desired hardness, which means that the perfect production of stamping and bent parts from this two-layer material is guaranteed.

Zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht man von einem Rohr aus NE-Metall oder Edelmetall aus, das einen runden oder vorteilhafterweise bereits ovalen Querschnitt hat. Die Innenseite des endlosen Rohres wird ,gegebenenfalls zuerst gegen das Zusammenschweißen beim anschließenden Flachwalzen dadurch geschützt, daß man die Innenfläche des Rohres mit einer isolierenden Masse beschickt, was am besten dadurch erfolgt, daß man durch das Innere des Rohres eine Suspension von Kolloidgraphit oder eine Suspension von Aerosil in Wasser hindurchpreßt. Es können jedoch auch Harzlösungen in organischen Lösungsmitteln oder wässerige Aufschlämmungen von verkohlenden organischen Stoffen verwendet werden.A pipe is used to carry out the method according to the invention made of non-ferrous metal or precious metal that is round or, advantageously, already has an oval cross-section. The inside of the endless tube is, if necessary initially protected against welding together during subsequent flat rolling, that the inner surface of the tube is charged with an insulating compound, which is on is best done by a suspension of through the inside of the tube Colloidal graphite or a suspension of Aerosil in water is pressed through. It can however, also resin solutions in organic solvents or aqueous slurries used by charring organic matter.

Bei allen diesen Verfahren der Isolierung der Innenwandung des Rohres haftet so viel des gegen das Zusammenschweißen des Rohres verwendeten Stoffes an der Innenwandung des Rohres, daß dasselbe nunmehr durch Flachwalzen oder Profilwalzen des Rohres zu einem Blech, Band oder Profilblech verformt werden kann, ohne daß die nunmehr aufeinander zu liegen kommenden Wände des Rohres durch den Walzendruck miteinander verschweißen können.In all of these methods of insulating the inner wall of the pipe so much of the fabric used to weld the pipe together adheres to it the inner wall of the pipe, that the same thing now by flat rolling or profile rolling of the tube can be deformed into a sheet, strip or profiled sheet without the walls of the pipe now coming to lie on top of one another due to the roller pressure can weld together.

Das zusammengewalzte Rohr kann während des Walzvorganges beliebig oft geglüht werden. Auch hierbei verhindert der Kolloidgraphit eine Verschweißung der Innenseiten .des Rohres. Bei Verwendung organischer Stoffe verbrennen dieselben unter Hinterlassung einer feinen Kohleschicht, die ebenfalls das Verschweißen der so aus Rohr hergestellten Bänder verhindert. In vielen Fällen ist diese Zwischenschicht aber auch, wie sich gezeigt hat, entbehrlich.The rolled tube can be used during the rolling process often annealed. Here, too, the colloidal graphite prevents welding the insides of the pipe. If organic substances are used, they burn leaving a fine layer of carbon that also welds the thus prevented tapes made from pipe. In many cases this is the intermediate layer but also, as has been shown, dispensable.

Hat man das zusammengewalzte Rohr nach einmaligem oder wiederholtem Walzen und Glühen auf die gewünschte Stärke und Härte gebracht, so wird das so erhaltene Band nach einem üblichen Verfahren der Tauchverzinnung oder galvanischen Verzinnung mit der gewünschten Weichlotschicht versehen. Schließlich wird das mit Weichlot versehene Band auf einer Besäummaschine derart beschnitten, daß die beiden äußeren Kanten entfernt werden, worauf die zwei Teile des nunmehr erhaltenen Zweischichtenmetalls mit der Hand oder maschinell auseinandergezogen werden. Man erhält so gleichzeitig zwei erfindungsgemäße Zweischichtenbänder, die nach der Reinigung der nichtverzinnten Seite von der etwa vorhandenen Kolileschicht gebrauchsfertig sind.You have the rolled-up tube after a single or repeated Rolling and annealing brought to the desired strength and hardness, this is what is obtained Tape using a conventional dip tinning or galvanic tinning process provided with the desired soft solder layer. Eventually that is done with soft solder provided tape trimmed on a trimming machine in such a way that the two outer Edges are removed, whereupon the two parts of the now obtained two-layer metal be pulled apart by hand or by machine. So you get at the same time two two-layer tapes according to the invention, which after cleaning the non-tinned Side of the possibly existing colile layer are ready for use.

Aus den so hergestellten flachen Blechen, Bändern oder Blechprofilen lassen sich nunmehr die verschiedenartigsten Stanzteile bzw. Profilteile durch Absägen, Stanzen usw. herstellen. Da die erfindungsgemäßen Zweischichtenmetallbänder je nach der dem Verzinnen und Besäumen vorausgegangenen Glühung jede gewünschte Härte haben, können sowohl die Bleche und Bänder als auch .die daraus hergestellten Stanzteile anschließend beliebig verformt werden.From the flat sheets, strips or sheet metal profiles produced in this way the most diverse punched parts or profile parts can now be cut by sawing, Make punching, etc. Since the two-layer metal strips according to the invention depending on the annealing preceding the tinning and trimming have any desired hardness, Both the sheets and strips as well as the stamped parts made from them can be used can then be deformed as required.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung und deren Ausführung.The drawings illustrate the invention and its implementation.

Die Fig. 1 und 2 zeigen im Querschnitt ein rundes bzw. ovales Rohr ca aus einem NE-Metall, beispielsweise Feinsilber. An seiner inneren Wandung ist gegebenenfalls eine das Zusammenkleben oder Verschweißen der Rohrwände beim anschließenden Flachwalzen oder Profilwalzen verhindernde Schicht b aus Kolloidgraphit, Aquadag oder Harz angebracht.1 and 2 show in cross section a round or oval tube ca made of a non-ferrous metal, for example fine silver. Is on its inner wall possibly the gluing or welding of the pipe walls during the subsequent Layer b made of colloidal graphite to prevent flat rolling or profile rolling, Aquadag or resin attached.

Die Fig. 3 und 4 zeigen, ebenfalls im Querschnitt, das zusammengewalzte Rohr, wobei Fig. 3 ein Band und Fig. 4 ein Profil darstellen. Bei ihrer Herstellung können zur Erreichung .der gewünschten Dicke und Härte beliebig viele Zwischenglühungen eingeschaltet werden.3 and 4 show, also in cross section, the rolled together Tube, FIG. 3 depicting a band and FIG. 4 depicting a profile. In their manufacture Any number of intermediate anneals can be performed to achieve the desired thickness and hardness be switched on.

Fig. 5 zeigt das im Durchlaufverfahren nach bekannten Methoden mit einer vollkommen geschlossenen Weichlotschicht c versehene Blech nach Fig. 3 bzw. 4.Fig. 5 shows this in a continuous process according to known methods a completely closed soft solder layer c provided sheet according to Fig. 3 or 4th

Fig. 6 zeigt das beiderseitig besäumte Blech der Fig. 5, wobei durch die Besäumschere soviel Material der seitlichen- Kanten entfernt wird, .daß sich das nunmehr entstandene Doppelblech dd nach Fig. 7 voneinander trennen läßt.FIG. 6 shows the sheet metal of FIG. 5 trimmed on both sides, with through the trimming scissors so much material is removed from the lateral edges, that the now resulting double sheet dd according to FIG. 7 can be separated from one another.

Fig. 8 zeigt einen aus dem bereits .getrennten Profilblech d gestanzten Formkörper, beispielsweise eine Kontaktfeder aus Silber, und Fig. 9 zeigt die aus Fig. 8 zusammengebogene fertige Kontaktfeder, bei der die Außenseite vollkommen aus Silber und die Innenseite aus verzinntem Silber besteht.Fig. 8 shows a punched from the already .getrennten profiled sheet d Shaped body, for example a contact spring made of silver, and FIG. 9 shows that from Fig. 8 finished contact spring bent together, in which the outside is completely made of silver and the inside of tinned silver.

Derartige Federn eignen sich z. B. besonders gut zum Einstecken in die Grundplatten von gedruckten Schaltungen .der Elektroindustrie.Such springs are suitable for. B. particularly good for plugging in the base plates of printed circuits in the electrical industry.

Eine weitere Ausführungsform der ,gemäß der Erfindung hergestellten Gegenstände zeigen Fig. 10 und 11. Hier ist das Rohr der Fig. 1 oder 2, von dem die Erfindung ausgeht, .durch bekannte Verfahren der Schweißplattierung oder eine andere Methode als Zweischichtenrohr ausgebildet,--wo-bei das Silber auf der Innenseite des Rohres liegt, während die Außenseite aus einem beliebigen NE-Metall oder einer NE-Metallegierung, z. B. Walzbronze, bestehen kann.Another embodiment of those made according to the invention Objects show Figs. 10 and 11. Here is the pipe of Fig. 1 or 2 from which the invention proceeds. By known methods of weld cladding or a Another method designed as a two-layer tube - with the silver on the inside of the pipe lies, while the outside is made of any non-ferrous metal or a Non-ferrous metal alloy, e.g. B. rolled bronze, may exist.

Fig. 10 zeigt ein solches Mehrschichtenrohr im Querschnitt, wobei a wieder das Rohr aus NE-Metall oder einer Legierung von NE-Metallen, e die auf der Innenwandung des Rohres aufgeschweißte Silberschicht und b die nachdem gegebenenfalls angebrachte schweißverhindernde Schicht, beispielsweise aus Graphit, besteht. Walzt man dieses Rohr auf einem Blechwalzwerk zu einem dünnen Blech oder Profilblech aus, überzieht die Oberfläche nach bekanntem Verfahren mit einer Weichlotschicht c, so erhält man nach dem nunmehr vorzunehmenden Besäumen der beiden Blechkanten und Abbürsten der schweißverhindernden Schicht zwei flache Bänder oder Profilbänder eines Kontaktbimetalls, bestehend aus drei Schichten, nämlich einer auf der einen Seite liegenden Weichlotschicht, einer in der Mitte liegenden NE-Metallschicht und einer auf der zweiten Außenseite liegenden Silberschicht.Fig. 10 shows such a multilayer pipe in cross section, wherein a again the tube made of non-ferrous metal or an alloy of non-ferrous metals, e the on the inner wall of the pipe is welded to the silver layer and afterwards if necessary attached antiperspirant layer, for example made of graphite. Rolls this tube is made into a thin sheet or profiled sheet on a sheet metal rolling mill, covers the surface with a soft solder layer c according to a known method, see above is obtained after trimming the two sheet metal edges and brushing them off the antiperspirant Layer two flat tapes or profile tapes a contact bimetal, consisting of three layers, namely one on top of one Side lying soft solder layer, a non-ferrous metal layer in the middle and a layer of silver lying on the second outer side.

Aus derartigen Mehrschichtenbändern können die verschiedensten Federn und andere Stanzteile hergestellt werden, die sich besonders für gedruckte Schaltungen des elektrotechnischen Apparatebaus eignen. Die eine äußere Schicht stellt die für das Weichlöten besonders geeignete Schicht dar, .da sie selbst aus Weichlot besteht; die zweite äußere Schicht aus Silber übernimmt die einwandfreie Kontaktgabe, und die in der Mitte liegende Schicht aus einem vorzugsweise federnden NE-Metall, wie Walzbronze, übernimmt die Federungseigenschaften der aus den erfindungsgemäßen Mehrschichtenmetallbändern hergestellten Gegenstände.A wide variety of springs can be produced from such multilayer tapes and other stamped parts are made, which are particularly useful for printed circuits of electrotechnical apparatus engineering. The one outer layer represents the for soft soldering is a particularly suitable layer, since it itself consists of soft solder; the second outer layer of silver ensures perfect contact, and the layer in the middle made of a preferably resilient non-ferrous metal, such as Rolled bronze, takes over the resilience properties of the multilayer metal strips according to the invention manufactured items.

Fig. 11 zeigt eine solche Dreischichtenfeder, bei der c die Weichlotschicht, b die federnde Unedelmetallschicht und a die Silberschicht bedeuten. Die Feder nach Fig. 11 hat bei der gleichen Form und Größe eine höhere Federungseigenschaft als die gleichgroße Feder nach Fig. 9.Fig. 11 shows such a three-layer spring, in which c is the soft solder layer, b denotes the resilient base metal layer and a denotes the silver layer. The pen after Fig. 11 has a higher resilience than that of the same shape and size the spring of the same size according to FIG. 9.

An Stelle von Silber können auch Silberlegierungen sowie Gold, Platin, Palladium und deren Legierungen untereinander oder mit NE-Metallen Verwendung finden.Instead of silver, silver alloys as well as gold, platinum, Palladium and its alloys are used with one another or with non-ferrous metals.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for one-sided surface treatment, in particular for tinning sheet metal strips, characterized in that first a tube, optionally with an oval cross-section, is then rolled into two sheet metal strips lying one on top of the other and, after their surface treatment, the edges are cut off and the two strips are separated from one another will.

2. Method according to Claim 1, characterized in that the inside of the tube is before rolling is coated with a release agent.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the release agent is slurried in water and pressed through the pipe will.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the tube is rolled into strips with intermediate annealing.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that a multiple metal for the manufacture of the tube is used.

6. The method according to claim 1 to 4, characterized in that a bimetal is used for the manufacture of the tube.

7. Application of the procedure according to claim 6 on the production of semi-finished products for electrotechnical stamped articles, the inside of the tube being made of a highly electrically conductive one and the outside consists of a metal or a metal alloy having spring properties and a soft solder layer is applied as a surface treatment. Into consideration Drawn publications: German patent specification No. 703 100.