DE1209407B

DE1209407B - Device for the production of sheets that are only connected to one another in zones

Info

Publication number: DE1209407B
Application number: DEB43177A
Authority: DE
Inventors: Julius Louis Giovannucci
Original assignee: Bridgeport Brass Co
Current assignee: Bridgeport Brass Co
Priority date: 1957-01-17
Filing date: 1957-01-17
Publication date: 1966-01-20

Description

Vorrichtung zum Herstellen von nur zonenweise miteinander verbundenen Blechen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von nur zonenweise miteinander verbundenen Blechen, wobei die Verbindungszonen durch Hartlöten mittels eines durch eine Schablone begrenzt aufgetragenen Lotes gebildet werden.Device for the production of interconnected only in zones Sheets The invention relates to a device for producing only zonally sheets connected to one another, the connection zones being brazed by means of a solder applied limited by a stencil.

Bisher war es üblich, Kühlverdampfer, Wärmetauscher usw. aus zwei Blechen herzustellen, die bis auf Musterflächen, welche einen Strömungsmitteldurchgang begrenzten, auf ihren Innenflächen miteinander verschweißt wurden. Die ungeschweißten Musterflächen wurden dann durch ein Strömungsdruckmittel aufgebläht, um das gewünschte Erzeugnis herzustellen. Dabei wurde das Muster auf eines der beiden Bleche als Trennmittel aufgedruckt, worauf die Bleche auf Schweißtemperatur erwärmt und durch ein Walzwerk hindurchgeleitet wurden. Hierbei wurden die Bleche, mit Ausnahme der von dem Trennmittel bedeckten Musterstellen, miteinander verbunden. Gleichzeitig wurden die Bleche in Längsrichtung ausgedehnt. Es war daher erforderlich, das Trennmittel in einer vorbestimmten Weise verkürzt aufzudrucken, damit nach dem Längen der beiden Bleche das gewünschte Muster erzielt wurde.Previously it was common to have cooling evaporators, heat exchangers, etc. from two Manufacture metal sheets that are up to pattern surfaces, which have a fluid passage limited, were welded together on their inner surfaces. The unwelded Pattern areas were then inflated by fluid pressure means to the desired value Manufacture product. The pattern was applied to one of the two sheets as a release agent printed on, whereupon the sheets are heated to welding temperature and passed through a rolling mill were passed through. Here, the sheets, with the exception of the release agent covered pattern areas, connected to each other. At the same time, the sheets were in Extended lengthways. It was therefore necessary to use the release agent in a predetermined Way to print shortened, so that after the length of the two sheets the desired Pattern was achieved.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in den hohen Kosten für das Walzwerk und den notwendigen Heiz-oder Erwärmungsofen. Es ist ferner sehr schwer, dem Muster von vornherein eine Form zu geben, die nach dem Längen der Bleche den gewünschten Umriß hat.The disadvantage of this method is the high cost of the Rolling mill and the necessary heating or warming furnace. It is also very difficult to give the pattern a shape right from the start, which, according to the length of the sheets, desired outline.

Weiterhin ist ein Verfahren zum Verbinden zweier Bleche bekannt, bei dem das eine Blech waagerecht angeordnet, mit einem Lötflußmittel genetzt, mit einem auf das benetzte Blech aufgestäubten Lötpulver bedeckt und getrocknet wird, worauf die beiden Bleche übereinandergelegt werden. Diese beiden übereinanderliegenden Bleche werden dann in ein Lötgestell eingesetzt, dessen aus Blech bestehende Membran gegen das eine Blech der beiden Bleche gepreßt wird, wobei das Gestell luftdicht ist und außerdem evakuiert wird. Die Membran übt einen gleichmäßigen Druck auf das eine der beiden in dem Gestell liegenden Bleche aus. Dieser gleichmäßige Druck wird während der Einwirkung von Lötwärme auf die Außenseite des Gestells aufrechterhalten. Das Ergebnis ist ein gleichförmig miteinander verbundenes Schichtblech.Furthermore, a method for connecting two metal sheets is known at the one sheet arranged horizontally, wetted with a soldering flux, with a on the wetted sheet metal sprayed solder powder is covered and dried, whereupon the two sheets are placed on top of each other. These two superimposed Sheets are then inserted into a soldering frame, the membrane of which is made of sheet metal against which one sheet of the two sheets is pressed, the frame being airtight and is also being evacuated. The membrane exerts an even pressure on the one of the two metal sheets lying in the frame. This even pressure will maintained during the application of soldering heat to the outside of the frame. The result is a uniformly bonded laminated sheet.

Die Erfindung knüpft an das an erster Stelle geschilderte bekannte Verfahren an. Durch Verwendung einer Schablone während des Aufbringens des Lötmittels wird eine scharfe Abgrenzung gegenüber der gelöteten Fläche ermöglicht. Es werden daher scharf umgrenzte Durchlässe geschaffen, und es ist kein Trennmittel erforderlich, das Lot und Flußmittel von den unverbunden bleibenden Stellen ausschließt. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung entfallen auch ein Walzwerk und die genaue Berechnung eines Aufdruckmusters für das Trennmittel, das beim Auswalzen die gewünschte Form ergibt.The invention is based on what is known in the first place Procedure. By using a stencil while applying the solder a sharp demarcation from the soldered surface is made possible. It will therefore sharply delimited passages are created, and no separating agent is required, which excludes solder and flux from the areas that remain unconnected. In the The device according to the invention also eliminates the need for a rolling mill and the precise calculation an imprinted pattern for the release agent, which has the desired shape when rolled out results.

Die geschilderten Vorteile werden durch eine Vorrichtung erzielt, welche zum Herstellen von zonenweise miteinander verbundenen Blechen durch Hartlöten erfindungsgemäß wenigstens eine einer Außenfläche der Bleche gegenüberliegende nachgiebige Abdeckung zum Übertragen des Preßdruckes während des Hartlötens aufweist. Damit ist ein verhältnismäßig einfache und dennoch voll wirksame Preßvorrichtung geschaffen, die den miteinander zu verlötenden Werkstücken in Gestalt von biegsamen Blechen angepaßt ist.The advantages outlined are achieved by a device which are used for the production of sheet metal connected to one another in zones by brazing according to the invention at least one flexible one lying opposite an outer surface of the metal sheets Has cover for transmitting the pressing pressure during brazing. In order to a relatively simple and yet fully effective pressing device is created, the workpieces to be soldered together in the form of flexible metal sheets is adapted.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 ein Förderbandschema zum Herstellen eines Musters aus hartgelötetem Metall auf einer Fläche, F i g. 2 einen Querschnitt einer Haltevorrichtung, die beim Hartlöten der übereinandergeschichteten Bleche verwendet wird, F i g. 3 einen Querschnitt durch einen Trog, in dessen Flüssigkeit eine in Vorderansicht dargestellte Haltevorrichtung nach F i g. 2 eingetaucht ist.The invention is exemplified below with reference to the drawing described. In the drawing, F i g. 1 a conveyor belt scheme for manufacturing a pattern of brazed metal on a surface, FIG. 2 a cross section a holding device that is used when brazing the stacked sheets is used, FIG. 3 shows a cross section through a trough in the liquid of which a holding device shown in front view according to FIG. 2 is immersed.

Da das hartgelötete Verbundblech durch Flüssigkeitsdruck aufgeweitet wird, muß mindestens die eine Blechlage aus einem Metallblech bestehen, das infolge seiner geringen Stärke in der gewünschten Weise von der Druckflüssigkeit gedehnt werden kann. Soll auch die zweite Blechlage gedehnt werden, dann muß diese Blechlage ebenfalls aus einem Blech bestehen, dessen geringe Stärke eine Dehnung durch Flüssigkeitsdruck ermöglicht. Beispielsweise kann das eine Blech aus Kupfer und das andere Blech aus rostfreiem Stahl bestehen, oder beide Bleche können aus rostfreiem Stahl oder Kupfer bestehen. In einigen Fällen kann auch unlegierter Kohlenstoffstahl verwendet werden.Because the brazed composite sheet is expanded by liquid pressure is, at least one sheet metal layer must consist of a metal sheet, which as a result its low strength is stretched in the desired manner by the pressure fluid can be. If the second sheet metal layer is also to be stretched, then this sheet metal layer must also consist of a sheet, whose low strength an elongation made possible by liquid pressure. For example, this can be a sheet of copper and the other sheet may be made of stainless steel, or both sheets may be made of stainless steel or copper. In some cases, carbon steel can also be used be used.

Die Erfindung ermöglicht die Verwendung von praktisch allen Metallen, die miteinander hartgelötet werden können, in einer Blechlage oder in beiden Blechlagen. Schweißprobleme treten dabei nicht auf.The invention enables the use of practically all metals which can be brazed together, in one sheet metal layer or in both sheet metal layers. There are no welding problems.

F i g. 1 zeigt eine waagerecht angeordnete Blechtafel 1, auf die eine Schablone 2 aus einem beliebigen Material aufgelegt ist.F i g. 1 shows a horizontally arranged sheet metal sheet 1 on which a template 2 made of any material is placed.

Die Schablone kann viele Formen aufweisen.-In der Darstellung hat die Schablone 2 eine einfache, gewellte Gestalt, wie -sie beispielsweise in Kühlschränken verwendet wird, wobei das eine Ende an der einen Kante der Blechtafel 1 endet.The stencil can take many forms the template 2 has a simple, corrugated shape, such as -she for example in refrigerators is used, one end ending at one edge of the metal sheet 1.

Die nächste Stufe besteht darin, ein nasses Flußmittel auf die von der Schablone 2 bedeckte Seite der Blechtafel l . aufzubringen. Dieses Flußmittel kann eine Lösung sein, die eine flüchtige Flüssigkeit enthält, so daß ein Trocknen durch Verdampfen erfolgt.The next stage is to apply a wet flux to the from of the template 2 covered side of the sheet metal l. to raise. This flux can be a solution that contains a volatile liquid, allowing drying takes place by evaporation.

Die nasse Flußmittellösung wird gleichmäßig auf die Blechtafel 1, beispielsweise mittels einer Aufsaugwalze 3, aufgebracht, die mit dem nassen Flußmittel genetzt ist. Die Blechtafel 1 wird nun, mit der Schablone nach oben, beispielsweise auf ein waagerechtes Förderband 4 gelegt. Dieses fördert die Blechtafel in die nächste Bearbeitungsstufe, in der die Blechtafel unter einem Turm 5 stillgesetzt wird, in dem Hartlötmetallpulver 6 durch Druckluft mittels eines Rohres 7 nach oben geblasen wird, das dann auf die Blechtafel fällt.The wet flux solution is evenly on the sheet metal 1, for example by means of a suction roller 3, applied with the wet flux is networked. The sheet metal 1 is now, with the template facing up, for example placed on a horizontal conveyor belt 4. This promotes the sheet metal to the next one Processing stage in which the sheet metal is stopped under a tower 5, in the hard soldering metal powder 6 is blown upwards by compressed air by means of a pipe 7 which then falls onto the sheet metal.

Die Viskosität und Dicke des Flußmittelauftrages wird so geregelt, daß die Hartlötteilchen nicht ablaufen, wenn die Blechtafel etwas geneigt gehalten oder in der waagerechten Stellung bewegt wird.The viscosity and thickness of the flux application is regulated in such a way that that the brazing particles do not run off if the sheet metal is held at a slight angle or is moved in the horizontal position.

Das verwendete Lötmetall kann eine bei niedriger Löttemperatur lötende Legierung sein, beispielsweise folgende Legierung aus: Silber ........................ 5001, Kupfer . . . .................... 15,5010 Zink ......................... 16,50/0 Kadmium .................... 180/0 Je nach der Art der verwendeten Metalltafeln können auch andere Lötlegierungen verwendet werden.The soldering metal used can be an alloy that can be soldered at a low soldering temperature, for example the following alloy made of: Silver ........................ 5001, Copper. . . .................... 15.5010 Zinc ......................... 16.50 / 0 Cadmium .................... 180/0 Other solder alloys can also be used depending on the type of metal panels used.

In jedem Falle verhütet die Schablone 2, daß das Lötpulver auf die von ihr bedeckten Stellen der Oberfläche der Blechtafel 1 fällt. Die Schablone 2 wird nun entfernt, damit ein gedrucktes Muster aus Flußmittel und Lötpulver zurückbleibt. Die nächste Stufe besteht darin, das nasse Flußmittel bei seiner Bewegung unter der strahlenden Heizvorrichtung 8 hindurch zu trocknen. Hierbei wird die Blechtafel l noch von dem Förderband 4 getragen. Die Schablone 2 kann auch nach diesem Trocknen entfernt werden. Das Entfernen oder Abnehmen der Schablone soll dann erfolgen, wenn ein scharf umgrenztes Druckmuster sicher erhalten wird.In any case, the stencil 2 prevents the soldering powder from falling onto the areas on the surface of the metal sheet 1 that it covers. The stencil 2 is now removed so that a printed pattern of flux and solder powder remains. The next stage is to dry the wet flux as it moves under the radiant heater 8. Here, the sheet metal 1 is still carried by the conveyor belt 4 . The template 2 can also be removed after this drying. The stencil should be removed or detached when a sharply delimited print pattern is reliably obtained.

Die nächste Stufe besteht darin, Lötwärme und Lötdruck auf die beiden Blechtafeln zur Einwirkung zu bringen. Sind die Blechtafeln verhältnismäßig dünn und außerdem gestapelt, dann können sie in die in F i g. 2 dargestellte Haltevorrichtung eingesetzt werden. In der dargestellten Ausführung wird der aus mehreren Blechpaaren bestehende Stapel von zwei gegenüberliegenden Wänden 10 bedeckt, von denen wenigstens eine nachgiebig ist und die an ihren Umfangsrändern durch einen Ring 11 luftdicht verbunden sind. Aus einem Rohr 12 wird die zwischen den beiden Wänden 10 befindliche Luft abgesaugt. Unter der Wirkung des entstehenden Vakuums drücken die Wände 10 den Stapel dicht zusammen, wobei die verschiedenen Zwischenflächen sich biegen und sich dabei dicht aneinanderlegen. Bei stärkeren Blechtafeln müssen gegebenenfalls andere-Druckbeaufschlagungsvorrichtungen angewendet werden.The next stage is to apply soldering heat and soldering pressure to the two Bring sheet metal to act. Are the metal sheets relatively thin and also stacked, then they can be placed in the one shown in FIG. 2 holding device shown can be used. In the embodiment shown, the is made of several pairs of sheets existing stack covered by two opposing walls 10, of which at least one is flexible and one is airtight at its peripheral edges by a ring 11 are connected. A tube 12 is placed between the two walls 10 Air sucked out. The walls 10 press under the effect of the resulting vacuum close the stack together, with the various interfaces flexing and lie close to each other. In the case of thicker metal sheets, it may be necessary to other pressurizing devices may be applied.

Die Haltevorrichtung besteht durchweg aus Metall, so daß sie in einen Trog 13 gesenkt werden kann, der sich in einem Ofen 14 befindet und mit geschmolzenem Salz von Löttemperatur gefüllt ist. Hierdurch wird die Haltevorrichtung schnell auf Löttemperatur gebracht, wobei das Vakuum dadurch aufrechterhalten wird, daß das Absaugrohr 12 mit einer Vakuumquelle ständig in Verbindung steht. Sobald das Hartlötmetall seine Löttemperatur erreicht, wird die Haltevorrichtung aus dem Bad 15 herausgehoben und gewünschtenfalls auf natürlichem Wege oder durch Verwendun& einer Abschreckflüssigkeit gekühlt.The holding device is made entirely of metal, so that it is in a Trough 13 can be lowered, which is located in a furnace 14 and with molten Salt of soldering temperature is filled. This makes the holding device fast brought to soldering temperature, the vacuum being maintained by that the suction tube 12 is constantly connected to a vacuum source. As soon as that If hard solder reaches its soldering temperature, the holding device is removed from the bath 15 and, if desired, naturally or by using cooled by a quenching liquid.

Es ist also keine schwere und teure Ausrüstung erforderlich, um dieses mustergemäße Löterzeugnis herzustellen. Die nicht gelöteten Flächen sind sauber und frei von allen Verunreinigungen.So no heavy and expensive equipment is required to do this to produce sample soldering product. The unsoldered areas are clean and free from all impurities.

Claims

Claims: 1. Device for producing only zonally sheets connected to one another, the connection zones being brazed by means of a solder applied limited by a stencil are formed by at least one resilient opposite to an outer surface of the metal sheets Cover for transferring the pressing pressure during brazing.

2. Device according to claim 1, wherein the contact pressure is generated by vacuum, characterized through a vacuum chamber with the metal sheets forming the composite part Outer surfaces of the sheets opposite walls (10), of which at least one is yielding.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that both walls (10) are flexible.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the two walls (10) are inserted airtight into a ring (11).

5. Application of the device according to one or more of the preceding claims for known brazing in a salt bath. Considered publications: German Patent Nos. 533 026, 546136; USA: Patent Nos. 2,093,814, 2,227,295, 2690002.