DE1257537B

DE1257537B - Verfahren zum Vorbereiten von Aluminium oder Aluminiumlegierungen fuer das Weichloeten unter Verwendung eines Vorlotes

Info

Publication number: DE1257537B
Application number: DEB67337A
Authority: DE
Inventors: Gabor Polereczky
Original assignee: Budavox Budapesti Hiradastechnikai Vallalat
Current assignee: Budavox Budapesti Hiradastechnikai Vallalat
Priority date: 1962-05-21
Filing date: 1962-05-21
Publication date: 1967-12-28
Also published as: FR1333177A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B23k

Deutsche Kl.: 49 h-31/01

Nummer: 1257 537

Aktenzeichen: B 67337 VI a/49 h

Anmeldetag: 21. Mai 1962

Auslegetag: 28. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten von Aluminium oder Aluminiumlegierungen für das Weichlöten unter Verwendung eines Vorlotes.

Beim heutigen Stand der Löttechnik strebt man im Interesse einer wirtschaftlicheren Verarbeitung danach, die Gegenstände möglichst im Massenverfahren zu verlöten. Für die Vorbereitung desselben hat sich die Vorzinnung durch Tauchverfahren am besten bewährt. Die Massenvorlötung von Aluminiumgegenständen ist nicht so verbreitet wie diejenge von Kupfer- und Eisenblechen, was hauptsächlich an der bekannten Schwierigkeit und Umständlichkeit der Aluminiumverlötung liegt.

Es ist bekannt, Aluminium mit geschmolzenem Zinn elektrolytisch zu überziehen. Dieses Verfahren ist umständlich und auch unwirtschaftlich, weil elektrische Energie und die entsprechenden elektrischen Einrichtungen benötigt werden und das Überziehen etwa 15 bis 20 Sekunden dauert. Ferner wird als Beizmittel das stark ätzende Kaliumhydroxyd benutzt.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, Aluminium oder Aluminiumlegierungen in Form von Blechen usw. im einfachen Tauchverfahren vorzuverzinnen.

Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die chemisch und/oder mechanisch gereinigte und aufgerauhte Oberfläche des Aluminiumgegenstands durch Eintauchen in ein Metallbad mit einem diffusionsgebundenen, weichlötbaren Metallüberzug versehen wird, ohne die zu behandelnde Fläche mit einem Werkzeug, z. B. mit einem Lötkolben, zu berühren oder dieselbe einer Vibration, z. B. mittels Ultraschallwellen, auszusetzen. Das Metallbad besteht aus einer hauptsächlich zinn- und zinkhaltigen Legierung, die sich bei einer Mindesttemperatur von 330⁰C verflüssigt. Vorbedingung für die Bildung einer diffusionsgebundenen Metallschicht (im weiteren: Vorverzinnung) auf dem Aluminiumgegenstand ist, daß die betreffende Fläche vor dem Eintauchen in das Verzinnungsbad mit einem das Löten beschleunigenden Beizmittel (Dekapiermittel) überzogen wird, welches aus den fett- und/oder harzsauren Salzen von Metallen besteht, deren elektrochemisches Potential positiver ist als dasjenige des Aluminiums. Das Verzinnungsbad muß in vollständig flüssigem Zustand sein und eine Temperatur von 330 bis 500⁰C aufweisen. Der Aluminiumgegenstand soll so lange in dem Metallbad belassen werden, bis eine feste Bindung durch Diffusion zwischen dem Überzugsmetall oder der Überzugslegierung und dem Grundmetall Verfahren zum Vorbereiten von Aluminium
oder Aluminiumlegierungen für das Weichlöten
unter Verwendung eines Vorlotes

Anmelder:

BUDAVOX Budapest! Hiradästechnikai Vällalat, Budapest

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Meissner und Dipl.-Ing. H. Tischer, Patentanwälte, München 2, Tal 71

Als Erfinder benannt:
Gabor Polereczky, Budapest

bzw. der Grundlegierung hergestellt ist. Die so vorverzinnten Flächen lassen sich nun miteinander oder mit anderen weichlötbaren Metallen (z. B. mit verzinntem Eisen- oder Stahlblech) in der üblichen Weise verlöten. Da aber der vorverzinnte Metallüberzug zur Kristallisation neigt, ist es zweckmäßig, eine zweite, zinklose Verzinnung durch Aufbringen einer aus Zinn und Blei bestehenden Schicht vorzunehmen. Nach dieser zweifachen Vorverzinnung kann man das Werkstück mit einem in gleicherweise vorverzinnten Aluminiumgegenstand, aber auch mit anderen weichlötbaren Metallen, die ein gutes Auslaufen der üblichen Lote gewährleisten, d.h. unter Beibehaltung einer für die Lötgüte bezeichnenden Kapillaraktivität, mit bestem Erfolg verbinden.

Bei diesem Verfahren wird keine elektrische Energie benötigt. Ferner ergibt sich der Vorteil, daß das Vorverzinnen nur 2 bis 3 Sekunden dauert.
Eine Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man den kaltgezogenen Aluminiumgegenstand, z. B. das in Fernmeldegeräten verwendete Kondensatorgehäuse, bei 25 bis 3O⁰C 3 bis 4 Minuten lang in eine 15%ige Natriumhydroxydlösung eintaucht. Danach wird der Gegenstand aus dem Laugenbad entfernt, reingewaschen, getrocknet und bis .zur Höhe der beabsichtigten Vorverzinnung in ein im Wasserbad erwärmtes Beizmittel (Dekapiermittel) eingetaucht. Das abgebeizte Kondensatorgehäuse wird bis zur Verzinnungshöhe in ein auf etwa 400° C erhitztes Vorverzinnungsbad, zweckmäßig folgender Zusammensetzung, getaucht: 2 Gewichtsteile Zinn, 2 Gewichtsteile Blei, 1 Ge-

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Claims

wichtsteil Zink. Bei einem Gehäuse von 0,5 bis 0,8 mm Wandstärke erfolgt die metallische Verbindung zwischen der Aluminiumoberfläche und der Legierung des Vorverzinnungsbades innerhalb von 2 bis 3 Sekunden; daß die Bindung stattgefunden hat, kann man an einer Änderung des Grenzwinkels der beiden Flächen erkennen. Nach beendeter Oberflächenlegierungsbildung hebt man das Gehäuse aus dem Vorverzinnungsbad, entfernt den flüssigen Metallüberschuß mit kräftigem Schütteln und taucht sodann das Gehäuse in ein zweites Bad von etwa 300⁰C₃ zusammengesetzt aus 60% Zinn und 4O°/o Blei. Nun kann man an das zweifach vorverzinnte Aluminiumgehäuse einen ähnlicherweise überzogenen und in der Form entsprechenden Deckel aus Aluminium oder verzinntem Eisenblech mit den handelsüblichen Weichloten befriedigend anlöten. Die so verschlossenen Kondensatorgehäuse zeigten weder in Heißwasser noch bei einem Vakuum von 90 mm Hg die geringste Undichtigkeit.

Im Gegensatz zu den früher bekannten Methoden hat das Verfahren nach der Erfindung den Vorteil, daß man dadurch die Oberflächen von Aluminiumgegenständen mit metallisch gebundenem Überzug versehen, also dieselben durch Eintauchen vorverzinnen kann, was bisher allein bei Schwer- und Buntmetallen, z. B. Eisen oder Kupfer, möglich war. Außerdem gestattet das Verfahren das gleichzeitige Vorverzinnen einer großen Anzahl von Werkstücken oder bei Gegenständen von gleicher Größe das Automatisieren des Vorganges, was mit den bekannten Verfahren bei Aluminium und seinen Legierungen auch nicht möglich war.

Patentanspruch:

Verfahren zum Vorbereiten von Aluminium oder Aluminiumlegierungen für das Weichlöten unter Verwendung eines Vorlotes durch chemische oder mechanische Reinigung, Beizen (Dekapieren) und Eintauchen der zu verlötenden Metalloberfläche in ein auf 330 bis 500⁰C erhitztes, überwiegend zinn- und zinkhaltiges Metallbad, dadurch gekennzeichnet, daß das Beizen (Dekapieren) mit Hilfe von Mitteln durchgeführt wird, welche aus den fett- und/ oder harzsauren Salzen von Metallen, deren elektrochemisches Potential positiver als dasjenige des Aluminiums ist, bestehen, und daß der Tauchvorgang bis zur Herstellung einer festen Bindung durch Diffusion zwischen Schicht- und Grundwerkstoff vorgenommen wird und daß nach dem Tauchvorgang die vorverzinnte Metallfläche gegebenenfalls mit einer zweiten, aus Zinn und Blei bestehenden zinkfreien Metallschicht versehen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 857 321.

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