DE1765903A1

DE1765903A1 - Process for resistance welding and soldering of coated sheets and machines for this

Info

Publication number: DE1765903A1
Application number: DE19681765903
Authority: DE
Inventors: Dr Becker Otto Alfred
Original assignee: BECKER OTTO ALFRED DR
Current assignee: BECKER OTTO ALFRED DR
Priority date: 1966-09-21
Filing date: 1968-08-03
Publication date: 1972-03-09

Description

"Verfahren zum Widerstandsschweissen und Löten von beschichteten Blechen und Maschinen dazu" In den vorausgegangenen Haupt - und Zusatzpatentanmeldungen sind kreisförmige und nutenförmige Fräsungen in die Beschichtungen und Trägerbleche mittels Stirn und Scheibenfräser sowie Walzenfräser vorgesehen, wobei entsprechend der Prästiefe nach Belieben die Stärke der Trägerbleche vermindert werden kann. Durch die Koinzidenz der Frä.sungen entstehen zylindrische und kanalförmige Hohlräume zwischen den beschichteten Blechen."Process for resistance welding and soldering of coated sheets and machines for it "In the previous main and additional patent applications are circular and groove-shaped millings in the coatings and carrier sheets provided by means of face and side milling cutters as well as cylindrical milling cutters, with corresponding the depth of the stamping, the thickness of the carrier plates can be reduced at will. The coincidence of the millings creates cylindrical and channel-shaped cavities between the coated sheets.

Um den elektrischen Kontakt herzustellen und diese Hohlräume auszufüllen, ist das Einlegen von Scheiben, Drahtstücken, Bändern und Drähten aus anderem Metall oder aus Legierungen vorgesehen, die Schmelz temperaturen, die unter der der Trägerbleche liegen, haben. Solche Kontakt Schweisseinlegestücke aus leicht schmelzbarem Material dienen der Verringerung der erforderlichen Schweissenergie und damit der Verringerung der Wärmeentwicklung zum Zwecke der Vermeidung einer Be schädigung der Aussenbeschichtung durch die Schweisswärme. Legierungen solcher Art sind bekannt als Weichlote und Hartlote.To make the electrical contact and fill in these cavities, is the insertion of discs, pieces of wire, strips and wires made of other metal or provided from alloys, the melting temperatures below that of the carrier sheets lie, have. Such contact welding inserts made of easily fusible material serve to reduce the required welding energy and thus the reduction the heat development for the purpose of avoiding damage to the outer coating through the heat of welding. Such alloys are known as soft solders and Hard solders.

Weichlote, insbesondere Zinnlote und Sickerlote, sowie Sonderlote haben Arbeitstemperaturen etwa zwischen 6o bis 45o0 C. Hartlote sind Kupfer-, Messing- und Silberlote. Ihr Schmelzpunkt reicht bis 1 15o0 C (Kupfer).Soft solders, in particular tin solders and seepage solders, as well as special solders have working temperatures between 6o to 45o0 C. Hard solders are copper, brass and silver solders. Their melting point reaches up to 1 15o0 C (copper).

Werden solche Lote als Kontakt-Schweissstücke in die durch Fräsung gebildeten koinzidierenden Hohlräume der aneinander liegenden, beschichteten Bleche eingelegt, so ist es möglich, durch den Schweissstrom, sei es direkt, sei es indirekt (über die Schweisselektroden oder durch Zuführung des Schweissstromes über Nebenkabel) die Trägerbleche miteinander zu verbinden. Durch elektronische Steuerungsmittel ist der Schweissstrom so regulierbar, dass die für eine solche Schweisslötung erforderlichen Parameter stets gleichbleibend reproduzierbar optimal einstellbar sind. Dabei darf die Arbeitstemperatur, die von der Art des verwendeten Lotes abhängig ist, nach oben nur so weit überschritten werden, dass keine Zerstörung des Lots oder des eventuell anzuwendenden Flussmittels eintritt.Are such solders as contact weldments in the by milling formed coinciding cavities of the adjacent, coated sheets inserted, it is possible through the welding current, be it directly or indirectly (via the welding electrodes or by supplying the welding current via the auxiliary cable) to connect the carrier sheets to one another. By electronic control means the welding current can be regulated in such a way that that required for such a welding process Parameters are always consistently reproducible and optimally adjustable. It may the working temperature, which depends on the type of solder used, according to above are only exceeded so far that no destruction of the solder or the eventual applied flux occurs.

Werden die Fräsungen kurz vor den Schweisslötungen durchgeführt, so sind die freigelegten Trägerblechteile absolut rein, so dass es keiner Flussmittel zur Beseitigung von sonst vorhandenen Oxyd-Oberflächenschichten bedarf. Es können jedoch die Flussmittel zum Zwecke einer besseren Benetzung, besseren Fliessens und Bindens (Eindringen in die Korngrenze) vorher oder gemeinsam mit dem Lot eingebracht sein (Lötpasten). Die Arbeitstemperatur des Lots wird von dem Schweissstrom durch Erwärmung der Trägerbleche an der von dem Lot gebildeten Schweiss-Löt-Brücke ,(koinzidierende punkt- und streifenförmige Lötstellen) erzeugt. Da die Trägerbleche zuerst sich erhitzen, um das Lot auf Arbeitstemperatur zu bringen, sind die Voraussetzungen zum Binden des Lots an den Werkstoff gegeben.If the millings are carried out shortly before the welding soldering, so the exposed sheet metal parts are absolutely clean so that there is no flux to remove otherwise existing oxide surface layers. It can however, the flux for the purpose of better wetting, better flow and Binding (penetration into the grain boundary) introduced beforehand or together with the solder be (solder pastes). The working temperature of the solder is determined by the welding current Heating of the carrier sheets on the weld-solder bridge formed by the solder (coincident point and strip-shaped soldering points). Since the carrier plates are first Heat to bring the solder to working temperature are the prerequisites given to bind the solder to the material.

Die Fräsungen können, wie in der Anmeldung P 17 65 489.6 dargelegt, auch profiliert (Zapfen, Ringe) vorgenommen werden. Insbesondere kann durch profilierte Fräsungen eine grosse Oberfläche gebildet und das Verklammern des Lots begünstigt werden. Das kann z, B, durch Fräsungen, die feine, rillenförmige Unebenheiten der Oberflächen bewirken, geschehen.The millings can, as set out in the application P 17 65 489.6, can also be profiled (tenons, rings). In particular, can be profiled by Millings formed a large surface and bracketing the Lots are favored. This can be done, for example, by milling, the fine, groove-shaped Cause unevenness in the surface, happen.

Auch überlappende Verbindungen, z.B, durch Fräsungen in der Nähe der Ränder mittels Scheibenfräsern durch Einleiten des Schweiss- bzw. Lötstromes in die Bleche, z, B. von den Schnittkanten her, sind möglich. Bei der Bemessung der Stärke der Lotdrähte, -Bänder oder dergl, ist die Höhe des Hohlraumes zu berücksichtigen.Overlapping connections, e.g. by milling near the Edges using side milling cutters by introducing the welding or soldering current into the sheets, e.g. from the cut edges, are possible. When dimensioning the Thickness of the solder wires, bands or the like, the height of the cavity must be taken into account.

Auch von der Saugwirkung von Lötspalten (Kapillarwirkung) kann in Verbindung mit den Fräsungen vorteilhaft Gebrauch gemacht werden.The suction effect of soldering gaps (capillary effect) can also be seen in Connection with the millings can be used advantageously.

Soll nur eine der beiden Dekor-Aussenflächen unverletzt bleiben, so kann das andere Blech zusätzlich zu den koinzidierenden Ausfräsungen zu seiner Aussenfläche hin feine Bohrungen besitzen, in welche das Lot zur Erhöhung der Verbindungsfestigkeit einfliessen kann.If only one of the two decorative outer surfaces is to remain intact, so can the other sheet in addition to the coincident millings to its outer surface have fine bores in which the solder to increase the connection strength can flow in.

Lotdrähte oder -Bänder oder dergl., die zwischen zwei beschichteten Blechen vorgesehen sind, können durch einen Nebenstrom so erwärmt werden, dass sie die Beschichtungen . der an ihnen anliegenden Bleche zum Schmelzen bringen bzw, zerstören und so der Kontakt mit den Trägerblechen zum Zwecke einer Verschweissung bzw, Lötung erzielt wird. Nachstehend sind einige Ausführungsbeispiele beschrieben und in der Zeichnung schematisch in vergrössertem Maßstab dargestellt, Die Figuren 1 bis 9 zeigen im Senkrechtschnitt beschichtete Trägerbleche, 1, 2 und 3 mit Beschichtungen 1 a; 1 b (bzw. Fig. 2 1 g, 1 h) und 2 a, 2 b s owie 3 a und 3 b.Solder wires or strips or the like, which are provided between two coated sheets, can be heated by a bypass flow so that they the coatings. melt or destroy the metal sheets resting on them and thus contact with the carrier sheets for the purpose of welding or soldering is achieved. A few exemplary embodiments are described below and shown schematically in the drawing on an enlarged scale. FIGS. 1 to 9 show, in vertical section, coated carrier plates, 1, 2 and 3 with coatings 1 a; 1 b (or Fig. 2 1 g, 1 h) and 2 a, 2 bs as well as 3 a and 3 b.

Die Bleche 1 tragen in den Fig. 1 bis 4 obere Entschichtungsstellen 1 c und untere Entschichtungsstellen 1 d. Diese können kreisförmig oder streifenförmig sein, In Fig, 2 kommen hinzu die Entschichtungen 1 f und 1 i. Die beschichteten Bleche 2 tragen obere Entschichtungen 2 c, Die Fräsungen können beliebig tief in die Trägerbleche vorgenommen sein, In die durch die Fräsungen 1 d und 2 c durch Koinzidenz gebildeten zylindrischen oder kanalartigen Hohlräume sind Schweissscheiben, Schweisskugeln oder Schweissdrähte, Schweissbänder oder dergl. oder im Falle des Lötens Lötscheiben, Lötkugeln, Lötdrähte, Lötbänder 21 oder dergl. eingebracht. Die Drähte und Bänder können unabhängig vom Schweiss-oder Lötstrom an einen Nebenstrom oder eine andere Stromquelle zu ihrer Erwärmung auf Arbeitstemperatur angeschlossen sein, An der Unterseite der Bleche 2 sind zum Schutz der Dekorschicht Kühlplatten 1o, z. B. aus Kupfer mit Wasserdurchfluss auf Tragplatten 11 vorgesehen. Der Sekundarästrom kann über Elektroden 5, 6 oder Rollen-`lektroden 5 a über die oberen Entschichtungen 1 c, 1 f den Blechen 1 zugeführt werden, die über die Entschichtungen 1 d und über die Schweiss- bzw. Löteinlagen 21 den Strom zu den unteren Blechen 2 weiterleiten und ihn durch deren Flächen z, B. über Kontaktmittel, die an den Schnittkanten angeordnet sind, alsdann dem Sekundärkreiszuführen.The sheets 1 have upper stripping points in FIGS. 1 to 4 1 c and lower stripping points 1 d. These can be circular or strip-shaped In Fig, 2 the stripping 1 f and 1 i are added. The coated Sheet metal 2 has upper stripping 2c, the millings can be as deep as desired the carrier plates be made, into the through the millings 1 d and 2 c through Cylindrical or channel-like cavities formed by coincidence are welding disks, Welding balls or welding wires, welding bands or the like. Or in the case of the Soldering solder disks, solder balls, solder wires, solder tapes 21 or the like. Introduced. The wires and tapes can be connected to a secondary flow independently of the welding or soldering current or another power source is connected to heat them up to working temperature On the underside of the metal sheets 2 are cooling plates to protect the decorative layer 1o, e.g. B. provided on support plates 11 made of copper with water flow. The secondary current can be done using electrodes 5, 6 or roller electrodes 5 a over the top stripping 1 c, 1 f are fed to the metal sheets 1, which are over the decoating 1 d and over the welding or soldering inserts 21 pass the current on to the lower metal sheets 2 and it through their surfaces, for example via contact means, which are arranged on the cut edges are then to be added to the secondary circuit.

Es kann der Strom auch dem oberen Blech 1 z. B. von den Schnittkanten her zugeführt werden und an den Schnittkanten des unteren Buches 2 austreten bzw. dem Sekundärkreis zugeführt werden (s. Fig. 5 und 6). Es sind alsdann besondere Druckelemente 15, 15 a z,B. Druckluftzylinder mit Kolben vorzusehen. In Fig, 3 ist ein Sonderfall dargestellt. Der Strom der Elektrode 5 kann über das Blech 1 zunächst zu der äusseren Elektrode 6 fliessen, wie auch durch das Einlagestück 21 zum Blech 2 und von da zu dem Sekundärkreis. Dieses Beispiel zeigt, dass es möglich ist, durch entsprechende Stromführung auch schwer schmelzbare Einlagestücke 21 durch einen entsprechenden Vorstrom (regulierbar durch Widerstand 12) zum Schmelzen zu bringen.It can be the current to the upper plate 1 z. B. are fed from the cut edges and emerge at the cut edges of the lower book 2 or are fed to the secondary circuit (see. Fig. 5 and 6 ) . There are then special pressure elements 15, 15 az, B. Provide compressed air cylinders with pistons. A special case is shown in FIG. The current of the electrode 5 can initially flow via the sheet metal 1 to the outer electrode 6, as well as through the insert 21 to the sheet metal 2 and from there to the secondary circuit. This example shows that it is possible to bring even difficult-to-melt insert pieces 21 to melt by means of a corresponding flow of current by means of a corresponding preliminary current (which can be regulated by resistor 12).

Bei Fig. 8 handelt es sich um zwei untere Bleche 2 und 3, deren Schnittkanten nach oben seitlich abgeschrägt sind und so einen Hohlraum bilden, in den das Lot eingebracht ist, wobei gleichzeitig das obere Blech 1 mit verbunden wird.In Fig. 8 there are two lower sheets 2 and 3, the cut edges are sloped upwards to form a cavity in which the solder is introduced, at the same time the upper sheet 1 is connected with.

Bei Fig. 9 ist das untere Blech 2 etwa in halber Stärke entsprechend der Dicke des senkrecht darauf angeordneten Blechstreifens 1 ausgefräst und ein Lotband 21 eingebracht, Der Strom wird über Elektrode 5 der ebenfalls. stromleitenden Andruckplatte 16 der Schnittkante des Bleches 1 zugeführt und durch Blech 2 mit dem Sekundärkreis geschlossen.In Fig. 9, the lower plate 2 is approximately half the thickness accordingly the thickness of the sheet metal strip 1 arranged vertically thereon and milled out Solder tape 21 introduced, the current is also via electrode 5 of the. conductive Pressure plate 16 fed to the cutting edge of sheet 1 and through sheet 2 with closed to the secondary circuit.

Claims

Claims 1. A method for resistance welding and soldering of coated sheets and machines to do so, characterized in that in coincident Milling depressions (cylindrical and channel-like), contact weldments or solders Made of easily meltable material to reduce the required welding energy and thus the generation of heat are introduced, which is brought by the carrier plates to working temperature by electrical resistance current flow (via point and roller electrodes or via secondary cables) and thus the carrier plates by welding or soldering connect to each other without damaging the coated outside.

2. Method according to Claim 1, characterized in that the welding or soldering inserts by side currents or another power source in the cavities for heating to be brought.