DE1929153A1

DE1929153A1 - Hot-dip tin, tin-lead and solder-alloy plat- - ing of metal parts, strips, wires and rods

Info

Publication number: DE1929153A1
Application number: DE19691929153
Authority: DE
Inventors: Friedrich Heck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-06-09
Filing date: 1969-06-09
Publication date: 1970-12-17

Abstract

The metal parts to be treated are pre-heated to the melting point of the solder metal used, sprayed with a suspension of flux and solder-metal powder and cooled. Spec., the flux contains polyglycol. Silicates are added to the suspension. The device used is also described.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Feuerverzinnen, Feuerverbleien, Feuerkadmieren o. dgl.Process and device for hot-dip tinning, fire-leaching, fire-cadmium plating or the like

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feuerverzinnen, Feuerverbleien, Feuerkadmieren o. dgl. und eine Vorrichtung dazu.The invention relates to a method for hot-dip tinning, hot-dip lead, Feuerkadmieren o. The like. And a device for this.

Das Feuerverzinnen von Metallteilen, Bändern, Drähten und Stangen mit Zinn, Zinn-Blei und anderen Weichlot-Legierungen zum Schutz gegen Korrosion, zur Minderung des elektrischen Kontaktwiderstandes oder zur Vorbereitung von nachfolgenden Lötarbeiten erfolgt hauptsächlich durch Eintauchen der betreffenden Metallteile in schmelzflüssiges Zinn bzw. andere Lotmetalle.The hot-dip tinning of metal parts, strips, wires and bars with tin, tin-lead and other soft solder alloys to protect against corrosion, to reduce the electrical contact resistance or to prepare for subsequent Soldering is mainly done by dipping the metal parts in question into molten tin or other solder metals.

Metallteile, die sich leicht in flüssigem Zinn oder ZiRnblei lösen, und die für das Weichlotmetallbad unerwünschte Bestandteile enthalten, werden zum Schutz gegen ein solches Auflösen durch galvanisch aufgetragene Nickel schichten gesperrt.Metal parts that easily dissolve in liquid tin or lead, and which contain undesirable components for the soft solder metal bath, are used for Protection against such dissolution by electroplated nickel layers locked.

Die großen Mengen flüssigen Lotmetalles, die beim Feuerverzinnen von jeweils verhältnismäßig kleinen Warenmengen verfügbar sein müssen und die Beeinflussung des fJeichlotmetallbades durch darin aufgelöstes Grundmetall von nicht oder nicht ausreichend gesperrten Metalloberflächen führten zu Verfahren zum Feuerverzinnen, bei denen die Gefahr der Badveriunreinigung unbeachtlich ist und bei denen die notwendige Mindestmenge an Lotmetall herabgesetzt ist.The large amounts of liquid solder that is used when hot-dip tinning Relatively small quantities of goods must be available and the influence of the plumbing metal bath due to the base metal dissolved in it of not or not sufficiently blocked metal surfaces led to processes for hot-dip tinning, where the risk of bath contamination is negligible and where the necessary Minimum amount of solder is reduced.

Es sind auch Verfahren zum Feuerverzinnen von Metallteilen bekannt, bei denen die betreffenden Teile ca. 50 - loo OC.There are also known methods for hot-dip tinning of metal parts, where the parts concerned approx. 50 - loo OC.

über den Schmelzpunkt des aufzutragenden Weichlotmetalles erwärmt werden und anschließend daran in Suspensionen aus Flussmitteln und feinen Weichlotmetallpulvern abgeschreckt werden. Dabei erhalten die betreffenden Metallteile einen etwa zur hälfte aufgeschmolzenen Überzug, aus dem in der Suspension enthaltenen Weichlotme tallpulver.heated above the melting point of the soft solder metal to be applied and then in suspensions of fluxes and fine soft solder metal powders be deterred. The metal parts concerned receive a approximately half-melted coating, made of the soft solder contained in the suspension tall powder.

Beim Eintauchen der waren Metallteile in die Suspension erfolgt die Abkühlung je nach Wärmevolumen der zu verzinnenden Metallteile sehr rasch. Die für die Verzinnung maßgebliche Dampfzone, die die -Teile während eines sehr kurzen Augenblickes in der Suspension umgibt und in der sich die Weichlotmetallteilchen an dem Metallteil niederschlagen, solange dieses Teil an seiner Oberfläche noch eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Weichlotmetallpulvers hat, ist infolge der hohen Verdampfungswärme der Flussmittelsuspensionen sehr kurz. Das genannte Verfahren bleibt aus diesem Grunde auf dickwandigere Teile beschränkt von einer Mindeststärke von 1 bis i,5mm. Das Wärmevolumen von Metallteilen mit dünneren Wandstärken ist zu gering, um noch ausreichend dicke Weichlotauflagen zu erhalten.When the metal parts are immersed in the suspension, the Cooling down very quickly, depending on the heat volume of the metal parts to be tinned. The for the tinning is the decisive vapor zone that the parts for a very short moment in the suspension and in which the soft solder metal particles are attached to the metal part precipitate as long as this part is still at a temperature above its surface the melting point of the soft solder metal powder is due to the high heat of vaporization of the flux suspensions very briefly. The said procedure remains out of this Basically limited to thicker-walled parts with a minimum thickness of 1 to 1.5mm. The heat volume of metal parts with thinner walls is too small to still to obtain sufficiently thick soft solder layers.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß Teile mit unterschiedlichem Querschnitt und dementsprechend unterschiedlichen Wärmekapazitäten entsprechend dicker an den Oberflächen dickerer Querschnitte und dünner an den Oberflächen dünnerer Querschnit%6Zwennraen.Another disadvantage of this process is that parts with different cross-sections and correspondingly different heat capacities correspondingly thicker on the surfaces, thicker cross-sections and thinner on the surfaces thinner cross-section% 6Zwennraen.

Dem bekannten Verfahren haftet darüber hinaus noch der Nachteil an,-daß die in Suspensionen angeschmolzenen feinen Weichlotmetallpulver entsprechend feinrauhe, apfelsinenschalenartige Oberflächenstrukturen haben, da die Pulverteilchen nicht durchgeherr( sondern nur teilweise hierauf erschmelzen. Daher ist bei diesem Verfahren ein weiterer Arbeitsgang notwendig, bei dem die Teile nochmals bis oberhalb des Lotmetallschmelzpunktes erwärmt werden, wobei die rauhen Schichten erst glatt und glänzend erschmelzen.The known method also has the disadvantage on, -that the fine soft solder metal powder melted in suspensions accordingly finely rough, Orange peel-like surface structures because the powder particles do not passed through (but only partially melted on it. Therefore, with this process Another work step is necessary in which the parts are again up to above the Solder metal melting point are heated, the rough layers only smooth and melt shiny.

DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des bekannten Verfahrens zu beseitigen und insbesondere die Auftragung der Lotmetallschichten in einem Arbeitsgang zu erreichen.The invention aims to overcome the disadvantages of the known Eliminate process and in particular the application of the solder metal layers to be achieved in one operation.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Feuerverzinnen, Feuerverbleien, FeuXerkadmieren o. dgl. mittels Suspensionen aus Flussmitteln und Lotmetallpulvern, bei dem die zu behandelnden Metallteile bis oberhalb des Lotmetallschmelzpunktes vorgewärmt sind. Das Kennzeichen des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, daß die vorgewärmten Metallteile mit der aus Flussmitteln und Lotmetallpulvern bestehenden Suspension allseitig besprüht und anschließend abgekühlt werden.The invention is based on a method for hot-dip tinning, fire-leaching, FeuXerkadmieren or the like using suspensions of fluxes and solder metal powders, in which the metal parts to be treated up to above the solder metal melting point are preheated. The characteristic of the method according to the invention is that that the preheated metal parts with the consisting of flux and solder metal powders Suspension sprayed on all sides and then cooled.

Der feine Flussmittelsprühstrahl bewirkt beim Auftreffen auf Metalloberflächen mit einer Temperatur von mindestens 50 - 100 ° C. über dem Lotmetallschmelzpunkt eine sofortige Oxydbeseitigung und damit ausreichende Vorbereitung zum Anschmelzen der gleichzeitig in der Flussmittellösung mitgeführten feinen Weichlotmetallpllverteilchen. Der feine Suspensions-Sprühstrahl, der auf die Warenoberfläche trifft und diese qxydfrei macht, führt hierbei nur wenig Wärme aus dem Metallteil ab, so daß eine ausreichende Wärmekapazität zum Erschmelzen des mitgeführten feinen Weichlotmetallpulvers verbleibt.The fine flux spray is effective when it hits metal surfaces with a temperature of at least 50 - 100 ° C. above the melting point of the solder metal Immediate removal of the oxide and thus sufficient preparation for melting the fine soft solder metal particles carried along in the flux solution at the same time. The fine suspension spray jet that hits the surface of the goods and these makes qxydfrei, here only a little heat from the metal part, so that a Sufficient heat capacity to melt the fine soft solder metal powder carried along remains.

Die ausserordentlich gute Verzinnung oder die Metallisierung mit einem anderen Lotmetall ergibt sich teilweise daraus, daß die Prallenergie der Metallteilahen zu einem engen Kontakt mit der Oberfläche der Metallieile führt, wodurch das Aufschmelzen erleichtert wird.The extraordinarily good tinning or the metallization with one other solder metal results in part from the fact that the impact energy of the metal parts is similar leads to close contact with the surface of the metal parts, causing the melting is facilitated.

Als Flussmittelkompoienten werden für das erfindungsgemässe Verfahren wässrige Lösungen vorgeschlagen, insbesondere sind die Lösunzvon Chloriden der Metalle Zink, Natrium und Kalium sehr wirksam. Zusätze von Ammoniumchlorid oder Hydrasin können in besonderen Fällen vorteilhaft sein.As flux components for the method according to the invention Aqueous solutions are suggested, in particular the solutions of chlorides of metals Zinc, sodium and potassium are very effective. Additions of ammonium chloride or hydrasin can be advantageous in special cases.

Besonders günstig sind Anteile von Polyglycolen bis ca. io k hinsichtlich der leichten Lotausbreitung und der leichten Ablösung des Flussmittels beim nachfolgenden Spülen.Proportions of polyglycols up to about 10 k are particularly favorable the slight spread of solder and the slight detachment of the flux in the subsequent Wash.

Beim Auftreffen der Suspensionströpfbhen auf die heissen Metalloberflächen verdampft der wässrige Anteil explosionsartig, wobei ein verhältnismässig starker Dampfdruck entsteht. Hierbei reduziert die oxydierte Oberfläche sofort.When the suspension droplets hit the hot metal surfaces the aqueous part evaporates explosively, with a relatively strong one Steam pressure arises. This reduces the oxidized surface immediately.

Die Metallpulverteilchen werden jedoch infolge der erwähnten hohen Prallenergie durch die Dampf zone hindurch auf die Warenoberfläche geschleudert, wo sie sofort erschmelzen und einen dichten, zusammenhängenden Weichlotfilm bilden, der schließlich bei weiterer Abkühlung an Luft oder in einem Wasserbad erstarrt.However, the metal powder particles become high due to the aforementioned Impact energy thrown through the steam zone onto the surface of the goods, where they melt immediately and form a dense, coherent soft solder film, which finally solidifies on further cooling in air or in a water bath.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens, bei dem die Flussmittellösung Trägersubstanz für das Lotmetallpulver ist, ist darin zu sehen, daß auf diese Weise das Lotmetallpulver spritzfähig wird, wobei es möglich ist, die Konzentration des Metallpulveranteiles in dem Flussmittel in weiten Bereichen zu variieren, ohne die Spritzfähigkeit der Suspension zu beeinträchtigen. Die Konzentrationsänderung ermöglicht unter im wesentlichen gleichen Spritzbedingungen eine entsprechende Änderung der Metallpulverdichte des Sprühstrahles und damit der Auf tragsmenge auf der Warenoberfläche.Another advantage of the inventive method, in which the Flux solution is the carrier substance for the solder metal powder, can be seen in it, that in this way the solder metal powder is sprayable, it being possible the concentration of the metal powder content in the flux over a wide range to vary without affecting the sprayability of the suspension. The change in concentration enables a corresponding change under essentially the same spraying conditions the metal powder density of the spray jet and thus the amount to be applied on the surface of the goods.

Das erfindungsgemässe Verfahren, welches bereits ohne Erwärmung der Suspension befriedigend arbeitet, kann in seiner Wirksamkeit dadurch verbessert werden, daß die Suspension vorgewärmt wird. Eine solche Maßnahme erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn die zu behandelnden Metallteile dünn sind. Die Erwärmungstemperatur beträgt dabei etwa So - 130Q C. Solche heissen Suspensionen ermöglichen noch das ausreichende Verzinnen von nur ca.The inventive method, which already without heating the Suspension works satisfactorily, can thereby be improved in its effectiveness be that the suspension is preheated. Such a measure is particularly evident advantageous when the metal parts to be treated are thin. The heating temperature is about So - 130Q C. Such hot suspensions still make that possible sufficient tinning of only approx.

o,3 bis o,4 mm dicken Ietallteilen, welche nur über eine sehr geringe Wärmekapazität verfügen können.0.3 to 0.4 mm thick metal parts, which only have a very slight Can have heat capacity.

Um die Warenteile nach einer einzigen Wärmebehandlung abzusprühen und anzuschmelzen, werden die Warenteile zweckmässigerweise unmittelbar im Anschluß an die Erwärmung nur kurzseitig mit der Flussmittelsuspension besprüht, um einerseits mit wenig Wärmeverlust gerade noch eine ausreichende Reduktion der Metalloberfläche zu erreichen, andererseits während dieser Zeit auch die gewünschte Lotmetallpulvermenge aufzutragen, die dann infolge des noch vorhandenen Wärmevorrates in den Metallteilen aufschmilzt und einen dichten, glänzenden Lotmetallfilm bildet.To spray the parts of the goods after a single heat treatment and to melt, the goods are expediently immediately afterwards to the heating only briefly sprayed with the flux suspension on the one hand with little heat loss just a sufficient reduction in the metal surface to achieve, on the other hand, the desired amount of solder metal powder during this time to apply, which is then due to the remaining heat in the metal parts melts and forms a dense, shiny film of solder metal.

Um diese erwünschten Verhältnisse erfüllen zu können, werden bestimmte Suspensionskonzentrationen vorgeschlagen.In order to be able to meet these desired conditions, certain Suspension concentrations suggested.

So lassen sich zweckmässige Metallpülveranteile von ca. In this way, appropriate metal powder proportions of approx.

ioo g bis 2000 g pro Liter Flussmittellösung verwenden. Use 100 g to 2000 g per liter of flux solution.

Die Flussmittelkonzentration kann ebenfalls in großen Bereichen variiert werden. Zweckmässige Konzentrationen liegen bei spezifischen Gewichten dieser Lösungen (ohne Metallpulverbei ca. 1,2 - 2,) g / cm Die Auftragsdicke der Weichlotmetallschicht wird hauptsächlich durch die auf die Metallteile gesprühte Lotmetallmenge bestimmt. Sie wird beeinflusst durch die Pulverkonzentration in der Suspension, durch die Dauer der Strahleinwirkung ünd durch die Wärmekapazität der Metallteile. Sie kann außerdem noch beeinflusst werden durch die Temperatur der Suspensionwder Lage des Dampfpunktes entsprechend der Mengenanteile flüssiger Lösungsbestandteile mit definiertem Dampfpunkt, z.B. von Wasser. Ein hoher Wasseranteil bewirkt nämlich einen stärkeren Wärmeentzug als ein niedriger. Am einfachsten wird die Schichtstärke -bei sonst gleichen Bedingungen durch die Dauer der~Besprühung bestimmt.The flux concentration can also be varied over a wide range will. Appropriate concentrations are the specific weights of these solutions (without metal powder at approx. 1.2 - 2.) g / cm The application thickness of the soft solder metal layer is mainly determined by the amount of solder sprayed on the metal parts. It is influenced by the powder concentration in the suspension by which Duration of the radiation effect and due to the heat capacity of the metal parts. she can The temperature of the suspension also influences the location of the Vapor point according to the proportions of liquid components of the solution with a defined Steam point, e.g. of water. A high water content causes a stronger one Heat deprivation as a lower. The simplest is the layer thickness - otherwise the same conditions determined by the duration of the spray.

Das erfindungsgemässe Verfahren bietet eine große Freiheit in der Wahl der Erwärmungstemperaturen der Metallteile, Voraussetzung ist lediglich, daß diese Metallteile bis oberhalb der Schmelzpunkte der Lotmetalle vorgewärmt sind. The method according to the invention offers great freedom in the choice of heating temperatures for the metal parts, the only requirement is that these metal parts are preheated to above the melting point of the solder metals.

Eine höhere Erwärmung gibt den Metallteilen eine grössere Wärmekapaität.A higher heating gives the metal parts a greater heat capacity.

Die Besprühung der Metallteile dauert zweckmässigerweise nur solange, bis eine ausreichende Schichtdicke gebildet ist. Im allgemeinen werden Schichtdicken von ca. 4 -aufzutragen sein. Eine solche Schichtdick ist für die Belange der elektrischen Industrie ausreichend. Diese Auftragsdicke wird in Bruchteilen von Sekunden mit normalen Sprühstrahlen erreicht. Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt auseerordentlich viele Kombinationsmöglichkeiten, wie sie sonst mit keinem Verzinnungsverfahren möglich sind.The spraying of the metal parts expediently only lasts as long as until a sufficient layer thickness is formed. In general, layer thicknesses of approx. 4 must be applied. Such a layer thickness is for the needs of the electrical Industry sufficient. This application thickness is achieved in a fraction of a second normal spray jets. The method according to the invention allows extraordinarily well many possible combinations that are otherwise not possible with any tinning process are.

Beispielsweise können den- Suspensionen Silikate beigegeben werden, die während des Auftreffens auf die Metalloberflächen eine feinrauhe Struktur erzeugen, die besonders aufnahmefreudig für das sich erschmelzende Lotmetall ist. Zur gleichen Behandlung eignen sich andere rauhe, feinkörnig, nicht lösliche und nicht anlötbare Materialien.For example, silicates can be added to the suspensions, which create a finely rough structure when they hit the metal surfaces, which is particularly receptive to the melting solder metal. At the same Other rough, fine-grained, insoluble and non-solderable ones are suitable for treatment Materials.

Es kann auch zweckmässig sein, vor oder während des Verzinnungsprozesse mechaniohs Strahlbehandlungen niit separaten Strahldüsen und körnigem Strahlgut vorzunehmen. Aluminiumschienen, wie sie in der galvanischen Industrie zur Stromführung gebraucht werden, lassen sich außerordentlich gut verzinnen, wenn in oder neben der Suspension inerte Partikel zum Raubstrahlen von Aluminiumoberflächen mitgeführt werden. Beispielsweise seien genannt Manganstahlkies, Sand, Siliziumcarbid und andere, welche nicht selbst verzinnen.It can also be useful before or during the tinning process mechanical blasting treatments with separate Jet nozzles and granular To make blasting material. Aluminum rails like those used in the electroplating industry are used to conduct electricity, can be tinned extremely well if In or next to the suspension, inert particles for blasting aluminum surfaces be carried. For example, manganese steel gravel, sand, silicon carbide may be mentioned and others who do not tinplate themselves.

Das erfindungsgemäße Verfahren erschließt damit auch neue Anwendungsgebiete. Durch das Mitaufsprühen von anderen Metallpulvern, die zwar für Zinn-Blei-Lote benetzfähige Oberfläche haben, aber selbst nicht bei diesen niedrigen Temperaturen erschmelzen, beispielsweise Eisen, Kupfer, Nickel und andere feine Metallpulver mit Korngrößen von etwa 5t und größer. Bs hat sich gezeigt, daß silche Metallpulver in Suspensionen aus Flußmitteln und Zinn oder Blei oder Zinn-Blei und anderen niedrig schmelzenden Netallpulvern sich entsprechend zu den schmelzbaren Anteilen fein verteilt in den Schmelzschichten niederschlagen und so fein diffuse Oberflächen-bilden. Derartige Schichtkombinationen sind bisher nicht bekannt.The method according to the invention thus also opens up new areas of application. By spraying on other metal powders that are wettable for tin-lead solders Have a surface, but do not melt themselves at these low temperatures, for example iron, copper, nickel and other fine metal powders with grain sizes of about 5t and larger. It has been shown that such metal powders in suspensions made of flux and tin or lead or tin-lead and other low-melting points Metal powders are finely distributed in the Deposit layers of enamel and thus form finely diffuse surfaces. Such Layer combinations are not yet known.

Es erweist sich als vorteilhaft, für das erfindungsgemae Verfahren sehr feine Netallpulver zu verwenden, um der Sedlmentation dieser Teilchen in dem Flußmittel entgegenzuwirken und um eine gleichmäßige Bedeckung der zu besprühenden Oberflächen zu erreichen. Die Körnungen liegen zweckmäßig bei ca. max.It proves to be advantageous for the method according to the invention Use very fine metal powder to prevent sedlmentation of these particles in the To counteract flux and around an even coverage of the surfaces to be sprayed. The grain sizes are conveniently included approx. max.

20 µ . Als mittleres Körnungsmaß werden ca. 5 - 10 µ empfohlen. Die Verwendung von gröberen Pulvern ist jedoch auch mäglich.20 µ. The recommended average grain size is approx. 5 - 10 µ. the However, it is also possible to use coarser powders.

Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich nicht nur auf die Verwendung von legierten Pulvern, sondern es ist auch die Verwendung von Suspensionen mit reinen Zinn- oder Bleipulvern möglich, in dem man die entsprechenden kewichtsmäßigen Anteile der beiden Ivietallpulver dem Plußniittel zugibt. Es ist eine interessante Erscheinung, dieses Verfahren,daß die Lotmetallkomponenten beim Auftreten auf der Warenoberfläche sich sehr schnell legieren.The method according to the invention is not limited only to the use of alloyed powders, but there is also the use of suspensions with pure Tin or lead powders possible by adding the appropriate weight percentages of the two ivietall powders to the plus additive. It is an interesting phenomenon this method that the solder metal components when it occurs on the surface of the goods alloy themselves very quickly.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet weiterhin die Möglichkeit, sehr feine Metallpulver, beispielsweise Nickel, Kupfer, Silber, Zink und andere, den Suspensionen aus Zinn- oder Zinnbleipulver hinzuzufügen, so daß sie sich beim Ansprühen der vorgewärmien etal1oberflächen auf diesen in dem erschmelzenden Weichlotfilm mit niederschlagen. Sofern die vorgenannten Metallpulser einen wesentlich höheren Schmelzpunkt als das Lotmetall haben, und hierin nicht oder nicht völlig erschmelzen, so werden sie entsprechend ihren Anteilen und ihren Körnungsgrößen hiervon umschmolzen oder eingelötet. Die so-geschaffenen Oberflächen werden mit zunehmendem Anteil an nicht erschmelzbaren Metallpulvereinlagerungen zunehmend matt und diffus.The inventive method also offers the possibility of very fine metal powders such as nickel, copper, silver, zinc and others den Add suspensions of tin or tin-lead powder so that they stand up when sprayed the preheated etal surfaces on these in the melting soft solder film with knock down. If the aforementioned metal pulser is a much higher one Have a melting point than the solder metal, and do not or not completely melt therein, so they are made according to their proportions and their grain sizes of this melted or soldered. The surfaces created in this way increase with increasing Share of non-meltable metal powder deposits increasingly matt and diffuse.

Hohe Anteile an Fremdmetalleinlagerungen in den geschmolzenen Lotschichten bilden poröse Auftragungen. Solche Schichten lassen sich ebenfalls vorteilhaft mit anderen Stoffen, beispielsweise Kunststoffen, überziehen, weil sie infolge ihrer Porosität eine gute Haftgrundlage für weitere Deckschichten darstellen.High proportions of foreign metal deposits in the melted solder layers form porous deposits. Such layers can also be used advantageously other substances, for example plastics, because they are due to their Porosity is a good adhesive base for further top layers.

Zum erfindungsgemäßen Verfahren gehört auch die Kühlbehandlung nach der Auftragung des Weichlotmetalles mit der Snrühbehandlung. Grundsätzlich muß gesagt werden, daß eine langsame Abkühlung einen höheren Glanz der Lotmetallschichten bewirkt.The process according to the invention also includes the cooling treatment the application of the soft solder metal with the spray treatment. Basically it has to be said be that a slow cooling causes a higher gloss of the solder metal layers.

Eine Abkühlung an der Außenluft kann daher zweckmäßig sein.Cooling down in the outside air can therefore be useful.

Die Abkühlung in einem Wasserbad oder mit dem Besprühen durch Wasser hat den Vorteil, daß die mit abgespülten Flußmittelsusanionen, die sich im Kühlband ablagern, wieder dem Prozeß des Verfahrens hinzugegeben werden können und damit die Verlustanteile des Verfahrens verringern.Cooling in a water bath or spraying with water has the advantage that the flux anions that are rinsed off in the cooling belt deposit, can be added back to the process of the procedure and thus reduce the proportion of losses in the process.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine solche Vorrichtung ist ixs gekennzeichnet durch einen Vorwärmofen, eine Besprühkammer und eine Kühlstation. Zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens sind im Vorwärmofen und in der Kühlstation XFordervorrichtungen und in der Besprühkammer eine siebartige Rutsche vorgesehen.The invention also relates to a device for implementation of the method according to the invention. Such a device is marked ixs through a preheating furnace, a spray chamber and a cooling station. For continuous The process is carried out in the preheating furnace and in the cooling station X conveyor devices and a sieve-like chute is provided in the spray chamber.

Die Besprühung der zu behandelnden Metallteile in der Besprühkammer kann mittels Sprühdüsen oder Sprühbürsten erfolgen.The spraying of the metal parts to be treated in the spraying chamber can be done using spray nozzles or spray brushes.

Gegebenenfalls kann die Auf sprühung auch mit elektrostatischen Einrichtungen erfolgen.If necessary, the spray can also be carried out with electrostatic devices take place.

Anhand von Ausführungsbeispielen werden im folgenden Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Es zeigen: die Abb. l und 2 jeweils schemtaische Darstellungen geeigneter Vorrichtungen mit den notwendigen Stationen.In the following, devices are based on exemplary embodiments explained for carrying out the method according to the invention. It shows: Fig. l and 2 each schematic representations of suitable devices with the necessary Stations.

Zunächst wird auf Abb. 1 Bezug genommen.Reference is first made to Fig. 1.

Die zu verzinnenden Metallteile 2 werden auf einen wärmebeständigen Transportband 1 durch einen elektrisch oder mit Gas beheizten Ofen 3 hindurchgeführt und darin auf eine Temperatur gebracht, die oberhalb des Schmelzpunktes des totmetalles liegt, beispielsweise 250° Celsius für das Verzinnen mit Zinn-Blei-Legierungen oder auf beispielsweise 280 - 3ovo0 celsius für das Verzinnen mit reinem Zinn. Die Geschwindigkeit des Transportbandes und die Wärmeabgabe des Ofens sind so regelbar, daß am Ende 4 des Ofenbandes die Warenteile die erforderliche Temperatur angenommen haben.The metal parts to be tinned 2 are on a heat-resistant Conveyor belt 1 passed through an oven 3 heated electrically or with gas and brought to a temperature which is above the melting point of the dead metal lies, for example 250 ° Celsius for tinning with tin-lead alloys or to, for example, 280-3ovo0 celsius for tinning with pure tin. the The speed of the conveyor belt and the heat output of the furnace can be regulated so that at the end of 4 of the furnace belt the parts of the goods assumed the required temperature to have.

Von dem Transportband 1 werden die zu behandelnden Metallteile auf eine schräge Rutsche 5 geworfen, auf der sie durch die Sprühkammer 6 hindurchgleiten bzw. fallen.The metal parts to be treated are lifted from the conveyor belt 1 thrown an inclined slide 5 on which they slide through the spray chamber 6 or fall.

In'dieser Besprühkammer 6 sind Sprühdüsen 7 so angeordnet, daß sie ihre ständigen Sprühstiahlen 8 aus verschiedenen Richtungen auf die durch die Besprühkammer hindurchfallenden Metallteile richten. Die Rutsche 5 besteht aus einem Drahtrost 9, dessen Maschenweite das Besprühen der Teile auch von unten durch diesen Rost ermöglicht.In'diesprühkammer 6 spray nozzles 7 are arranged so that they their constant spray stiahlen 8 from different directions on the through the spray chamber straighten falling metal parts. The slide 5 consists of a wire grate 9, the mesh size of which means that the parts can also be sprayed from below through this grate enables.

Die zu behandelnden Metallteile reduzieren infolge der über dem Schmelzpuikt des Lotmetallpulvers liegenden Eigenwarme und bei einer ausreichenden Wärmekapazität beim Auftreffen der Flußmitteltröpfchen sofort auf der Oberfläche und ergeben unmittelbar eine aktive, lötfähige Oberfläche, auf der sofort die mi t den ußmi t teltröpfchen aufgeschlagenen Lotme tailpulverteilchen erschmelzen und sich zu einem geschlossenen Film ausbreiten.The metal parts to be treated reduce as a result of the over the melting point of the solder metal powder lying intrinsic heat and with a sufficient heat capacity when the flux droplets strike the surface immediately and give immediately an active, solderable surface on which the flux medium droplets immediately whipped Lotme tail powder particles melt and become a closed Movie spread.

Die Zeit für dieses Besprühen ist zweckmäßig nur so kurz, daß einerseits die völlige Bedeckung mit dem Lotmetall in einer ausreichenden Dicke erfolgt, wobei ein Teil der in dem Metallteil enthaltenen Wärme hierfür abgebaut wird, und andererseits genügend Restwärme noch in den Metallteilen verbleibt, um ein völliges Erschmelzen des aufgetragenen Lotmetalles sicherzustellen.The time for this spraying is expediently only so short that on the one hand the complete covering with the solder metal takes place in a sufficient thickness, wherein part of the heat contained in the metal part is dissipated for this purpose, and on the other hand enough residual heat remains in the metal parts to completely melt them of the applied solder metal.

Die Besprühkammer 6 ist vorteilhaft so ausgebildet, daß die versprühten Flußmittel-Metallpulversuspensionen, so weit sie nicht von den Warenteilen mitgenommen werden, allseitig von den Kammerwandungen 15 aufgefangen werden und in den unteren Bereich lC zusammenfließen, wo ein Rührwerk das Sedimentieren der schweren Metallpulverteilchen verhindert und eine Pumpe die Versorgung der Spritzdüsen 7. mit dem erforderlichen Druck übernimmt. bqne Heizeinrichtung 19 in der Druckleitung der Pumpe zu den Sprühdüsen 7 dient zur erwärmung der Suspension.The spray chamber 6 is advantageously designed so that the sprayed Flux metal powder suspensions, as far as they are not taken away from the parts of the goods are caught on all sides by the chamber walls 15 and in the lower Area lC converge, where an agitator sediments the heavy metal powder particles prevents and a pump the supply of the spray nozzles 7. with the necessary Pressure takes over. bqne heating device 19 in the pressure line of the pump to the spray nozzles 7 is used to heat the suspension.

Nach der Erfindung wird ebenfalls vorgeschlagen, die Kammer um eine horizontale Achse drehbar zu gestalten, um dadurch und gegebenenfalls durch kleine Rippen im Inneren der rotierenden Kammer eine gleichmäßige Bewegung der Suspension aufrecht zu erhalten.According to the invention it is also proposed that the chamber around a make horizontal axis rotatable to thereby and possibly by small Ribs inside the rotating chamber ensure smooth movement of the suspension to maintain.

Nach dem Hindurghgleiten bzw. Fallen der Metallteile durch die Sprühkammer 6 werden diese von einem weiteren Transportband lo übernommen, welches zur Kühlstation 11 bzw 12 gehört. Zur Abkühlung bieten sich mehrere Möglichkeiten an; in dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die auf dem Förderband lo befindlichen Metallteile durch Wasserbrausen 11 besprüht und -durch Eintauchen in ein nachfolgendes Wasserbad 12 abgekühlt. Die Abkühlung kann jedoch auch nur durch Brausen oder nur durch ein Wasserbad erfolgen. Die hierbei entstehenden Wasserdämpfe werden zweckmäßig durch Absaughauben 14 abgeführt.After the metal parts slide or fall through the spray chamber 6 these are taken over by a further conveyor belt lo, which goes to the cooling station 11 or 12 heard. There are several options for cooling down; in the one shown Embodiment are located on the conveyor belt lo metal parts Water showers 11 sprayed and -by immersion in a subsequent water bath 12 cooled down. However, the cooling can also only be done by showering or just by a water bath take place. The resulting water vapors are expediently removed by suction hoods 14 discharged.

Um die Schleppverluste der Suspension aus der Kammer 6 zu mindern, ist es vorteilhaft, die Sprühflüssigkeit 20 zum Abkühlen oder gegebenenfalls auch das Abschreckbad 21 nicht mit Frischwasser, sondern hauptsächlich mit Umlaufwasser, das sich nach und nach mit den Flußmittelresten anreichert, zu verwenden und hiermit die Suspension wieder zu erggnzen. Zu diesem Zweck ist die Kühlstation in bekannter Weise mit Sammellgefäßen 22 und Lruckpumpen 23 für die an dieser Stelle eingesetzten Wasserbrausen ausgerüstet.In order to reduce the drag losses of the suspension from chamber 6, it is advantageous to use the spray liquid 20 for cooling or, if necessary, also the quenching bath 21 not with fresh water, but mainly with circulating water, which gradually accumulates with the flux residues, to use and with this to replenish the suspension again. For this purpose, the cooling station is known in Way with collecting vessels 22 and Lruckpumps 23 for the used at this point Equipped with water showers.

mit Abb. 2 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an durchlaufenden Metallbändern, Drähten oder dergleichen im Prinzip dargestellt. Das auf einer Rolle 32 aufgewickelte Bandmaterial 31 durchläuft dabei einem Vorwärmofen 33 in dem es die für die Verzinnung notwendige Vorwärmtemperatur annimmt, die über dem Schmelzpunkt des Weichmetalllotes liegt.with Fig. 2 is an apparatus for carrying out the invention Process on continuous metal strips, wires or the like in principle shown. The strip material 31 wound on a roll 32 passes through it a preheating furnace 33 in which there is the necessary for tinning Assumes preheating temperature, which is above the melting point of the soft metal solder.

Das aus dem Vorwärmofen 33 austretende Bandmaterial wird durch die Besprühkammer 34 gezogen, in der es beidseitig von Sprühdüsen 39 mit der Suspension aus Flußmitteln und Lotmetallpulvern besprüht wird. Die sich am Boden sammelnde überschüssige Sudpension wird wiederum über eine Pumpe zu den Sprühdüsen gepumpt. In der Druckleitung dieser Pumpe zu den Sprühdüsen ist eine Heizungseinrichtung-38 zur Aufwärmung der Suspension vorgesehen.The emerging from the preheating furnace 33 strip material is through the Spray chamber 34 drawn, in which there are spray nozzles 39 on both sides with the suspension is sprayed from fluxes and solder metal powders. The one that collects on the ground Excess brewing suspension is in turn pumped to the spray nozzles via a pump. A heating device 38 is located in the pressure line of this pump to the spray nozzles intended to warm up the suspension.

Nachdem das Bandmaterial mit der Weichlotmetallschicht überzogen ist, wird is es durch die Kühlstation hindurchgefphrt, welche in diesem Falle aus den Brausen 35 und einem anschliessenden Wasserbad 75 besteht. Das abgekühlte Material wird dann wiederum auf Rollen 37 aufgewickelt. Vor der Aufwickelung kann noch eine Trockeneinrichtung zwischengeschaltet sein.After the strip material is covered with the soft solder metal layer, it is fed through the cooling station, which in this case consists of the Showers 35 and a subsequent water bath 75 consists. The cooled material is then wound up on reels 37 again. Before winding, one more Drying device be interposed.

Das erfindungsgemäße Verfahren empfiehlt sich insbesondere durch die außerordentliche Schnelligkeit, mit der die Reaktionen ablaufen, woraus sich große wirtschaftliche Vorteile ergeben.The inventive method is particularly recommended through the extraordinary rapidity with which the reactions proceed, which results in great result in economic advantages.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ebenfalls möglich, eine Vorverzinnung und eine Nachverzinnung auszuführen, wobei für die Verzinnung erst eine Teilmenge der vorgesehenen Dosierung aufgetragen, dann gegebenenfalls nochmal erwärmt -und anschließend nochmal nachgesprüht wird mit dem restlichen Teil der insgesamt erforderlichen Suspensionsmenge. Diese Doppelverzinnung hat Vorteile, wie sie sonst in keiner so einfachen Weise beim Verzinnen von Massenteilen durchgeführt werden kann.With the method according to the invention, it is also possible to produce a To carry out pre-tinning and post-tinning, whereby for the tinning only a portion of the intended dosage applied, then again if necessary heated -and then sprayed again with the remaining part of the total amount of suspension required. This double tinning has advantages, as it is not otherwise carried out in such a simple manner when tinning mass-produced parts can be.

Bei einer Vorrichtung für eine doppelte Verzinnung müßten dann zwei hintereinandergeschaltete Besprühkainmern vorgesehen werden.In a device for double tinning then two would have to be Sprühkainmern connected in series are provided.

Claims

1. Process for hot-dip tinning, fire-leaching, fire-cadnating or the like by means of suspensions of fluxes and solder metal powders, in which the metal parts to be treated preheated to above the solder metal melting point are, characterized in that the preheated metal parts with the flux and solder metal powder existing suspension sprayed on all sides and then cooled will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the flux Polyglycol is added.

3. The method according to claim 1, characterized in that the suspensions Silicates or similar rough, fine-grained, insoluble and not solderable Material is added.

4. The method according to claim 1, characterized in that the 3uspnsionen Metal powder that can be soldered on and cannot be melted in the area of the solder melting points with a maximum grain size of 0.06 mm can be added.

5. The method according to claim 1, characterized in that the suspension is preheated in a known manner.

6. The method according to claim l, characterized in that the cooling takes place with air.

7. The method according to claim 1, characterized in that the cooling is done by spraying the treated parts with water.

s3. Device for performing the method according to the claims 1 to 7, characterized by a preheating furnace (3), a Besp4iiiikkammer (6> and a cooling station (11, 12).

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the continuous Dorch guide of the metal parts to be treated in the preheating furnace (3) and in the cooling station (11, 12) conveyor devices (l or lo) and a sieve-like one in the spray chamber (6) Slide (5) are provided.

lo. Device for carrying out the method after the response 1 to 7 on rolled up strips, wires or the like, characterized in that that the tapes or wires (31) continuously through the preheating furnace (33), the spray chamber (34) and the cooling station (36) can be pulled through and rolled up exclusively.

11. The device according to claim 8, characterized by a heating device (19) on the pump pressure line of the suspension to the spray chamber (6).

12. Device according to claims 6 to ll, characterized by Spray nozzles (7) in the spray chamber (6).

13. Device according to claims 8 to 11, characterized by electrostatic devices for spraying the suspensions.

14. Device according to claims 8 to 11, characterized by rotating brushes for spraying the suspension in the spraying chamber (6).

15. Apparatus according to claim 8, characterized in that the spray chamber is rotatable about a horizontal axis.