DE19848323A1 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials und Verbundmaterial - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials mit einem Kern aus mindestens einem ersten, vorzugsweise metallischen Werkstoff und einem den Kern mindestens teilweise umschließenden Mantel aus mindestens einem zweiten, vorzugsweise metallischen Werkstoff wird ein vorzugsweise langgestreckter Grundkörper aus dem ersten Werkstoff mit dem flächig ausgebildeten zweiten Werkstoff mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig ummantelt und der so gebildete Körper wärmebehandelt. Das so hergestellte Verbundmaterial besitzt vorzugsweise einen lothaltigen Kern und/oder einen lothaltigen Mantel. Zur besseren Verankerung des zweiten Werkstoffs am Grundkörper werden in den Grundkörper Ausnehmungen, vorzugsweise Nuten, eingebracht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials, das einen Kern aus mindestens einem ersten Werkstoff und einen Mantel, der den Kern mindestens teilweise umschließt, aus mindestens einem zweiten Werkstoff aufweist. Bei dem ersten und bei dem zweiten Werkstoff handelt es sich vorzugsweise um metallische Werkstoffe. Insbesondere betrifft die Erfindung die Herstellung eines Verbundmaterials mit einem lothaltigen Kern und/oder einem lothaltigen Mantel.

Bekanntlich handelt es sich beim Löten um ein Verfahren zum Verbinden oder Plattieren von Werkstoffen mit Hilfe eines ge­ schmolzenen Zusatzmetalles, des sog. Lotes. Dabei liegt der Schmelzpunkt des Lotes unter dem der zu verbindenden Werk­ stoffe. Weich-Lote weisen in der Regel einen Schmelzpunkt von weniger als 450°C und Hart-Lote einen Schmelzpunkt von grö­ ßer als 450°C auf. Die Verbindung von Werkstoffen durch Löten ist insbesondere auch bei der Herstellung von Schmuck sehr verbreitet.

Lote werden üblicherweise als Stangen, Drähte, Profile oder auch als Pulver oder Paste an die entsprechende Lötstelle zugeführt. In diesem Zusammenhang sind auch flußmittelumman­ telte oder phosphorhaltige (sog. selbstfließende) Lote be­ kannt. Für besondere Anwendungen, gerade auch in der Schmuck­ industrie, sind Materialien, insbesondere Drähte bekannt, die entweder mit einem Lot ummantelt sind oder einen Lotkern ent­ halten.

Die Herstellung der obengenannten Verbundmaterialien, insbe­ sondere der Lotkern- oder Lotmantelmaterialien ist häufig um­ ständlich und langwierig. In der Regel wird dabei von Rohren oder Profilen ausgegangen, die ineinandergestellt und durch langwierige Umformverfahren metallurgisch miteinander verbun­ den werden. Dabei werden insbesondere Warmumformverfahren wie das Strangpressen angewandt, um eine ausreichende Verbindung zwischen Lotwerkstoff und den anderen Materialkomponenten (Grundwerkstoff) zu erreichen. Neben dem vergleichweise gro­ ßen Aufwand ergeben sich bei einem Warmumformverfahren, ins­ besondere bei der Verarbeitung von cadmiumhaltigen Loten auch Probleme mit der Umweltverträglichkeit.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 28 29 284 ist ein Goldlegierungsdraht für Schmuckketten bekannt, der durch ge­ meinsames Umformen mehrerer Schichten aus Goldlegierung und Goldlotlegierung hergestellt ist. Bei diesem Verfahren ist es jedoch erforderlich, zunächst die benötigten Stab- und Rohr­ materialien herzustellen, miteinander zu verbinden, zu glühen und durch ein geeignetes Umformverfahren wie Strangpressen, Walzen oder Ziehen weiter zu verformen. Die damit verbundene hohe Anzahl an Verfahrensschritten stellt sehr große qualita­ tive Anforderungen und ist wirtschaftlich sehr aufwendig.

Ein ähnliches Verfahren wie in der DE-OS 28 29 284 ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 28 26 812 beschrieben. Hier wird ein Silberlegierungsdraht für Schmuckketten eben­ falls durch eine hohe Anzahl an Verfahrensschritten herge­ stellt, wobei ein Lot durch eine Diffusionsglühung ausgebil­ det wird.

Weiter ist zur Herstellung von hohlen Schmuckteilen aus Edel­ metallwerkstoffen ein Verfahren bekannt, bei dem ein Edel­ metallstreifen um eine Seele aus einem unedlen Werkstoff ge­ bördelt wird. Bei diesem Verfahren wird jedoch keine metal­ lurgische Verbindung erzeugt. Das unedle Grundmaterial dient lediglich als Innenwerkzeug für die weitere Umformung und wird abschließend chemisch entfernt. Auf diese Weise kann zu dekorativen Zwecken eine Hohlware hergestellt werden, die nach Entfernung des unedlen Grundmaterials mit geeigneten Loten dichtgelötet wird.

Schließlich existieren Verfahren zum Warmplattieren oder Kaltplattieren, bei denen die notwendige Erhitzung von zu plattierendem Werkstoff- und Plattierwerkstoff entweder durch konduktive oder induktive Erwärmung oder durch eine extrem hohe Kaltverformung erzielt wird. Diese Verfahren sind eben­ falls vergleichsweise aufwendig und bedürfen meist einer sehr definierten Verfahrensführung mit hohem Kontrollaufwand. Die Erfindung stellt sich dementsprechend die Aufgabe, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu vermeiden. Ins­ besondere soll ein Verbundmaterial der eingangs genannten Art mit einem vergleichsweise geringen maschinellen und finanzi­ ellen Aufwand herstellbar sein. Gleichzeitig soll eine zuver­ lässige und dauerhafte Verbindung von mindestens zwei Werk­ stoffen bei hoher Prozeßsicherheit realisierbar sein.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkma­ len des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungen dieses Verfah­ rens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 17 dargestellt. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezug­ nahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.

Bei der Erfindung ist das eingangs definierte Verfahren da­ durch gekennzeichnet, daß ein Grundkörper aus dem ersten Werkstoff mit dem flächig ausgebildeten zweiten Werkstoff mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig ummantelt wird und der auf diese Weise gebildete Körper wärmebehandelt wird. Dabei handelt es sich bei dem Grundkörper vorzugsweise um einen langgestreckten Grundkörper, insbesondere in Form eines Drahtes oder in Form eines Profils, wobei diese grund­ sätzlich eine beliebige, um dem Fachmann bekannte Form der Querschnittsfläche aufweisen können. Der flächig ausgebildete zweite Werkstoff ist vorzugsweise band- oder streifenförmig ausgebildet.

Bei dem Verfahrensschritt der Ummantelung wird der zweite Werkstoff um den Grundkörper herumgelegt, wobei vorzugsweise der langgestreckte Grundkörper und ein langes Band oder ein langer Streifen aus dem zweiten Werkstoff in Axialrichtung (parallel) aneinandergelegt werden und das Band bzw. der Streifen aus zweitem Werkstoff um den Grundkörper herumgelegt wird. Die am Außenumfang des Grundkörpers aneinanderstoßenden oder dort vorzugsweise überlappenden Längskanten des Bandes bzw. des Streifens aus zweitem Werkstoff werden in geeigneter Weise aneinander oder am Grundkörper festgelegt. Diese Fest­ legung kann beispielsweise durch Bördeln bzw. Umbördeln er­ folgen.

Bei bevorzugten Ausführungsformen ist am Grundkörper aus dem ersten Werkstoff eine Ausnehmung, vorzugsweise nach Art einer Nut vorgesehen. Dabei kann es sich, insbesondere bei einem langgestreckten Grundkörper, um eine in Längsrichtung zumin­ dest abschnittsweise vorgesehene Längsnut handeln. Vorzugs­ weise wird sich eine solche Längsnut über im wesentlichen die gesamte Länge des Grundkörpers erstrecken.

Bei den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen sind vor­ zugsweise mindestens zwei Längsnuten vorgesehen, die an einem langgestreckten Grundkörper vorzugsweise symmetrisch an des­ sen Außenumfang angeordnet sind. Dementsprechend sind bei­ spielsweise an einem Draht mit kreisförmiger Querschnitts­ fläche zwei an dem Draht entlanglaufende Längsnuten um 180° gegeneinander versetzt am Außenumfang angeordnet.

Die erwähnten Ausnehmungen, insbesondere Nuten, können durch spanabhebende Bearbeitung, insbesondere durch Fräsen oder auch durch nichtspanabhebende Bearbeitung, wie beispielsweise durch Walzvorgänge, hergestellt werden.

Sofern Ausnehmungen wie die genannten Nuten vorgesehen sind, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren derart durchführen, daß der zweite Werkstoff beim Ummanteln des Grundkörpers in diese Ausnehmungen eingebracht, insbesondere eingedrückt, wird. Auf diese Weise füllt der zweite Werkstoff diese Aus­ nehmungen nach dem Verfahrensschritt des Ummantelns minde­ stens teilweise, vorzugsweise vollständig aus. Dadurch wird die Festlegung des zweiten Werkstoffes am Grundkörper wesent­ lich verbessert, da eine zusätzliche mechanische Verankerung des zweiten Werkstoffes am Grundkörper eintritt. Für diese Verankerung wird durch die Ausnehmungen eine zusätzliche Oberfläche und eine erhöhte Reibung zur Verfügung gestellt. Es resultiert ein Kraftschluß, der die Verbindung der Werk­ stoffe begünstigt.

Bei weiter bevorzugten Ausführungsformen wird zusätzlich zu dem Wärmebehandlungsschritt nach der Ummantelung ein Kaltum­ formungsschritt durchgeführt. Durch diesen Kaltumformungs­ schritt kann das Verbundmaterial unter anderem auf eine ge­ wünschte Endabmessung verformt werden. Der Kaltumformungs­ schritt schließt sich vorzugsweise an den Wärmebehandlungs­ schritt an. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, mehrere Wärmebehandlungsschritte und Kaltverformungsschritte bei der Herstellung des Verbundmaterials durchzuführen, wobei sich dann Wärmebehandlungsschritte und Kaltverformungsschritte vorzugsweise abwechseln können.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Grundkörper vor der Ummantelung mit dem zweiten Werkstoff, und insbesondere auch vor dem Einbringen von Ausnehmungen vorverformt werden. Dies hat den Vorteil, daß der Grundkörper vor seiner Bear­ beitung auf einen bestimmten Durchmesser und/oder auf eine bestimmte Form der Querschnittsfläche eingestellt werden kann.

Die Schmelztemperatur bzw. der Schmelzbereich des ersten Werkstoffes ist bei der Erfindung vorzugsweise verschieden von der Schmelztemperatur bzw. dem Schmelzbereich des zweiten Werkstoffes. Die entsprechende Differenz beträgt vorzugsweise mindestens 20°C, insbesondere mindestens 40°C. Das Einhal­ ten solcher Differenzen bei den Schmelztemperaturen ist ins­ besondere dann zweckmäßig, wenn mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Lotmantelmaterialien oder Lotkernmaterialien herge­ stellt werden.

Weiter ist es bei der Erfindung bevorzugt, wenn die sog. Weichglühtemperatur des höherschmelzenden Werkstoffes niedri­ ger liegt als die sog. Solidus-Temperatur des niedrigschmel­ zenden Werkstoffes. Vorzugsweise liegt in diesen Fällen die Weichglühtemperatur mindestens 40°C, insbesondere mindestens 50°C, tiefer als die Solidus-Temperatur. Durch diese Maß­ nahme kann die Verbindung des ersten Werkstoffes mit dem zweiten Werkstoff weiter verbessert werden. Das Auftreten von Einschnürungen der duktileren Komponente oder das sog. Ste­ henbleiben einer Komponente kann verhindert werden. Außerdem wird die Gefahr eines Abgleitens des zweiten Werkstoffes auf dem Grundkörper noch weiter reduziert.

Grundsätzlich können bei der Erfindung alle metallischen Werkstoffe als erste und/oder zweite Werkstoffe eingesetzt werden. Es ist für den Fachmann dann möglich, die entspre­ chenden Kombinationen aus ersten und zweiten Werkstoffen aus­ zuwählen. Neben den besonders bevorzugten Edelmetallen und Edelmetallegierungen sind als metallische Werkstoffe Kupfer und Titan und deren Legierungen sowie das sog. Neusilber zu nennen. Bei Neusilber handelt es sich bekanntlich um auch als Nickelmessing bezeichnete Kupfer-Nickel-Zink-Legierungen. Die Materialien Kupfer, Kupferlegierungen, Titan, Titanlegierun­ gen und Neusilber werden vorzugsweise im Kern des Verbundma­ terials, d. h. als erster Werkstoff eingesetzt.

Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei dem ersten und/oder zweiten Werkstoff vorzugsweise um ein Lot, insbesondere ein Hart-Lot. Dies gilt insbesondere für die Fälle, bei denen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Lotkernmaterialien oder Lot­ mantelmaterialien hergestellt werden.

Bei dem Lot handelt es sich vorzugsweise um ein edelmetall­ haltiges oder um ein kupferhaltiges Lot, wobei der Edelme­ tallgehalt bzw. der Kupfergehalt vorzugsweise mindestens 45 Gew.-% beträgt. Bei weiter bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird als erster Werkstoff für den Kern ein Edel­ metall oder eine Edelmetallegierung und als zweiter Werk­ stoff für den Mantel ein edelmetallhaltiges oder ein edel­ metallegierungshaltiges Lot eingesetzt. Dies führt dann zu einem Lotmantel-Verbundmaterial.

Bei einer weiteren Gruppe von bevorzugten Ausführungsformen wird als erster Werkstoff für den Kern ein edelmetallhaltiges oder ein edelmetallegierungshaltiges Lot und als zweiter Werkstoff für den Mantel ein Edelmetall oder eine Edelmetall­ legierung eingesetzt. Dies führt dann zu einem Lotkern-Ver­ bundmaterial.

Die Form des Verbundmaterials und die Dimensionen des Kerns bzw. des Mantels können bei der Erfindung grundsätzlich frei variiert werden. Dabei ist es bevorzugt, wenn der später den Kern des Verbundmaterials bildende Grundkörper als Ausgangs­ material Abmessungen, insbesondere einen Durchmesser von 5-15 mm, vorzugsweise von 8-10 mm, besitzt. In der Regel wird es sich bei dem Grundkörper um ein Vollmaterial handeln. Die Abmessungen des zweiten Werkstoffes als Ausgangsmaterial, insbesondere des Bandes, das im Verbundmaterial den Mantel bildet, sind an die Abmessungen des Grundkörpers angepaßt. Die Dicke des Bandes beträgt vorzugsweise 0,5-2 mm, insbe­ sondere 0,6-0,8 mm. Weiter ist es bei der Erfindung bevor­ zugt, wenn die Querschnittsfläche des Mantels zwischen 1% und 65% der Gesamtquerschnittsfläche des erhaltenen Ver­ bundmaterials beträgt.

Die Wärmebehandlung oder Glühbehandlung des mit dem zweiten Werkstoff ummantelten Grundkörpers wird bei einer geeigneten Temperatur durchgeführt, die der Fachmann auswählen kann. Bei der Herstellung von Lot-Verbundmaterialien liegt die Tempera­ tur dabei unterhalb der Schmelztemperatur bzw. des Schmelzbe­ reiches des lothaltigen Werkstoffes. Bei der Wärmebehandlung sind Temperaturen zwischen 500°C und 800°C, insbesondere zwischen 550°C und 650°C, bevorzugt. Die Wärmebehandlungs­ temperatur kann dabei vorzugsweise im Bereich der sog. Weich­ glühtemperatur des höherschmelzenden Werkstoffes des Verbund­ materials liegen.

Die Dauer der Wärmebehandlung kann ebenfalls variiert werden, wobei in der Regel Zeiträume zwischen mehreren Minuten und mehreren Stunden bevorzugt sind. Insbesondere beträgt die Dauer der Wärmebehandlung zwischen 20 und 60 Minuten. Wie oben beschrieben, kann die Wärmebehandlung auch durch Kaltum­ formungsschritte unterbrochen sein.

In der Regel wird die Wärmebehandlung an Luft durchgeführt werden. Bei Einsatz von bestimmten Werkstoffen kann die Wär­ mebehandlung auch unter Vakuum oder unter einer Schutzgas­ atmosphäre wie Argon stattfinden.

Weiter betrifft die Erfindung ein Verbundmaterial, das einen Kern aus mindestens einem ersten, vorzugsweisen metallischen Werkstoff und einen Mantel, der den Kern mindestens teilweise umschließt, aus mindestens einem zweiten, vorzugsweise metal­ lischen Wirkstoff aufweist. Dabei besitzt das Verbundmaterial insbesondere einen lothaltigen Kern und/oder einen lothalti­ gen Mantel. Derartige Verbundmaterialien sind erfindungsge­ mäß nach dem bereits beschriebenen Verfahren erhältlich und vorzugsweise nach diesem Verfahren hergestellt. Besonders hervorzuheben sind Ausführungen des erfindungsgemäßen Ver­ bundmaterials, bei denen mindestens eine im Kern vorgesehene Ausnehmung vom Werkstoff des Mantels im wesentlichen voll­ ständig ausgefüllt ist. Auf den Wortlaut der Ansprüche 18 bis 20 wird Bezug genommen und verwiesen.

Schließlich betrifft die Erfindung einen Körper für die Fer­ tigstellung eines erfindungsgemäßen Verbundmaterials. Dieser
Körper ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise langgestreckter Grundkörper aus dem ersten Werk­ stoff mit dem flächig ausgebildeten, vorzugsweise bandförmi­ gen zweiten Werkstoff mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig ummantelt ist. Bei dem erfindungsgemäßen Körper besitzt der Grundkörper vorzugsweise mindestens eine Ausneh­ mung, insbesondere mindestens eine Längsnut. Vorzugsweise sind die Ausnehmungen dabei mindestens teilweise, insbeson­ dere vollständig, vom zweiten Werkstoff ausgefüllt. Auf den Wortlaut der Ansprüche 21 bis 23 wird Bezug genommen und verwiesen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Ver­ bundmaterial lösen die eingangs gestellten Aufgaben. So las­ sen sich zwei oder mehrere Werkstoffe unter hoher Prozeß­ sicherheit miteinander verbinden. Aufgrund der Tatsache, daß lediglich eine Ummantelung und eine Wärmebehandlung zwingend ist, ist der maschinelle und finanzielle Aufwand vergleichs­ weise gering. Dies macht die Erfindung auch für Lotgrößen von Sonderwerkstoffen geeignet, die mit den bisher bekannten Ver­ fahren wirtschaftlich nicht herstellbar sind. Die Erfindung ist auch für Kombinationen von Werkstoffen geeignet, die mit Hilfe von bekannten Methoden nur mit einem sehr großen zu­ sätzlichen Aufwand zu Verbundmaterialien verarbeitbar sind. Durch die bevorzugten Ausführungsformen läßt sich die Verbin­ dung der Werkstoffe bei der Ummantelung und der Wärmebehand­ lung weiter verbessern. Dies gilt insbesondere für die vor­ gesehenen Ausnehmungen, die die Haftung des zweiten Werkstof­ fes am Grundkörper erhöhen. Auch die Auswahl der Weichglüh­ temperatur einer höherschmelzenden Komponente kann hierzu in besonderem Maße beitragen.

Die beschriebenen Merkmale und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzug­ ten Ausführungsformen in Verbindung mit den Unteransprüchen und der Zeichnung. Hierbei können die einzelnen Merkmale je­ weils für sich oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Verbundkörpers aus erfindungsgemäßem Verbund­ material mit einem Lotmantel, und

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines zweiten Verbundkörpers aus erfindungsgemäßen Verbund­ material mit einem Lotkern.

Der Verbundkörper 1 gemäß Fig. 1 besteht aus einem langge­ streckten drahtförmigen Kern 2 aus einem ersten Werkstoff und einem den Kern 2 vollständig umschließenden zylinderförmigen Mantel 3 aus einem lothaltigen zweiten Werkstoff. Dieser Ver­ bundkörper 1 ist nach dem bereits beschriebenen erfindungsge­ mäßen Verfahren erhältlich, das im folgenden anhand einiger Beispiele noch näher erläutert wird.

Bei dem Verbundkörper 1 gemäß Fig. 1 ist im Kern 2 eine im wesentlichen über die gesamte Länge des Kerns verlaufende nutförmige Ausnehmung 4 vorgesehen. Diese Ausnehmung 4 ist vollständig mit dem Werkstoff des Mantels 3 ausgefüllt.

Bei dem Verbundkörper 1 gemäß Fig. 1 ist über die gesamte Grenzfläche zwischen Kern 2 und Mantel 3 eine gute Haftung zwischen den beiden Werkstoffen gegeben. Darüber hinaus ge­ währleistet die Ausnehmung 4 bei der Ummantelung des Kerns 2 mit dem zweiten Werkstoff des Mantels 3 eine gute mechani­ sche Verankerung des den Kern 2 bildenden Grundkörpers mit dem zweiten Werkstoff. Bei der Herstellung wird das Band aus zweitem Werkstoff vorzugsweise in axialer Richtung parallel an den Grundkörper gelegt und um diesen herumgelegt (also nicht um den Grundkörper gewickelt wie ein Verband.

In entsprechender Weise ist in Fig. 2 ein weiterer Verbund­ körper 11 mit einem Lotkern 12 und einem diesen Lotkern 12 vollständig umschließenden Mantel 13 dargestellt. Auch hier ist eine nutförmige Ausnehmung 14 im Lotkern 12 vorgesehen, die vollständig mit dem Werkstoff des Mantels 13 ausgefüllt ist.

Beispiel Beispiel 1

Es wird in einem Vorverformungsschritt ein Draht aus Feinsil­ ber mit 9 mm Durchmesser und einem Achtkantprofil herge­ stellt. In diesen Draht werden zwei Nuten parallel (um 180° versetzt) eingefräst. Gleichzeitig wird ein Lotstreifen von 0,6 mm Dicke aus einem Lot der Zusammensetzung 45 Gew.-% Ag, 15,5 Gew.-% Zn, 22 Gew.-% Cu und 17,5 Gew.-% Cd hergestellt. Mit diesem Lotstreifen wird der Grundwerkstoff in Längsrichtung kontinuierlich ummantelt. Der Verbund wird bei 550°C 30 Minuten lang geglüht, an Luft abgekühlt und auf Endabmessung verformt. Es ergibt sich ein Lotmanteldraht mit 1,35 mm Durchmesser.

Beispiel 2

Es wird ein Draht aus einem Lot der Zusammensetzung 55 Gew.-% Ag, 22 Gew.-% Zn, 21 Gew.-% Cu und 2 Gew.-% Sn mit 9 mm Durchmesser und einem Achtkantprofil hergestellt. In diesen Draht werden zwei Nuten parallel eingefräst. Gleichzeitig wird ein Strei­ fen aus Feinsilber mit 0,6 mm Dicke hergestellt. Mit diesem Feinsilberstreifen wird der Grundwerkstoff aus Lot kontinu­ ierlich ummantelt, bei 550°C 30 Minuten lang geglüht, an Luft abgekühlt und auf Endabmessung verformt. Es ergibt sich ein Lotkerndraht mit 1,35 mm Durchmesser.

Beispiel 3

Es wird ein Draht aus einem Werkstoff der Zusammensetzung von 62 Gew.-% Cu, 18 Gew.-% Ni und 20% Zn mit einem Durchmesser von 8 mm hergestellt. In diesen Draht werden zwei Nuten parallel eingefräst. Gleichzeitig wird ein Lotstreifen der Zusammen­ setzung von 55 Gew.-% Ag, 22 Gew.-% Zn, 21 Gew.-% Cu und 2 Gew.-% Zn mit einer Dicke von 0,8 mm hergestellt. Mit diesem Lotstrei­ fen wird der Grundwerkstoff aus Neusilber kontinuierlich um­ mantelt, bei 550°C 30 Minuten lang geglüht, an Luft abge­ kühlt und auf Endabmessung verformt.

Beispiel 4

Es wird ein Titandraht mit 10 mm Ausgangsdurchmesser herge­ stellt. Gleichzeitig wird ein Band aus 50 Gew.-% Cu und 50 Gew.-% Ni mit 0,8 mm Dicke hergestellt. Der Grundwerkstoff wird mit diesem Band kontinuierlich ummantelt, bei 650 bis 750°C 30 Minuten lang im Vakuum oder unter Argon geglüht und auf ein Endmaß von 0,6 mm Durchmesser verformt. Damit steht ein Verbundmaterial zum Löten bereit, das eine aktive Komponente als Kernwerkstoff hat und damit zum Löten keramischer Werk­ stoffe in besonderer Weise geeignet ist.

Beispiel 5

Es wird ein Kupferdraht mit 10 mm Ausgangsdurchmesser in Achtkantform hergestellt. In diesen Draht werden zwei Nuten parallel eingewalzt. Gleichzeitig wird ein Lotband der Zusam­ mensetzung 49 Gew.-% Ag, 24 Gew.-% Zn, 16 Gew.-% Cu, 7 Gew.-% Mn und 4 Gew.-% Ni mit 0,8 mm Dicke hergestellt. Der Grundwerkstoff wird mit dem Lotband kontinuierlich ummantelt, bei 570 bis 620°C 30 Minuten lang geglüht, an Luft abgekühlt und auf eine Endabmessung von 3 mm Breite und 0,4 mm Dicke verformt.

Beispiel 6

Es wird ein Achtkant-Walzprofil von 10 mm Durchmesser aus Silber-Zinnoxid mit 10 Gew.-% Zinnoxid hergestellt. In diesen Draht werden zwei Nuten parallel eingefräst. Gleichzeitig wird ein Lotband der Zusammensetzung 45 Gew.-% Ag, 15,5 Gew.-% Zn, 22 Gew.-% Cd und 17,5% Cu mit 0,8 mm Dicke hergestellt. Der Grundwerkstoff wird mit dem Lotband kontinuierlich um­ mantelt, bei 600°C geglüht und auf einen Enddurchmesser von 1,85 mm verformt.

Beispiel 7

Es wird ein quadratisches Kernmaterial aus 62 Gew.-% Cu, 18 Gew.-% Zn und 20 Gew.-% Ni mit 8 mm Kantenlänge hergestellt. In dieses Grundmaterial werden auf gegenüberliegenden Seiten mittig zwei Nuten eingefräst. Gleichzeitig wird ein Band aus Feinkornsilber mit bis zu 0,15 Gew.-% Ni hergestellt. Das Pro­ fil wird mit diesem Band kontinuierlich ummantelt, bei 550°C geglüht und auf eine Endabmessung von 4 mm Kantenlänge ver­ formt.

Claims (23)

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials mit einem Kern aus mindestens einem ersten, vorzugsweise metallischen Werkstoff und einem den Kern mindestens teilweise umschließenden Mantel aus mindestens einem zweiten, vorzugsweise metallischen Werkstoff, insbeson­ dere zur Herstellung eines Verbundmaterials mit einem lothaltigen Kern und/oder einem lothaltigen Mantel, da­ durch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise langgestreck­ ter Grundkörper aus dem ersten Werkstoff mit dem flächig ausgebildeten, vorzugsweise bandförmigen zweiten Werk­ stoff mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, ummantelt und der so gebildete Körper wärmebehandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem langgestreckten Grundkörper um einen Draht mit im wesentlichen kreisförmiger Querschnitts­ fläche oder um einen Profildraht mit einer von der Kreisfläche abweichenden Querschnittsfläche handelt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in dem Grundkörper mindestens eine Ausnehmung, vorzugsweise nach Art einer Nut, insbeson­ dere mindestens eine Längsnut, vorgesehen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsnut mindestens über einen Teil der Länge des langgestreckten Grundkörpers, vorzugsweise im we­ sentlichen über dessen gesamte Länge, erstreckt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens zwei Ausnehmungen, vorzugs­ weise Längsnuten, vorgesehen sind, wobei die Längsnuten vorzugsweise symmetrisch am Grundkörper vorgesehen sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausnehmungen durch spanabhebende Bearbeitung, insbesondere durch Fräsen, in den Grundkör­ per eingebracht werden, vorzugsweise unmittelbar vor der Ummantelung des Grundkörpers mit dem zweiten Werkstoff.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite Werkstoff beim Ummanteln des Grundkörpers in die dort vorhandenen Ausnehmungen, insbesondere in die dort vorhandenen Längsnuten einge­ bracht, vorzugsweise eingedrückt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der durch Ummantelung des Grundkörpers mit dem zweiten Werkstoff gebildete Körper zusätzlich kaltumgeformt wird, vorzugsweise nach einem Wärmebehandlungsschritt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Grundkörper vor der Umman­ telung mit dem zweiten Werkstoff, und insbesondere vor dem Einbringen der Ausnehmungen, auf einen bestimmten Durchmesser-und/oder eine bestimmte Form der Quer­ schnittsfläche vorverformt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schmelztemperatur bzw. der Schmelzbereich des ersten Werkstoffs von der Schmelztem­ peratur bzw. dem Schmelzbereich des zweiten Werkstoffs um mindestens 20°C, vorzugsweise mindestens 40°C, ver­ schieden ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die sog. Weichglühtemperatur des höherschmelzenden Werk­ stoffes niedriger ist als die sog. Solidus-Temperatur des niedrigschmelzenden Werkstoffes, vorzugsweise um mindestens 40°C, insbesondere um mindestens 50°C.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß es sich bei dem ersten und/oder dem zweiten Werkstoff um ein Lot, vorzugsweise um ein Hartlot, handelt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein edelmetallhaltiges oder um ein kupferhal­ tiges Lot handelt, wobei vorzugsweise der Edelmetallge­ halt oder der Kupfergehalt mindestens 45 Gew.-% beträgt.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß es sich bei dem ersten Werk­ stoff um ein Edelmetall oder eine Edelmetallegierung handelt, und bei dem zweiten Werkstoff um ein Lot, das edelmetallhaltig oder edelmetallegierungshaltig ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es sich bei dem ersten Werkstoff um ein Lot, das edelmetallhaltig oder edelmetallegierungs­ haltig ist, handelt und bei dem zweiten Werkstoff um ein Edelmetall oder eine Edelmetallegierung.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung des bei der Ummantelung des Grundkörpers mit dem zweiten Werk­ stoff gebildeten Körpers bei einer Temperatur zwischen 500°C und 800°C, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 550°C und 650°C, durchgeführt wird.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung des bei der Ummantelung des Grundkörpers mit dem zweiten Werk­ stoff gebildeten Körpers über einen Zeitraum von mehre­ ren Minuten bis mehreren Stunden, vorzugsweise zwischen 20 Minuten und 60 Minuten, durchgeführt wird.

18. Verbundmaterial mit einem Kern aus mindestens einem ersten, vorzugsweise metallischen Werkstoff und einem den Kern mindestens teilweise umschließenden Mantel aus mindestens einem zweiten, vorzugsweise metallischen Werkstoff, insbesondere Verbundmaterial mit einem lot­ haltigen Kern und/oder einem lothaltigen Mantel, erhält­ lich nach einem Verfahren nach mindestens einem der vor­ hergehenden Ansprüche.

19. Verbundmaterial mit einem Kern aus mindestens einem ersten, vorzugsweise metallischen Werkstoff und einem den Kern mindestens teilweise umschließenden Mantel aus mindestens einem zweiten, vorzugsweise metallischen Werkstoff, insbesondere Verbundmaterial mit einem lot­ haltigen Kern und/oder einem lothaltigen Mantel, herge­ stellt nach einem der Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17.

20. Verbundmaterial nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, ge­ kennzeichnet durch mindestens eine im Kern vorgesehene Ausnehmung, vorzugsweise nach Art einer Nut, die vom zweiten Werkstoff des Mantels, welcher den Kern minde­ stens teilweise, vorzugsweise vollständig umschließt, im wesentlichen vollständig ausgefüllt ist.

21. Körper für die Fertigstellung eines Verbundmaterials nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeich­ net, daß ein vorzugsweise langgestreckter Grundkörper aus dem ersten Werkstoff mit dem flächig ausgebildeten, vorzugsweise bandförmigen zweiten Werkstoff mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig ummantelt ist.

22. Körper nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß im Grundkörper mindestens eine Ausnehmung, vorzugsweise nach Art einer Nut, insbesondere mindestens eine Längs­ nut, vorgesehen ist.

23. Körper nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Werkstoff die Ausnehmungen mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, ausfüllt.