DE19907294C5 - Aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre mit hervorragenden Hartlöteigenschaften zur Verwendung in Kfz-Wärmetauschern und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre mit hervorragenden Hartlöteigenschaften zur Verwendung in Kfz-Wärmetauschern und Herstellungsverfahren dafür Download PDF

Info

Publication number
DE19907294C5
DE19907294C5 DE1999107294 DE19907294A DE19907294C5 DE 19907294 C5 DE19907294 C5 DE 19907294C5 DE 1999107294 DE1999107294 DE 1999107294 DE 19907294 A DE19907294 A DE 19907294A DE 19907294 C5 DE19907294 C5 DE 19907294C5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
brazing
composition
flat tube
flux
cavity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1999107294
Other languages
English (en)
Other versions
DE19907294B4 (de
DE19907294A1 (de
Inventor
Shoei Teshima
Yoshiharu Hasegawa
Ichiro Taninaka
Tsutomo Usami
Yuji Hisatomi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Denso Corp
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=13098787&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE19907294(C5) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Denso Corp, Sumitomo Light Metal Industries Ltd filed Critical Denso Corp
Publication of DE19907294A1 publication Critical patent/DE19907294A1/de
Publication of DE19907294B4 publication Critical patent/DE19907294B4/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19907294C5 publication Critical patent/DE19907294C5/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3603—Halide salts
    • B23K35/3605—Fluorides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • B23K35/3613—Polymers, e.g. resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B23K2101/14—Heat exchangers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • B23K35/025—Pastes, creams, slurries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/1355—Elemental metal containing [e.g., substrate, foil, film, coating, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/139—Open-ended, self-supporting conduit, cylinder, or tube-type article
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y10T428/31573—Next to addition polymer of ethylenically unsaturated monomer
    • Y10T428/31576—Ester monomer type [polyvinylacetate, etc.]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre mit einer Hartlötzusammensetzung umfassend ein Acrylharzbindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass die flache Röhre mit hervorragenden Hartlöteigenschaften zur Verwendung in Kfz-Wärmetauschern zumindest auf einer der flachen Oberflächen der Röhre eine Walzentransferdruckbeschichtung aufweist, bestehend aus der getrockneten Hartlötzusammensetzung umfassend ein Hartlötflussmittel, Hartlötmetalle und ein Kunstharz, das auf einem Methacrylathomopolymer oder einem Methacrylatcopolymer als seinem Hauptbestandteil basiert, wobei das Gewichtsverhältnis einer Summe aus Hartlötflussmittel und Hartlötmetallen zum Kunstharz in der Hartlötzusammensetzung im Bereich von 9:1 zu 7:3 liegt, wobei die Viskosität der nicht getrockneten Hartlötzusammensetzung für die Walzentransferdruckbeschichtung im Bereich von 100 bis 10000 mPa·s liegt.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre mit hervorragenden Hartlöteigenschaften zur Verwendung in einem Kfz-Wärmetauscher (in dieser Patentschrift umschließt der Begriff ”Aluminium” auch Aluminiumlegierungen). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre, welche für einen Verdampfer, Kondensator und dergleichen zur Verwendung bei einer Kfz-Klimaanlage verwendet wird, und ein Verfahren zum Herstellen derselben.
  • Beschreibung des Standes der Technik und der Problematik
  • Aus der OS 1 627 462 ist ein Hartlöt-Streifen, bestehend aus einer porösen Kunstharzmaterialbasis mit einem Belag aus einer pulverisierten Hartlötlegierung, bekannt, der im Lötverfahren zwischen die zu verlötenden Teile eingefügt und anschließend einem Schweißvorgang unterworfen wird. Bei der Herstellung des Bandes kann gemäß Seite 9, Absatz 3 der Beschreibung dieses Dokuments Acrylharz oder ein anderes lufttrocknendes Bindemittel als harziger Klebstoff verwendet werden. Gemäß Ausführungsbeispiel Seite 7, Absatz 3 ist die Basis kurz vor Verwendung des Bandes zum Löten vom Band abzuziehen und das Lötband zwischen den zu verlötenden Teilen anzubringen.
  • Aus Aluminium gefertigte Kfz-Wärmetauscherkomponenten, beispielsweise Verdampfer und Kondensatoren, zur Verwendung in Kfz-Klimaanlagen werden im allgemeinen aus einer aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre und einer Lamelle, welche in einer gewellten Gestalt gefertigt wird, mit einer Hartlötschicht, die einen Aluminiumkernwerkstoff umfaßt, welcher mit einem Hartlot auf Al-Si-Basis umhüllt ist, hergestellt, indem diese in einer vorgegebenen Gestalt zusammengebaut und mittels Hartlötung verbunden werden.
  • Bei der obengenannten Anwendung ist es, um Aluminiumoxide, die auf der Oberfläche der aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre wie auch auf der Lamelle vorliegen, zu vernichten und zu entfernen und um festes Hartlöten durchzuführen, erforderlich, die Hartlötoberflächen, nachdem die Komponenten in einer gewünschten Anordnung zusammengebaut wurden, mit einem Flußmittel zu sprühbeschichten, welches entweder in Wasser oder in einem Alkohol suspendiert ist, das Lösemittel zu verdampfen und hernach den Hartlötvorgang durchzuführen.
  • Allerdings ist es aufgrund der komplexen Struktur eines aus Aluminium gefertigten Kfz-Wärmetauschers oftmals schwierig, die Oberfläche der flachen Röhre oder der Lamelle mit einem einheitlichen Überzug aus Flußmittelsuspension zu versehen, was zu Problemen führt, bei welchen an jenen Stellen, wo der Flußmittelüberzug nicht ausreichend ist, festes Löten verhindert wird, oder an jenen Stellen, wo der Überzug übermäßig stark ist, das Flußmittel dazu neigt, in einem Lötofen abzufallen und den Ofen zu verschmutzen oder zu korrodieren, was gleichzeitig ein unschönes Erscheinungsbild der verarbeiteten Produkte bewirkt.
  • In den jüngsten Jahren wurden, um ohne den Flußmittelbeschichtungsvorgang unmittelbar vor dem Hartlötschritt auskommen zu können, für derartige Verwendungszwecke ein Verfahren zum frühzeitigeren Auftragen des Flußmittels auf der Oberfläche des hartzulötenden Werkstoffes, ein Verfahren zum Auftragen einer gemischten Zusammensetzung aus Flußmittel und Hartlötmetall oder Hartlötzusammensetzungen vorgeschlagen. (Siehe Japanische Patentanmeldungs-Auslegeschrift Nr. 35870/1991 , Japanische Patentanmeldungs-Auslegeschrift Nr. 285681/1994 , Japanische Patentschrift der Übersetzung der Internationalen Patentanmeldung Nr. 504485/1994 , Japanische Patentschrift Nr. 2681380 , Japanische Patentschrift Nr. 2681389 und andere.)
  • Diese vorgeschlagenen Verfahren haben es ermöglicht, einen einfachen Überzug aus Flußmittel auf der Oberfläche des hartzulötenden Werkstoffes auch in Fällen, in denen der Wärmetauscher eine komplexe Konstruktion aufweist, aufzutragen, in jenem Fall, in dem eine gemischte Zusammensetzung aus Flußmittel und Hartlötmetall aufgetragen wird, ohne die Notwendigkeit, teure Hartlötschichten zu verwenden, auszukommen, und gleichzeitig Abhilfe für das Problem des Verschleißes auf der Form, welcher beim Schritt des Formens der Lamelle durch das Hartlötmetall auf Al-Si-Basis verursacht wurde, zu schaffen, da eine Aluminiumplatte, die nicht mit einem Hartlötmetall beschichtet ist, verwendet werden kann.
  • Wenngleich der Schritt des Beschichtens mittels eines Sprühverfahrens, eines Immersionsverfahrens, Walzentransferdruckens oder dergleichen durchgeführt werden kann, treten beim Sprühverfahren jedoch Probleme wie unzureichende Beschichtungseffizienz oder das Verstopfen der Sprühpistole auf, wohingegen es beim Immersionsverfahren aufgrund des Präzipitierens der Hartlötmetallpulver oder der Flußmittelpulver zu Schwierigkeiten dabei kommt, eine Schnellbeschichtung mit einer Zusammensetzung von einheitlicher Formulierung durchzuführen. Dementsprechend stellt das Walzentransferdrucken das effizienteste Verfahren dar, das sich für eine Massenfertigung in der Praxis eignet.
  • Wenn allerdings unter den organischen Harzen, die während des Schrittes des Erhitzens für das Hartlöten zu verdampfen sind, eine Hartlötzusammensetzung, die einen Harzträger, beispielsweise ein Acrylharz, das aus Kohlenwasserstoffen der Ethylenreihe besteht, umfaßt, durch Walzentransferdrucken aufgetragen wird, wie in der Japanischen Patentanmeldungs-Auslegeschrift Nr. 35870/1991 , der Japanischen Patentschrift Nr. 2681380 und der Japanischen Patentschrift Nr. 2681389 beschrieben wird, neigt es dazu, viele Stellen zu schaffen, an denen eine Hartlötverbindung nicht zur Gänze vorgesehen wird. Des weiteren wirkt, wenn eine Flußmittelzusammensetzung, umfassend einen oberflächenaktiven Stoff zum Verbessern der Benetzbarkeit der Zusammensetzung eines Aluminiumwerkstoffes (siehe Japanische Patentanmeldungs-Auslegeschrift Nr. 285681/1994 ), durch Walzentransferdrucken aufgetragen wird, der oberflächenaktive Stoff derart, daß er die Anhaftung der Flußmittelzusammensetzung behindert, wodurch es zu einer Beeinträchtigung der Hartlöteigenschaften kommt.
  • Eine Flußmittelzusammensetzung, die sich eines Alkohols, beispielsweise Isopropanol, als Auftragsmedium bedient (siehe Japanische Patentschrift der Übersetzung der Internationalen Patentanmeldung Nr. 504485/1994 ), neigt dazu, die Präzipitation der Hartlötmetallpulver oder der Flußmittelpulver in der Alkohollösung zu verursachen, was zu einer minderwertigen Leistung beim Transferdruck führt und mitunter unzureichende Haftung verursacht. Daher führt eine derartige Zusammensetzung zu dem Problem, daß es unmöglich ist, eine feste Hartlötverbindung zu erreichen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ausgedehnte Versuche und Prüfungen bezüglich des Walzentransferdruckens einer Flußmittelzusammensetzung oder gemischter Zusammensetzungen aus Flußmittel und Hartlötmetallen auf Aluminiumwerkstoffe durchgeführt mit dem Zweck, die obengenannten Probleme zu lösen. In deren Zuge haben die Erfinder festgestellt, daß die Transferdruckleistung und die Haftung einer Hartlötzusammensetzung oder einer Flußmittelzusammensetzung an Aluminiumwerkstoffen erheblich durch die Art von Kunstharzen in der Zusammensetzung, die Eigenschaften von organischer Lösemittel und die in den Zusammensetzungen herrschenden Gewichtsverhältnisse von Flußmitteln oder Hartlötmetallen zu Kunstharzen beeinflußt werden.
  • Aufbauend auf den oben dargelegten Erkenntnissen, um einen kontinuierlichen, zügigen und effizienten Beschichtungsauftrag einer Hartlötflußmittelzusammensetzung und einer gemischten Zusammensetzung, umfassend Flußmittel und Hartlötmetalle, auf der Oberfläche einer aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre, die bei Kfz-Wärmetauscherkomponenten aus Aluminium, beispielsweise bei Verdampfern und Kondensatoren, zum Einsatz kommt, durch Verwendung eines Walzentransferdruckverfahrens zu erreichen, wurde die vorliegende Erfindung als Resultat wiederholter Versuche und Prüfungen verschiedenster Art bewerkstelligt, die in bezug auf Kunstharze in der Zusammensetzung, organische Lösemittel, Gewichtsverhältnisse in der Zusammensetzung von Flußmitteln oder Hartlötmetallen zu Kunstharzen und deren Kombinationen durchgeführt wurden.
  • Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre zur Verwendung bei Kfz-Wärmetauschern vorzusehen, wobei eine derartige Röhre mit Zusammensetzungen hergestellt wird, die eine zufriedenstellende Walzentransferdruckleistung und Haftung und folglich hervorragende Hartlöteigenschaften zur Schau stellen. Ferner ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre zur Verwendung bei Kfz-Wärmetauschern vorzusehen, welche die oben beschriebenen Eigenschaften aufweist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre zur Verwendung bei Kfz-Wärmetauschern, um die obengenannten Aufgaben zu erreichen, gekennzeichnet durch ein erstes Merkmal, wobei zumindest eine der flachen Oberflächen der Röhre mit einer Flußmittelzusammensetzung beschichtet wird, welche Hartlötflußmittel und ein Kunstharz, das auf einem Methacrylathomopolymer oder einem Methacrylatcopolymer als Hauptbestandteil basiert, umfaßt. Die aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre ist des weiteren gekennzeichnet durch ein zweites Merkmal, wobei eine derartige Oberfläche der Röhre mit einer Hartlötzusammensetzung beschichtet wird, welche ein Hartlötflußmittel, Hartlötmetalle und ein Kunstharz, das auf einem Methacrylathomopolymer oder einem Methacrylatcopolymer als Hauptbestandteil basiert, umfaßt. Die aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre ist des weiteren gekennzeichnet durch ein drittes Merkmal, wobei das Gewichtsverhältnis des Hartlötflußmittels zum Kunstharz in der Flußmittelzusammensetzung sowie das Gewichtsverhältnis des Gesamtgewichtes aus den Hartlötflußmitteln und den Hartlötmetallen zum Kunstharz in der Hartlötzusammensetzung im Bereich von 9:1 bis 7:3 liegen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zum Herstellen einer aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre zur Verwendung bei Kfz-Wärmetauschern gekennzeichnet wie folgt:
    • 1. Mindestens eine der flachen Oberflächen einer aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre wird mit einer gemischten Flußmittelzusammensetzung, umfassend Hartlötflußmittelpulver, die einem organischen Lösemittel zugegeben wurden, in welchem ein Kunstharz, das auf einem Methacrylathomopolymer oder einem Methacrylatcopolymer als Hauptbestandteil basiert, gelöst ist, unter Verwendung eines Walzentransferdruckverfahrens beschichtet und in der Folge erhitzt oder getrocknet, um das organische Lösemittel in der gemischten Flußmittelzusammensetzung zu verdampfen.
    • 2. Mindestens eine der flachen Oberflächen einer aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre wird mit einer gemischten Hartlötzusammensetzung, umfassend Hartlötflußmittelpulver und Hartlötmetallpulver, die einem organischen Lösemittel zugegeben wurden, in welchem ein Kunstharz, das auf einem Methacrylathomopolymer oder einem Methacrylatcopolymer als Hauptbestandteil basiert, gelöst ist, unter Verwendung eines Walzentransferdruckverfahrens beschichtet und in der Folge erhitzt oder getrocknet, um das organische Lösemittel in der gemischten Hartlötzusammensetzung zu verdampfen.
    • 3. Bei den oben dargelegten Verfahren 1 oder 2 ist das organische Lösemittel derart, daß das Atomverhältnis von Kohlenstoff zu Sauerstoff in der Molekularstruktur des organischen Lösemittels einem Wert zwischen 2 und 3 entspricht.
    • 4. Bei den oben dargelegten Verfahren 1 oder 3 liegt die Viskosität der gemischten Flußmittelzusammensetzung zwischen 100 und 10000 mPa·s.
    • 5. Bei einem beliebigen der oben dargelegten Verfahren 1, 3 und 4 liegt das Gewichtsverhältnis der Flußmittelpulver zum Kunstharz in der gemischten Flußmittelzusammensetzung im Bereich von 9:1 bis 7:3.
    • 6. Bei den oben dargelegten Verfahren 2 oder 3 liegt die Viskosität der gemischten Hartlötzusammensetzung zwischen 100 und 10000 mPa·s.
    • 7. Bei einem beliebigen der oben dargelegten Verfahren 2, 3 und 6 liegt das Gewichtsverhältnis der Summe aus Flußmittelpulvern und Hartlötmetallpulvern zum Kunstharz in der gemischten Flußmittelzusammensetzung im Bereich von 9:1 bis 7:3.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform zum Walzentransferdrucken einer Zusammensetzung auf eine aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende Röhre darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird Hartlötflußmittel verwendet, um Oxidfilme, die an den Oberflächen einer aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre gebildet werden, zu verringern und zu entfernen und um die Ausbildung einer eutektischen Legierung zwischen dem Aluminiumwerkstoff und den Hartlötmetallen zu erleichtern. Für die oben angeführten Zwecke eignen sich zur Verwendung vor allem Flußmittel auf Fluoridbasis, beispielsweise KF, AlF3, KAlF4, K2AlF5, K3AlF6, CsF, RbF, LiF, NaF und CaF2, oder diejenigen, welche die zuvor genannten Verbindungen als Hauptbestandteile enthalten. Wenn Flußmittel auf Chloridbasis verwendet werden sollen, muß das nach dem Hartlötvorgang zurückbleibende Flußmittel entfernt werden, zumal dieses den Aluminiumwerkstoff korrodieren könnte, wohingegen besondere Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung erforderlich sind, wenn Flußmittel auf Bromidbasis verwendet werden.
  • Was die Hartlötmetalle betrifft, so können jene, die nach dem Hartlöten eine eutektische Legierung mit Aluminium bilden, verwendet werden, wobei spezifische Beispiele dafür Si, Zn, Cu, Ge und dergleichen umfassen. Des weiteren können auch Legierungen aus den obengenannten Metallen und Aluminium, welche nach dem Hartlöten eine eutektische Legierung mit Aluminium bilden, verwendet werden. Bei einer praktischen Anwendung können eine(s) oder mehrere der vorhin genannten Metalle oder Legierungen verwendet werden.
  • Was die bei der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Kunstharze betrifft, so werden jene, die vornehmlich aus einem Homopolymer eines Methacrylates oder einem Copolymer aus zwei oder mehreren Methacrylaten bestehen, bevorzugt. Als spezifische Beispiele für einen derartigen Methacrylatsäureester werden Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, 2-Methylpropylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Octylmethacrylat, Isodecylmethacrylat, Laurylmethacrylat, Tridecylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Diethylaminethylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Dimethylaminethylmethacrylat, t-Butylaminethylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, Metatetrahydrofurfurylmethacrylat und dergleichen angegeben.
  • Die aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre der vorliegenden Erfindung wird hergestellt durch Beschichten von zumindest einer der flachen Oberflächen der angefertigten, aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre mit einer gemischten Flußmittelzusammensetzung, umfassend Hartlötflußmittelpulver, welche einem organischen Lösemittel zugegeben werden, in welchem ein Kunstharz, das auf einem Methacrylathomopolymer oder einem Methacrylatcopolymer als Hauptbestandteil basiert, gelöst ist, oder alternativ dazu mit einer gemischten Hartlötzusammensetzung, umfassend Hartlötflußmittelpulver und Hartlötmetallpulver, welche zum vorhin genannten organischen Lösemittel zugegeben werden, unter Verwendung eines Walzentransferdruckverfahrens und durch nachfolgendes Erhitzen oder Trocknen, um das organische Lösemittel, das in der gemischten Flußmittel- oder der gemischten Hartlötzusammensetzung enthalten ist, zu verdampfen.
  • Es wird bevorzugt, daß das Atomverhältnis von Kohlenstoff zu Sauerstoff in der Molekularstruktur des für den obengenannten Zweck zu verwendenden organischen Lösemittels zwischen 2 und 3 liegt und daß ein derartiges Lösemittel unter dem Gesichtspunkt der Transferdruckleistung einen bestimmten Grad an hydrophilen Eigenschaften aufweist. Zur Verwendung als bevorzugtes Lösemittel eignen sich eine oder mehrere der folgenden Verbindungen: 2-Propanol, 1-Propanol, Ethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Triethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Propylenglycolmonoethylether und dergleichen.
  • Die obengenannten Flußmittelpulver und Hartlötmetallpulver, die dem organischen Lösemittel zuzugeben sind, werden vorzugsweise mit einem Teilchendurchmesser kleiner gleich 100 μm zubereitet. Übersteigt der Teilchendurchmesser 100 μm, so neigen die Pulver in der gemischten Flußmittelzusammensetzung oder gemischten Hartlötzusammensetzung dazu zu präzipitieren, während die Zusammensetzungen unbewegt gelagert werden, und die Einheitlichkeit der Suspension verschlechtert sich. In der Praxis wird vorgezogen, Flußmittelpulver und Hartlötmetallpulver mit einem Teilchendurchmesser von 0,1 bis 100 μm zu verwenden.
  • Die Viskosität der gemischten Flußmittelzusammensetzung und gemischten Hartlötzusammensetzung liegt, gemessen mit einem Mark-E Kegel-Platte-Rotationsviskosimeter bei einer Drehzahl von 1,0 U/min bei 25°C, vorzugsweise zwischen 100 und 10000 mPa·s und insbesondere zwischen 500 und 3000 mPa·s. Ist die Viskosität kleiner als 100 mPa·s, so reichert sich die Oberseite der auf den Aluminiumwerkstoff aufgetragenen Zusammensetzungen mit dem Kunstharz von geringer relativer Dichte an, da die Flußmittelpulver oder Hartlötmetallpulver, die eine hohe relative Dichte aufweisen, während des Trocknungsvorganges präzipitieren, wodurch es zu einer Verschlechterung der Hartlöteigenschaften kommt. Übersteigt die Viskosität andererseits 10000 mPa·s, so wird dadurch ein gleichmäßiges Auftragen der Zusammensetzung erschwert und die Transferdruck leistung beeinträchtigt.
  • Dies kann zu einer Streifenbildung in Form einer ungleichmäßigen Auftragsdicke führen, welche in der Längsrichtung des Aluminiumwerkstoffes erzeugt wird, wo Bereiche mit unzureichenden Mengen an Beschichtung für einen unzureichenden Kontakt mit der Lamelle und demzufolge für unbefriedigende Hartlöteigenschaften sorgen.
  • Das Gewichtsverhältnis der Flußmittelpulver zum Kunstharz, welche in der gemischten Flußmittelzusammensetzung enthalten sind, oder das Gewichtsverhältnis der Summe aus Flußmittelpulvern und Hartlötmetallpulvern zum Kunstharz, welche in der gemischten Flußmittelzusammensetzung enthalten sind, liegt vorzugsweise im Bereich von 9:1 bis 7:3, in welchem hervorragende Hartlöteigenschaften erzielt werden. Übersteigt das Gewichtsverhältnis der Flußmittelpulver oder der Summe aus Flußmittelpulvern und Hartlötmetallpulvern den Wert 9, so wird die Haftung der jeweiligen Zusammensetzungen am Aluminiumwerkstoff unzureichend und die Beschichtung neigt dazu, ein Abblättern zu verursachen, wohingegen bei Werten unter 7 ein übermäßiges Verhältnis des Kunstharzes die Hartlöteigenschaften beeinträchtigt und die Kosten erhöht.
  • Die Walzentransferdruckvorrichtungen können beispielsweise eine Anordnung aufweisen, wie sie in 1 dargestellt wird, wobei eine aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre A, die von einer Umwickeleinheit 8 zugeführt wird, über eine Vorschubwalze 10 zu einem Schritt des Auftragens einer Zusammensetzung geführt wird. Beim Schritt des Auftragens wird die Zusammensetzung, welche in einem Zusammensetzungsbehälter 1 aufbewahrt wird, von einer angebrachten Aufnahmewalze 2 aufgenommen, auf eine Auftragwalze 3 übertragen und daraufhin auf der Oberfläche der aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre A aufgetragen, welche durch die Auftragwalze 3 und eine Stützwalze 4 hindurchgeführt wird.
  • Die aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre A, welche mit einer Zusammensetzung beschichtet ist, wird durch eine Vorschubwalze 11 zu einem Ofen 5, beispielsweise einem Gasofen, geführt, welcher aus einer Trocknungszone 6 und einer Kühlzone 7 besteht. Die aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre A wird, nachdem sie in der Trocknungszone 6 auf eine Temperatur von ungefähr 200 bis 300°C erhitzt wurde, gekühlt und, nachdem sie durch eine Vorschubwalze 12 hindurchgetreten ist, von einer Aufwickeleinheit 9 aufgewickelt. Wenngleich ein Konvektionsheizsystem, welches sich Heißluft bedient, als Heizsystem für den Ofen geeignet ist, könnte zugleich eine Strahlungsheizung mit Strahlen im fernen Infrarotbereich wie auch eine Luftzufuhr zum Fördern der Verdampfung organischer Lösemittel verwendet werden.
  • Die aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre A tritt für gewöhnlich innerhalb einiger Sekunden durch den Ofen 5 hindurch, innerhalb welcher Zeit die organischen Lösemittel, die in der darauf aufgetragenen Zusammensetzung enthalten sind, verdampfen und eine Beschichtung, welche Flußmittel und Kunstharz umfaßt, oder eine, welche Flußmittel, Hartlötwerkstoff und Kunstharz umfaßt, auf einer der flachen Oberflächen der aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre zurücklassen. 1 veranschaulicht die Vorrichtungsanordnung zum Auftragen einer Zusammensetzung auf nur einer Seite der flachen Oberflächen der aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre, jedoch können durch Hinzufügen eines weiteren Zusammensetzungsbehälters und des Walzensatzes beide Seiten der flachen Röhre beschichtet werden.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird in der Folge durch Bezugnahme auf Beispiele und Vergleichsbeispiele ausführlicher beschrieben.
  • Beispiel 1
  • Als Aluminiumwerkstoff wurde eine 8 Hohlräume aufweisende, extrudierte flache Röhre (Röhrenmaße: 16 mm Breite × 1,8 mm Dicke, Hohlraummaße: 1 mm Tiefe × 1,57 mm Breite, mit Wänden zwischen den Hohlräumen von 0,35 mm Dicke) verwendet, die durch Heißextrusion aus A1050-Werkstoff hergestellt wurde. Beschichtungen mit gegenständlichen Zusammensetzungen wurden auf eine der flachen Oberflächen der obengenannten aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre durch Verwendung der in 1 dargestellten Vorrichtung aufgetragen. Die Umfangsgeschwindigkeiten für die Auftragwalze (Durchmesser: 30 mm), die Stützwalze (30 mm) und die Aufnahmewalze (12 mm) wurden auf 50 m/min., 50 m/min. bzw. 15 m/min. eingestellt.
  • Nach dem Schritt des Beschichtens wurde die flache Röhre 8 Sekunden lang durch einen Gasofen, dessen Umgebungstemperatur 250°C betrug, hindurchgeführt, um die organischen Lösemittel zu verdampfen, gekühlt und aufgewickelt. Beim Zubereiten der Zusammensetzungen wurden alle Flußmittelpulver und Hartlötmetallpulver durch ein Sieb mit Maschenzahl 330 (Öffnungen/Inch) gesiebt, mittels einer Sandmühle gründlich gemischt und verteilt sowie mit organischen Lösemitteln vermischt und auf eine gewünschte Viskosität eingestellt. Die Viskosität wurde mittels eines Mark-E Kegel-Platte-Rotationsviskosimeters (Hersteller: Tokimec Inc.) mit einer Drehzahl von 1,0 U/min und bei einer Temperatur von 25°C gemessen.
  • Tabelle 1 veranschaulicht die Arten von verwendeten Flußmitteln, Hartlötmetallen, Kunstharzen und organischen Lösemitteln wie auch die Atomverhältnisse von Kohlenstoff zu Sauerstoff in der Molekularstruktur der organischen Lösemittel. In Tabelle 1 ist das Hartlötmetall, welches als Si-Zn bezeichnet wird, eine Mischung aus 90 Gew.-% Siliziumpulver und 10 Gew.-% Zinkpulver, und Al-Si ist Pulver aus einer Siliziumlegierung, welche 12 Gew.-% Aluminium enthält. Zudem handelt es sich beim als EGMEE bezeichneten organischen Lösemittel um Ethylenglycolmonoethylether, bei PGMEE um Propylenglycolmonoethylether, bei DEGMEE um Diethylenglycolmonoethylether, bei DEGMBE um Diethylenglycolmonobutylether und bei TEGMEE um Triethylenglycolmonoethylether.
  • Die Beschichtungsmenge gemischter aufgetragener Flußmittelzusammensetzungen wurde auf 5 g/m2 bezogen auf das Flußmittelgewicht eingestellt, und die Beschichtungsmenge gemischter aufgetragener Hartlötzusammensetzungen wurde auf 5 g/m2 bezogen auf das Gewicht der enthaltenen Hartlötmetalle eingestellt. Tabelle 2 gibt die Viskosität, die Gewichtsverhältnisse von Flußmitteln zu Kunstharzen bzw. die Gewichtsverhältnisse der Summe aus Flußmitteln und Hartlötmetallen zu Kunstharzen in den verwendeten Zusammensetzungen an. Tabelle 1
    Organische Lösemittel
    Prüfstückkennzl. Flußmittel Hartlötwerkstoff Kunstharz Art Atomverhältnis C:O
    1 KF-AlF3 - Polymer aus 2-Ethylhexylmethacrylat EGMEE 2
    2 K3AlF6 - PGMEE 2,5
    3 KF-AlF3 - 2-Propanol 3
    4 KF-AlF3 - DEGMEE 2
    5 KF-AlF3 - Copolymer aus Methylmethacrylat und n-Butylmethacrylat PGMEE 2,5
    6 K3AlF6 - DEGMBE 8/3
    7 KF-AlF3 - DEGMBE 2
    8 KF-AlF3 - 2-Propanol 3
    9 K2AlF5 - DEGMEE 2
    10 KF-AlF3 - PGMEE 2,5
    11 KF-AlF3 Si Polymer aus 2-Ethylhexylmethacrylat 2-Propanol 3
    12 KF-AlF3 Si-Zn TEGMEE 2
    13 K2AlF5 Si-Zn Copolymer aus Methylmethacrylat und n-Butylmethacrylat 2-Propanol 3
    14 KF-AlF3 Si DEGMEE 2
    15 KF-AlF3 Al-Si DEGMEE 2
    Tabelle 2
    Prüfstückkennzl. Viskosität der verwendeten Zusammensetzung (mPa·s) Gewichtsverhältnis von Flußmitteln und Hartlötmetallen zu Kunstharz <(Flußmittel + Hartlötmetalle):Kunstharz>
    1 1050 <(7,5 + 0):2,5>
    2 690 <(8,0 + 0):2,0>
    3 1890 <(8,5 + 0):1,5>
    4 370 <(9,0 + 0):1,0>
    5 710 <(7,0 + 0):3,0>
    6 2620 <(8,5 + 0):1,5>
    7 830 <(7,5 + 0):2,5>
    8 780 <(7,0 + 0):3,0>
    9 2290 <(8,5 + 0):1,5>
    10 120 <(7,0 + 0):3,0>
    11 8240 <(5,0 + 3,0):2,0>
    12 3740 <(5,5 + 3,0):1,5>
    13 9540 <(5,0 + 2,5):2,5>
    14 2840 <(5,0 + 2,0):3,0>
    15 1230 <(6,0 + 2,5):1,5>
  • Die aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhren, welche mit Zusammensetzungen beschichtet wurden, wurden mit Hinblick auf Haftfestigkeit und Transferdruckleistung der aufgetragenen Zusammensetzungen evaluiert. Die Haftfestigkeit wurde evaluiert wie folgt. Zunächst wurden mittels eines dünnen Handwerksmessers elf mal elf Einschnitte in Abständen von einem Millimeter auf der beschichteten Oberfläche mit einer bis zum Aluminiumgrundmaterial reichenden Tiefe angebracht, um ein Gittermuster, welches 100 kleine Blöcke umfaßte, zu schaffen. Ein 12 mm breites Klebeband wurde fest über das Gittermuster gedrückt und hernach in der orthogonalen Richtung fest weggezogen, und die Anzahl von Blöcken im Gitter, die nicht abgeschält zurückblieben, wurde gezählt.
  • Hinsichtlich der Transferdruckleistung erfolgte die Evaluierung bezogen auf die Einheitlichkeit der Zusammensetzungen, welche von der Auftragwalze auf die aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre walztransfergedruckt wurden, durch Sichtkontrolle des Zustandes der Beschichtung. Ein Beschichtungszustand, welcher Streifen ungleicher Beschichtungsdicke in der Richtung parallel zur Extrusion der flachen Röhre aufwies, wurde als Fehler bewertet; anderfalls: zufriedenstellend.
  • In der Folge wurde eine Hartlötverbindung zur Evaluierung durch Zusammenpassen einer mit einer Zusammensetzung beschichteten, aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre und einer Lamelle, welche entweder aus einer Platte aus Aluminiumlegierung (0,1 mm Dicke) oder aus einer Hartlötschicht aus Aluminium (Kernmaterial: A3103-Legierung, Hülle: A4045-Legierung, mit einem Umhüllungsgrad von 10%), welche in eine gewellte Gestalt geformt wurde, Erhitzen der Baugruppe bis auf 600°C in einer Stickstoffatmosphäre, drei Minuten langes Aufrechterhalten der Temperatur und darauffolgendes Ofenkühlen der Baugruppe vorgesehen.
  • Die Hartlöteigenschaften wurden durch Bestimmen des Verbindungsgrades zwischen der aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre und der Lamelle, ausgedrückt als Prozentsatz fertiggestellter Verbindungen je einhundert Hartlötstellen, evaluiert. Tabelle 3 faßt die Evaluierungsergebnisse für die Haftfestigkeit und die Transferdruckleistung der aufgetragenen Zusammensetzungen wie auch für die Hartlöteigenschaften zusammen. Aus Tabelle 3 geht hervor, daß jedes der Prüfstücke Nr. 1 bis 15 gemäß der vorliegenden Erfindung 95 oder mehr nichtabgeschälte zurückgebliebene Blöcke aufwies, eine einheitliche Beschichtung ohne Streifenbildung ergab und hervorragende Hartlöteigenschaften mit einem Verbindungsgrad von 95% oder darüber besaß. Tabelle 3
    Prüfstück-Kennzahl Hartlötverbindungsgegenstück Verbindungsgrad (%) Haftfestigkeit Transferdruckleistung
    1 BS 98 100 zufriedenstellend
    2 BS 100 100 zufriedenstellend
    3 BS 97 100 zufriedenstellend
    4 BS 95 100 zufriedenstellend
    5 BS 98 100 zufriedenstellend
    6 BS 99 100 zufriedenstellend
    7 BS 98 100 zufriedenstellend
    8 BS 96 100 zufriedenstellend
    9 BS 98 100 zufriedenstellend
    10 BS 95 100 zufriedenstellend
    11 A3003 95 100 zufriedenstellend
    12 A3003 100 100 zufriedenstellend
    13 A3003 98 100 zufriedenstellend
    14 A3003 99 100 zufriedenstellend
    15 A3003 95 100 zufriedenstellend
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Unter Verwendung einer aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre, welche mit Beispiel 1 ident ist, und auch anhand des identen Verfahrens und der identen Bedingungen, wurden gegenständliche Zusammensetzungen auf einer der flachen Oberflächen der flachen Röhre aufgetragen. Nach dem Schritt des Beschichtens, ähnlich wie bei Beispiel 1, wurde die flache Röhre 8 Sekunden lang durch einen Gasofen mit einer Umgebungstemperatur von 250°C hindurchgeführt, um die organischen Lösemittel zu verdampfen, gekühlt und aufgewickelt.
  • Ähnlich wie bei Beispiel 1 wurde die Beschichtungsmenge gemischter Flußmittelzusammensetzungen auf 5 g/m2 bezogen auf das Flußmittelgewicht und jene gemischter Hartlötzusammensetzungen auf 5 g/m2 bezogen auf das Gewicht der enthaltenen Hartlötmetalle eingestellt. Tabelle 4 zeigt die Arten von Flußmitteln, Hartlötmetallen, Kunstharzen und organischen Lösemitteln, welche in den Zusammensetzungen von Vergleichsbeispiel 1 enthalten sind, wie auch die Atomverhältnisse von Kohlenstoff zu Sauerstoff in der Molekularstruktur der verwendeten organischen Lösemittel. Tabelle 5 gibt die Viskosität, die Gewichtsverhältnisse von Flußmittel zu Kunstharz bzw. die Gewichtsverhältnisse der Summe aus Flußmitteln und Hartlötmetallen zu Kunstharzen in den beim Vergleichbeispiel 1 verwendeten Zusammensetzungen an. Tabelle 4
    Organische Lösemittel
    Prüfstückkennzl. Flußmittel Hartlötwerkstoff Kunstharz Art Atomverhältnis C:O
    16 KF-AlF3 - Polymer von Butylacrylat EGMEE 2
    17 K3AlF6 - Ethylbenzol 8/0
    18 KF-AlF3 - PGMEE 2,5
    19 KF-AlF3 - DEGMEE 2
    20 K2AlF3 - Polymer von 2-Ethylhexylmethacrylat Methylisobutylkaton 6
    21 K3AlF6 - PGMEE 2,5
    22 KF-AlF3 - Copolymer von Methylacrylat und n-Butylmethacrylat Ethylbenzol 8/0
    23 KF-AlF3 - DEGMEE 2
    24 - Butanol 4
    25 KF-AlF3 - Toluen 7/0
    26 KF-AlF3 Si-Zn Polymer von Butylacrylat PGMEE 2,5
    27 KF-AlF3 Si-Zn Toluen 7/0
    28 Si Copolymer von Methylmethacrylat und n-Butylmethacrylat PGMEE 2,5
    29 KF-AlF3 Si Cyclohexan 6
    30 KF-AlF3 Al-Si PGMEE 2,5
    Tabelle 5
    Prüfstuckkennzl. Viskosität der verwendeten Zusammensetzung (mPa·s) Gewichtsverhältnis von Flußmitteln und Hartlötmetallen zu Kunstharz <(Flußmittel + Hartlötmetalle):Kunstharz>
    16 850 <(7,5 + 0):2,5>
    17 1770 <(8,0 + 0):2,0>
    18 810 <(6,5 + 0):3,5>
    19 92 <(9,2 + 0):8,0>
    20 910 <(8,0 + 0):2,0>
    21 10800 <(9,2 + 0):8,0>
    22 12400 <(9,0 + 0):1,0>
    23 1480 <(6,0 + 0):4,0>
    24 3660 <(8,5 + 0):1,5>
    25 860 <(7,0 + 0):3,0>
    26 3840 <(5,0 + 2,5):2,5>
    27 4480 <(6,0 + 2,5):1,5>
    28 4730 <(6,2 + 3,0):8,0>
    29 11300 <(6,0 + 3,0):1,0>
    30 1730 <(3,0 + 2,0):5,0>
  • Die aus Aluminium extrudierten, aus mehreren Hohlräumen bestehenden flachen Röhren, welche mit Zusammensetzungen des Vergleichsbeispiels 1 beschichtet wurden, wurden auf Haftfestigkeit und Transferdruckleistung geprüft, wozu dieselben Verfahren wie bei Beispiel 1 verwendet wurden. Außerdem wurden die Hartlöteigenschaften gemäß denselben Verfahren wie in Beispiel 1 evaluiert. Tabelle 6 faßt die Evaluierungsresultate für die oben angeführten Experimente zusammen. Wie aus Tabelle 6 ersichtlich ist, wiesen Prüfstücke, die in außerhalb der Einschränkungen der vorliegenden Erfindung liegenden Bedingungen zubereitet wurden, unzulängliche Ergebnisse in zumindest einem der Aspekte, umfassend Haftfestigkeit, Transferdruckleistung und Hartlöteigenschaften, auf. Tabelle 6
    Prüfstuck-Kennzahl Hartlötverbindungsgegenstück Verbindungsgrad (%) Haftfestigkeit Transferdruckleistung
    16 BS 85 100 zufriedenstellend
    17 BS 65 100 Fehler
    18 BS 80 100 zufriedenstellend
    19 BS 95 92 zufriedenstellend
    20 BS 76 100 Fehler
    21 BS 88 85 Fehler
    22 BS 83 100 Fehler
    23 BS 94 100 zufriedenstellend
    24 BS 75 100 Fehler
    25 BS 74 100 Fehler
    26 A3003 55 100 zufriedenstellend
    27 A3003 75 100 zufriedenstellend
    28 A3003 98 89 zufriedenstellend
    29 A3003 84 97 Fehler
    30 A3003 68 100 zufriedenstellend
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine flache Oberfläche einer aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre entweder mit einer Flußmittelzusammensetzung oder einer Hartlötzusammensetzung einheitlich, mit hervorragender Haftung und Transferdruckleistung vorbeschichtet werden, wodurch eine aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre zur Verwendung in einem Kfz-Wärmetauscher geschaffen wird, die hervorragende Hartlöteigenschaften aufweist, welche es ermöglichen, bei der Montage eines Wärmetauscherbauteils ohne den Schritt einer Flußmittelbeschichtung auszukommen oder anstatt einer Hartlötschicht eine Aluminiumlamelle, die nicht mit Hartlötmetallen überzogen ist, zu verwenden.

Claims (4)

  1. Aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre mit einer Hartlötzusammensetzung umfassend ein Acrylharzbindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass die flache Röhre mit hervorragenden Hartlöteigenschaften zur Verwendung in Kfz-Wärmetauschern zumindest auf einer der flachen Oberflächen der Röhre eine Walzentransferdruckbeschichtung aufweist, bestehend aus der getrockneten Hartlötzusammensetzung umfassend ein Hartlötflussmittel, Hartlötmetalle und ein Kunstharz, das auf einem Methacrylathomopolymer oder einem Methacrylatcopolymer als seinem Hauptbestandteil basiert, wobei das Gewichtsverhältnis einer Summe aus Hartlötflussmittel und Hartlötmetallen zum Kunstharz in der Hartlötzusammensetzung im Bereich von 9:1 zu 7:3 liegt, wobei die Viskosität der nicht getrockneten Hartlötzusammensetzung für die Walzentransferdruckbeschichtung im Bereich von 100 bis 10000 mPa·s liegt.
  2. Aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartlötzusammensetzung ein organisches Lösemittel umfasst, wobei sich das Atomverhältnis von Kohlenstoff zu Sauerstoff in der Molekularstruktur des organischen Lösemittels auf einen Wert zwischen 2 und 3 beläuft.
  3. Verfahren zum Herstellen einer aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre mit hervorragenden Hartlöteigenschaften zur Verwendung in Kfz-Wärmetauschern, wobei zumindest eine der flachen Oberflächen der aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre mit einer gemischten Hartlötzusammensetzung beschichtet wird, welche Hartlötflussmittelpulver und Hartlötmetallpulver umfasst, die einem organischen Lösemittel zugegeben werden, in welchem ein Kunstharz, das auf einem Methacrylathomopolymer oder einem Methacrylatcopolymer als seinem Hauptbestandteil basiert, gelöst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren im Walzentransferdruckverfahren mit der Hartlötzusammensetzung beschichtet werden, die daraufhin erhitzt oder getrocknet wird, um das organische Lösungsmittel in der gemischten Hartlötzusammensetzung zu verdampfen, wobei das Gewichtsverhältnis der Summe aus den Flussmittelpulvern und den Hartlötmetallpulvern zum Kunstharz, die in der gemischten Hartlötzusammensetzung enthalten sind, im Bereich von 9:1 bis 7:3 liegt und wobei die Viskosität der gemischten Hartlötzusammensetzung zwischen 100 und 10000 mPa·s liegt.
  4. Verfahren zum Herstellen einer aus Aluminium extrudierten, mehrere Hohlräume aufweisenden flachen Röhre mit hervorragenden Hartlöteigenschaften zur Verwendung in Kfz-Wärmetauschern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Atomverhältnis von Kohlenstoff zu Sauerstoff in der Molekularstruktur des organischen Lösemittels auf einen Wert zwischen 2 und 3 beläuft.
DE1999107294 1998-02-24 1999-02-23 Aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre mit hervorragenden Hartlöteigenschaften zur Verwendung in Kfz-Wärmetauschern und Herstellungsverfahren dafür Expired - Lifetime DE19907294C5 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-58938 1998-02-24
JP5893898A JP3337416B2 (ja) 1998-02-24 1998-02-24 ろう付け性に優れた自動車熱交換器用アルミニウム押出多孔偏平管およびその製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE19907294A1 DE19907294A1 (de) 1999-08-26
DE19907294B4 DE19907294B4 (de) 2008-04-10
DE19907294C5 true DE19907294C5 (de) 2013-08-22

Family

ID=13098787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999107294 Expired - Lifetime DE19907294C5 (de) 1998-02-24 1999-02-23 Aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre mit hervorragenden Hartlöteigenschaften zur Verwendung in Kfz-Wärmetauschern und Herstellungsverfahren dafür

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6800345B2 (de)
JP (1) JP3337416B2 (de)
DE (1) DE19907294C5 (de)
GB (1) GB2334531B (de)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1398212A (zh) * 1999-11-23 2003-02-19 挪威海德罗公开有限公司 具有优良的钎焊特性的铝制品
US6497770B2 (en) * 2000-02-17 2002-12-24 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Flux-containing compositions for brazing aluminum, films and brazing method thereby
JP2002243395A (ja) * 2001-02-15 2002-08-28 Sanden Corp 熱交換器およびその製造方法
JP2002243378A (ja) * 2001-02-20 2002-08-28 Aisin Keikinzoku Co Ltd ろう付け用アルミニウム合金偏平管の製造方法および製造装置
NO20013961D0 (no) * 2001-08-15 2001-08-15 Norsk Hydro As Aluminiumprodukt og fremgangsmate ved fremstilling av samme
DE10141883A1 (de) * 2001-08-28 2003-03-20 Behr Gmbh & Co Flussmittelzusammensetzungen zum Hartlöten von Teilen, insbesondere auf der Basis von Aluminium als Grundmaterial, sowie deren Verwendung
KR100455721B1 (ko) * 2002-01-09 2004-11-06 오주희 알루미늄 브레이징법에 사용되는 클래드재의 슬러리의 도포 방법
KR100500016B1 (ko) * 2002-05-01 2005-07-12 오주희 알루미늄 부품의 연속 브레이징 방법
AU2003241670A1 (en) * 2002-06-17 2003-12-31 Harima Chemicals, Inc. Water-base aluminum-brazing composition and process of brazing
US6830632B1 (en) 2002-07-24 2004-12-14 Lucas Milhaupt, Inc. Flux cored preforms for brazing
KR20110133057A (ko) * 2003-10-20 2011-12-09 후루카와 스카이 가부시키가이샤 알루미늄 합금제 편평 다혈관 및 그 제조방법
US7722922B2 (en) 2003-10-20 2010-05-25 Furukawa-Sky Aluminum Corp. Coating apparatus for an aluminum alloy heat exchanger member, method of producing a heat exchanger member, and aluminum alloy heat exchanger member
JP4746956B2 (ja) * 2004-10-13 2011-08-10 昭和電工株式会社 中空回路基板の製造方法
US20060102328A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-18 Denso Corporation Aluminum heat exchanger and manufacturing method thereof
BRPI0618466A2 (pt) * 2005-11-10 2011-08-30 Wolverine Tube Inc composição de fluxo, material de solda forte com camada de comprimento contìnuo de elastÈmero contendo um fluxo, bem como métodos para a fabricação do material de solda forte e para soldagem à solda forte
EP1808264A1 (de) * 2006-01-11 2007-07-18 Akzo Nobel Coatings International B.V. Hartlotflußmittelaufbau, der ein Schmiermittel enthält
US20070187462A1 (en) * 2006-01-11 2007-08-16 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh Method of manufacturing a brazed assembly
WO2007080160A1 (en) * 2006-01-11 2007-07-19 Akzo Nobel Coatings International B.V. Brazing flux composition comprising a lubricant
EP1808255A1 (de) * 2006-01-11 2007-07-18 Corus Aluminium Walzprodukte GmbH Verfahren zum Herstellen einer gelöteten Anordnung
US8274014B2 (en) 2006-05-25 2012-09-25 Bellman-Melcor Development, Llc Filler metal with flux for brazing and soldering and method of making and using same
WO2007140236A1 (en) * 2006-05-25 2007-12-06 Bellman-Melcor Development, Llc Filler metal with flux for brazing and soldering and method of making and using same
FR2905076B1 (fr) * 2006-08-28 2008-12-05 Valeo Systemes Thermiques Procede de brasage d'un echangeur de chaleur.
PL2091686T3 (pl) * 2006-12-11 2017-06-30 Lucas-Milhaupt, Inc. Nisko- i bezsrebrowe spoiwa i stopy oraz odpowiadające systemy i sposoby łączenia
WO2008148088A1 (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Lucas Milhaupt, Inc. Brazing material
US20090087604A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Graeme Stewart Extruded tube for use in heat exchanger
US20090159247A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Brian Kendall Tube assemblies and combo-coolers incorporating the same
WO2011053506A1 (en) 2009-10-26 2011-05-05 Lucas-Milhaupt, Inc. Low silver, low nickel brazing material
KR20140005855A (ko) * 2010-08-23 2014-01-15 노르스크 히드로 아에스아 프리플럭스 코팅의 브레이징
JP2014531321A (ja) * 2011-09-22 2014-11-27 ノルスク・ヒドロ・アーエスアーＮｏｒｓｋ Ｈｙｄｒｏ Ａｓａ 改善された耐食性能を有するろう付け用プリフラックスコーティング
EP2808114A3 (de) 2013-05-30 2015-09-02 Lucas-Milhaupt, Inc. Verfahren für Flussmittelumhüllungslöten von Vorformen und diskreten Teilen
US9731383B2 (en) 2014-07-09 2017-08-15 Bellman-Melcor Development, Llc Filler metal with flux for brazing and soldering and method of using same
US10744601B2 (en) 2015-08-07 2020-08-18 Bellman-Melcor Development, Llc Bonded brazing ring system and method for adhering a brazing ring to a tube
JP6294537B1 (ja) * 2017-01-20 2018-03-14 三菱アルミニウム株式会社 ろう付け用混合組成物塗料
US10730150B2 (en) * 2017-08-07 2020-08-04 Honeywell International Inc. Flowable brazing compositions and methods of brazing metal articles together using the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1627462A1 (de) * 1966-04-19 1971-01-07 Burnley Engineering Products L Verfahren und Mittel zum Hartloeten
DE2336442A1 (de) * 1972-07-26 1974-02-07 Castolin Sa Loet- oder schweissmaterial und verfahren zu seiner herstellung
FR2479055A1 (fr) * 1980-03-28 1981-10-02 Soudure Autogene Francaise Procede de revetement de pieces a braser au moyen d'un flux pulverulent
US5100048A (en) * 1991-01-25 1992-03-31 Alcan International Limited Method of brazing aluminum
WO1994026813A1 (de) * 1993-05-07 1994-11-24 Teroson Gmbh Plastisolzusammensetzung
US5690271A (en) * 1993-11-19 1997-11-25 Castolin S.A. Process and soldering paste for soldering on large-area plates of aluminum or aluminum alloys and use of that process

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3040781A (en) * 1958-04-15 1962-06-26 Martin Marietta Corp Solderable coating
US3607369A (en) * 1968-09-11 1971-09-21 Union Carbide Corp Method for forming porous aluminum layer
US3656226A (en) * 1970-06-12 1972-04-18 Olin Mathieson Brazing metal surfaces
JP2681397B2 (ja) * 1989-09-19 1997-11-26 三菱アルミニウム株式会社 アルミニウム又はアルミニウム合金のろう付け用組成物
US5156326A (en) * 1990-12-12 1992-10-20 Park Metallurgical Corporation Brazing flux and method of using the same
AU661865B2 (en) * 1991-10-18 1995-08-10 Furukawa Aluminum Co., Ltd. Method of producing aluminum alloy heat-exchanger
JP3247150B2 (ja) * 1992-07-06 2002-01-15 三菱アルミニウム株式会社 ろう付け用組成物、ろう付け用組成物が塗布されたアルミニウム合金材及び熱交換器の製造方法
JP3815576B2 (ja) * 1995-07-25 2006-08-30 三菱アルミニウム株式会社 ろう付用フラックス組成物、Ａｌ材料、及び熱交換器の製造方法
JPH09164478A (ja) * 1995-12-12 1997-06-24 Zexel Corp ろう付方法
JPH1110389A (ja) * 1997-06-20 1999-01-19 Denso Corp アルミニウムろう付けフラックス塗布用のバインダ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1627462A1 (de) * 1966-04-19 1971-01-07 Burnley Engineering Products L Verfahren und Mittel zum Hartloeten
DE2336442A1 (de) * 1972-07-26 1974-02-07 Castolin Sa Loet- oder schweissmaterial und verfahren zu seiner herstellung
FR2479055A1 (fr) * 1980-03-28 1981-10-02 Soudure Autogene Francaise Procede de revetement de pieces a braser au moyen d'un flux pulverulent
US5100048A (en) * 1991-01-25 1992-03-31 Alcan International Limited Method of brazing aluminum
US5190596A (en) * 1991-01-25 1993-03-02 Alcan International Limited Method of brazing metal surfaces
WO1994026813A1 (de) * 1993-05-07 1994-11-24 Teroson Gmbh Plastisolzusammensetzung
US5690271A (en) * 1993-11-19 1997-11-25 Castolin S.A. Process and soldering paste for soldering on large-area plates of aluminum or aluminum alloys and use of that process

Also Published As

Publication number Publication date
US20030203137A1 (en) 2003-10-30
GB2334531A (en) 1999-08-25
JPH11239867A (ja) 1999-09-07
GB9904089D0 (en) 1999-04-14
GB2334531B (en) 2000-05-03
DE19907294B4 (de) 2008-04-10
US6800345B2 (en) 2004-10-05
JP3337416B2 (ja) 2002-10-21
DE19907294A1 (de) 1999-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19907294C5 (de) Aus Aluminium extrudierte, mehrere Hohlräume aufweisende flache Röhre mit hervorragenden Hartlöteigenschaften zur Verwendung in Kfz-Wärmetauschern und Herstellungsverfahren dafür
DE69908513T2 (de) Flussmittelzusammensetzungen zum Hartlöten von Aluminium, hergestellte Dünnschichten und Hartlötverfahren
DE60003686T2 (de) Verbundblech zum hartlöten
DE60007100T2 (de) Verfahren zum aufbringen von flussmittel oder flussmittel und metall auf einen zu lötenden werkstoff
DE19713356C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Wärmetauscheranordnung und hierfür einsetzbares Aluminium-Hartlötflußmittel
EP1287941B1 (de) Flussmittelzusammensetzungen zum Hartlöten von Teilen, insbesondere auf der Basis von Aluminium als Grundmaterial, sowie deren Verwendung
EP2830822B1 (de) Lotpulver
DE2757457C3 (de) Verfahren zum flußmittellosen Hartlöten von Aluminiumbauteilen
DE112004002524T5 (de) Wärmetauscher und Verfahren zur Herstellung desselben
DE1807615A1 (de) Verfahren zur Formung und Befestigung von Befestigungspunkten auf Werkstuecken
DE102009003683B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Aluminiumbandes, Aluminiumband und dessen Verwendung
DE69916540T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Lötflussmitteln auf einen zu lötenden Aluminumwerkstoff
DE102014210763A1 (de) Verfahren zur Korrosionsschutzbehandlung der Außenfläche eines Wärmetauscherrohrs, das durch Aluminiumextrusion hergestellt wurde, und Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
DE19859735A1 (de) Verfahren zur partiellen oder vollständigen Beschichtung der Oberflächen von Bauteilen aus Aluminium und seinen Legierungen mit Lot, Fluß- und Bindemittel zur Hartverlötung
DE19744734A1 (de) Verfahren zur partiellen oder vollständigen Beschichtung von Metalloberflächen mit Lot und Bindemittel
DE202012003090U1 (de) Lotpulver
WO2014147071A1 (de) Verfahren zur herstellung eines walzplattierten aluminiumwerkstücks, walzplattiertes aluminiumwerkstück und verwendung dafür
DE2505830A1 (de) Verfahren zur vereinigung einer loetlegierung mit einem muttermetallteil
DE3341205A1 (de) Magnetscheibe und verfahren zu deren herstellung
DE102008059410A1 (de) Lötfolie auf Aluminiumbasis
EP1452260A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen eines Flussmittels für das Hartlöten von Teilen
WO2012101215A1 (de) Thermisch und elektrisch hochleitfähiges aluminiumband
DE2940198A1 (de) Schwer brennbare verbundplatte und verfahren zur herstellung derselben
DE102007038217A1 (de) Verfahren zum Beloten eines Werkstückes, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Werkstück, belotet nach dem Verfahren
DE102017214403A1 (de) Verfahren zum Ausbilden einer Lotplattierung

Legal Events

Date Code Title Description
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: MUELLER-WOLFF, T., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 53113 BON

8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: B23K 100

8363 Opposition against the patent
R082 Change of representative

Representative=s name: KOTITSCHKE & HEURUNG PARTNERSCHAFT, DE

Representative=s name: FLACCUS MUELLER-WOLFF, DE

Representative=s name: ROLF DIETER FLACCUS, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: FLACCUS MUELLER-WOLFF, DE

Representative=s name: KOTITSCHKE & HEURUNG PARTNERSCHAFT, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: FLACCUS MUELLER-WOLFF, DE

R006 Appeal filed
R008 Case pending at federal patent court
R206 Amended patent specification

Effective date: 20130822

R034 Decision of examining division/federal patent court maintaining patent in limited form now final
R071 Expiry of right