DE2010471A1

DE2010471A1 - Verfahren zum Aufbringen von Flußmittel und zum Verlöten von Werkstücken aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen und in diesem Verfahren hergestellte Wärmetauscher

Info

Publication number: DE2010471A1
Application number: DE19702010471
Authority: DE
Inventors: Andre Meudon Hauts De Seine Chartet (Frankreich)
Original assignee: S.A. des Usines Chausson, Asnieres» Hauts de Seine (Frankreich)
Priority date: 1969-03-05
Filing date: 1970-03-05
Publication date: 1970-09-24
Also published as: DE2010471B2; GB1300252A; US3667111A; DE2010471C3; ES376978A1; BE746396A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN PATE IfTANWALTE D-8000 MÜNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087 9fi 1 ΠΛ7

SOOIETE ANONYME DES USINES CHAUSSON, AsniSres,

Frankreich

Verfahren zum Aufbringen von Flußmittel und zum Verlöten von Werkstücken aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen und in diesem Verfahren hergestellte Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Flußmittel und zum Löten von Werkstüden aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen und insbesondere dessen Anwendung zur Verbindung der Bestandteile von Kühlern für Kraftfahrzeuge und anderen ähnlichen Wärmetauschern.

Bisher ist es erforderlich, Teile aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, die in einem Lötofen verlötet

009839/1446

werden sollen, zum Zweck ihrer Entfettung zu reinigen, was im allgemeinen durch Eintauchen dieser Teile in Stoffe wie Methyl-Ä'thyl-Keton oder andere Entfetter erreicht wird, und sie anschließend in Beizbädern anderer Art zu behandeln. Diese Beizbäder erfordern manchmal ein nachträgliches Spülen der Teile mit Wasser und anschließendes Trocknen. Dann müssen diese Teile in einFlußmittelbad getaucht werden, das aus in Wasser, Alkohol, Ketonen oder chlorierten Derivaten in Dispersion oder in Lösung befindlichen Metallsalzen in Form von Aluminiumchloriden oder -fluoriden und alkalischen Metallen oder Komplexsalzen, Fluor und deren Derivaten besteht.

Nach Behandlung im Flußmittelbad müssen die miteinander zu verlötenden Teile vollständig getrocknet werden, so daß die das eigentliche Flußmittel bildenden Salze alle Oberflächen dieser Teile bedecken. Diese werden anschließend in eine Vorheizzelle des Ofens und anschließend in die Hauptheizzelle des Ofens eingebracht, in welcher die über 57O⁰C liegende Löttemperatur erreicht wird.

Beim Verlöten von Aluminiumteilen im Flußmittelbad dagegen werden die Metallsalze und gegebenenfalls Lötlegierungen in einem Tiegel in geschmolzenem Zustand gehalten und die zu verlötenden Teile werden in das flüssige Salzbad getaucht. Bei dieser zweiten Verfahrensweise ist es nicht erforderlichj die Teile zuvor im Flußmittelbad zu behandeln und au trocknen, jedoch müssen sie auch in diesem Fall vor dem Eintauchen in das Tauchbad gereinigt und in den meisten Fällen zur Vermeidung von Wärmestößen vorgewärmt werden.

009839/UAe

Bei dem Löten im Ofen stellte es sich heraus, daß auf die zu verlötenden Teile zum Erreichen einer guten Verlötung eine Flußmittelschicht großer Dicke aufgebracht werden muß, die einem Flußmittelgewicht von etwa 150 g/m entspricht. Soll dagegen die Flußmitteldicke und damit die mit diesem Arbeitsgang verbundenen Kosten verringert werden, so muß, wie es sich herausstellte, der Trockenvorgang zur Beseitigung des wässrigen Trägers der Salze ausgedehnt und mit zuvor entwässerten Gasen durchgeführt werden und mußte anschließend die eigentliche Verlötung unter in hohem Maß entwässerter Atmosphäre vorgenommen werden, deren Taupunkt bei -50⁰C und mehr liegt. Dies erfordert jedoch teure Luftzufuhranlagen, da es zum Beibehalten einer absolut trockenen Atmosphäre in dem Ofen erforderlich ist, diese ständig umzuwälzen oder sie zumindest in dicht aufeinanderfolgenden Zyklen zu erneuern, wobei sie auf der Temperatur gehalten werden muß, auf die die Teile zur Durchführung der Verlötung erhitzt werden müssen.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Aufbringen von Flußmittel und zum Löten von Teilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen zu schaffen, bei welchem die Teile im Fall einer Ofenlötung nicht im Flußmittelbad mit Flußmittel versehen und ^getrocknet werden müssen und bei welchem im Fall, einer Tauchlötung die zum Unterhalt und zur Nachfüllung der Salzbäder erforderlichen Arbeitsgänge weitgehend ausgeschaltet werden können.

Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren erforderlichen Mengen an Flußmittelsalzen sind, verglicheijihit den bisher erforderlichen Mengen, sehr gering und sogar geringer als die schon ziemlich geringen Salzmengen, die benutzt werden, wenn bei einer Ofenlötung Atmosphären mit sehr geringem

009839/1446

Feuchtigkeitsgehalt verwendet werden, wie sie bisher notwendig waren und die oben erwähnten komplizierten und teurenAnlagen erfordern.

Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallchloride und -fluoride in wasserfreier Form enthaltendes Flußmittel hergestellt und in einer gleichmäßigen dünnen Schicht mindestens auf die miteinander zu verbindenden Teile der Werkstücke aufgebracht wird, indem es zumindest teilweise für eine kurze Zeit in geschmolzenen Zustand gebracht wird, und daß die Verlötung dieser Werkstücke anschließend durch Erhitzen auf die Löttemperatur unmittelbar nach Aufbringen des Flußmittels durchgeführt wird.

Eine Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Flußmittel aus Metallsalzen in wasserfreiem Zustand gemischt wird, diese Salze auf eine Temperatur erhitzt werden, bei welcher sie mindestens einen breiförmigen Zustand erreichen, die Salzmasse gekühlt, zerkleinert und zur Bildung eines Pulvers mit einer geringen Korngröße von etwa 25 bis 150/U gesiebt wird und die zu verlötenden Teile der Werkstücke mit diesem Pulver bedeckt werden, indem es momentan zum Zeitpunkt seines Aufbringens auf diese Teile geschmolzen wird.

Eine weitere Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß ein wasserfreies Flußmittel in Pulverform hergestellt wird, das in einer dünnen Schicht auf die miteinander zu verbindenden Teile der Werkstücke aufgebracht wird, indem es für eine kurze

009839/U46

Zeit mindestens teilweise geschmolzen wird, und gleichzeitig mit Metallpartikeln einer Lötlegierung auf die zu bedeckenden Werkstücke unter Druck aufgespritzt wird. Diese Durchführungsform gestattet das Verlöten von nicht mit einer Lötlegierung beschichteten Werkstücken, deren Herstellungskosten somit gering sind. Hierbei kann eine hohe Lötgüte mit einwHandfrei dichten Verbindungen erreicht werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von verschiedenen Durchführungsförmen, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Auf dieser Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemaßenVerfahrens.

Fig. 2 einen schematischen Schnitt in größerem Maßstab durch eine Ausführungsform des auf Fig* I dargestellten Lötbrenners,

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen von Flußmittel und zum Verlöten von Werkstücken aus Aluminiummetallen, die vorzugsweise mit Lötlegierungen, insbesondere Aluminiumsiliziumlegierung mit 2 bis 13 # Silizium bedeckt sind, wird zunächst das Flußmittel hergestellt, das aus den normalen handelsüblichen Bestandteilen zur Herstellung von Aluminiumlötflußmitteln in wässrigen Trägern bestehen kann, Jedoch erfindungsgemäß ständig in wasserfreiem Zustand gehalten wird.

009839/HA6

Es ist bekannt, zur Bildung eines Flußmittels für Aluminium Metallsalze, insbesondere eine Kombination aus Chloriden und Fluoriden, beispielsweise Lithiumchlorid, Strontiumchlorid, Kaliumfluorid, Kryolith, Natriumchlorid und dergleichen, zu verwenden, deren Mengen jeweils in gewissen Grenzen variieren können und insbesondere durch die Art der Lötlegierung sowie durch die Art des eigentlichen Lötverfahrens bedingt sind. Insbesondere ändert sich zumindest die quantitative Zusammensetzung der Bestandteile des Flußmittels je nach dem, ob die Verlötung im Lötofen oder im Bad vor sich geht. Bei der bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Verlötung der Bestandteile von Kühlerrohrbündeln, die aus mindestens auf einer Seite mit einer Aluminiumlithiumlegierung mit 12 JIi Silizium bedeckten Aluminium bestehen, kann bei Verlötung im Ofen folgende Flußmittelzusammensetzung benutzt werden:

30 Gew.-Teile Lithiumchlorid, 35 Gew.-Teile Natriumchlorid, 40 Gew.-Teile Kaliumchlorid,

6 Gew.-Teile Zinkchlorid,
12 Gew.-Teile Kryolith,

9 Gew.-Teile Aluminiumfluorid.

Biese Metallsalze besitzen verschiedene Schmelzpunkte, die ungefähr zwischen 250 und 1100⁰O liegen.

Wie es sich herausstellte, kann nach dem Mischen dieser Metallsalze durch Erhitzen auf Schmelztemperatur ein Flußmittel gebildet werden, das sich etwa in dem Bereich von 200 bis 600⁰O in einem breiförmigen Zustand befindet.

009839/1U6

"Erf indungs gemäß werden die Bestandteile des Flußmittels, die zuvor sorgfältig in einem Behälter mit trokkener, einen Taupunkt von beispielsweise weniger als -5O⁰O aufweisenden Atmosphäre gemischt wurden, geschmolzen und anschließend zur Bildung einer festen Masse abgekühlt. Diese Masse wird anschließend ebenfalls unter trockener Atmosphäre fein zerkleinert und anschließend gesiebt, so daß ein Pulver mit gleichmäßiger Korngröße von beispielsweise 25 bis 150/u gebildet wird.

Anschließend wird das wasserfreie Flußmittel auf die Werkstücke oder auf die Teile der Werkstücke,die miteinander verlötet werden sollen, aufgebracht; zu diesem Zweck werden entweder das pulverförmige Flußmittel oder die mit einer gleichmäßigen Schicht zu bedekkenden Werkstücke oder Werkstücksteile zuvor erhitzt. Hierbei wird mit einer Temperatur zwischen 200 und 4OO°C gearbeitet. Die innerhalb dieses Bereichs gewählte Temperatur hängt von der jeweiligen Art der Aufbringungsverfahren, von denen im folgenden einige genannt werden sollen, sowie von der Art der miteinander zu verlötenden Werkstücke ab, die frei von Schmutz und Fettspuren sein müssen, wodurch die Qualität der Lötverbindungen beeinträchtigt würde.

Das Aufbringen des Flußmittels kann erfindungsgemäß auf verschiedene Weise vor sich gehen. Im folgenden werden einige Beispiele für den bevorzugten Fall beschrieben, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren zum Verlöten von Kühlrohrbündeln von Kraftfahrzeugkühlern verwendet wird.

009839/UA6

-M-

w:;vöö featgostell'n, daß bei der Verleitung der Rohre mit d;-.n zugehörigen sekundären Wärmeabfuhreie-E ent en, uiv: Kühlrippen oder gö'woilfui Zvischonstücken, sowie bei der Yerlötung der Bohrenden mit den Rohrplatten die bosten Ergebnisse erzielt werden, wenn auf die gesamte Außenfläche des Rohrbündels eine sehr dünne Flußnitveiffchicht mxv einer ;,:·5glichet gleichmäßigen Stärke aufgebracht wird. PeI der anschließenden Verlötung b^i^iels weise der Holire ext den an ihnen vorresehenen Viärri:3abfuhrelemc-c:.Ve.a oGträßt das Gewicht der

ο * Lot verbindung etwa Ίο bis -ία s/^m"· uieseo Gewicht kann noch in manchen 3^?ällen verringert werdrU und zwar insbesondere danr;_? wenn die OxydsohielG' au^iedest teilwt-it:; durch eine Yorbeisbehandluns: x-eduari.srt wurde., die erfir:· dungsgeaiäß insoesondere im li'ail oln^r Uferlotuag Eweckmäßigerweise vorgenommen wird.

Eine sweaknäßige Verfahrensweise au::;:. ..auft-x-inge,;: einer gleichmäßigen Elußmittelschicht ist auf Fig. '" deri-v.-stellt. Diese B'igur seigt einen ges"-Moi;-:a uen 3sl:aic-,:

mit trockener Atmosphäre, der das Weberei uete pulvej-

foririige ?lußrcittel enthält* Lieber J enauuue Λs-1:- mit ti.;'*- Eührvorrichtung 2 ausgerüstet uua. .:&·■: uV -s.r u r;e Reira- ^ gungsvorri..chuung 3 und einen Bu-X'cli-r.ui'v:-::¹--■;.. er ■■: :na c ?■:;-ner Lruckluftquelle, einer SaicfcatoxiGu ■■■■■■' '■'■ a-.ür.:: =■■:,-.■?■ anderen uaEquelie 5 verbunden* Daa c;es; J;>..':.,';lt--u· ' 2·,;·· geführte Gas nimmt eine regelE^aßi'-ge !^v;:^r ;?.x J:u.u:u:r ai.. das zu einem Ausgabeorgan 6 geleitet v:rä, lueses besteht im vorliegenden Fall aus einer/? Lctbuieiujer, der Väi^J brennbaren Gemischen, beispielsweise aus FlascLe■■> '/ lu-i gespeist wird, deren eine Sauerstoff und deren andere Äthylen, Propan oder ein anderes brecinb&res Produkt enthält. Der Lötbrenner, dessen Ausbildung auf Fig. 2 dargestellt ist, besitzt eine Leitung 9? durch welche des :

009839/U46

dem von der Quelle 5 kommenden Gas in Suspension "befindliche Pulver zugeführt wird und der am Eingang einer Spritzdüse 1o ausmündet. In diese Spritzdüse mündet ferner eine Leitung 11, über welche ein Führungsgas, welches ebenfalls von der Quelle 5 kommen kann, zugeführt wird. Die brennbaren Produkte werden über einen oder mehrere Kanäle 12 zugeführt, die vorzugsweise eine ringförmige. Mündung 12a aufweisen, so daß das Führungsgas und das von diesem mitgenommene Pulver zwingenderweise die Flamme durchqueren.

Auf diese Weise wird das Pulver auf die Temperatur gebracht, die je nach Art des mit dem Flußmittel zu bedeckenden Werkstücks gewählt wird. Dieses Werkstück 13 befindet sich in dem Weg des aus dem Lötbrenner 6 austretenden Strahls. Das Werkstück 13 kann Raumtemperatur haben oder vorgewärmt sein. Erfindungsgemäß wurde jedoch festgestellt, daß man die besten Ergebnisse erhält, wenn das Flußmittel durch Aufspritzen aufgebracht wird und wenn sich das Werkstück auf Kaumtemperatur oder einer Temperatur in Nähe der Raumtemperatur befindet, wenn die nachfolgende Lötung im Ofen vorgenommen wird, "

Abgesehen davon ist es zweckmäßig, den Lötbrenner 6 sowie das Werkstück 13 auf unterschiedliches elektrisches Potential zu bringen und zwapbeispielsweise mit hilf e einer elektrostatischen Anlage 14, die ähnlich wie die bei elektrostatischen Lackieranlagen benutzten Anigen ausgebildet ist. Auf diese Weise wird mit Sicherheit erreicht, daß das gesamte vor dem Erreichen des Werkstücks 13 zumindest teilweise geschmolzene Flußmittel gleichmäßig auf dieses Werkstück verteilt

009839/1446

-1ο-

wird und daß die Flußmittelverluste auf ein äußerstes Minimum reduziert werden»

Eine andere Möglichkeit zum Aufbringen des Flußmittels, die insbesondere bei der bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf das Verlöten von Wärmetauschern zweckmäßig anzuwenden ist, besteht darin,daß das pulverförmige Flußmittel in einem Behälter in einem ständig in Umlauf befindlichen Gas in einer gleichmäßigen Suspension gehalten wird. Das mit dem Flußmittel zu bedeckende Werkstück wird auf eine Temperatur von 3oo bis 45o°C erhitzt, so daß die in dem Behälter in Suspension befindlichen Pulverteilchen bei Berührung mit dem Werkstück zumindest teilweise schmelzen und dieses gleichmäßig bedecken.

Das Werkstück kann vor dem Einführen in den Behälter oder direkt in dem Behälter vorgewärmt werden. Dies kann auf verscüßdene bekannte Weisen vorgenommen werden, beispielsweise durch Infrarotstrahlen oder durch Durchführung eines elektrischen Stroms durch das Werkstück, dessen Stromstärke so groß ist, daß das Werkstück auf die oben genannte Temperatur gebracht wird, oder durch Einwirkung von Strömen mit hoher Frequenz und dergleichen.

Bei dem Aufspritzen eines Pulvers, das vor Berührung mit dem zu bedeckenden Werkstück in flüssigen Zustand gebracht wurde, können anstelle der auf Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen auch andere Vorrichtungen benutzt werden. Insbesondere kann ohne Flamme gearbeitet werden, indem ein Führungsgas zugeführt wird, das

009839/1446

—ΊΊ —

zuvor auf eine Temperatur erhitzt wurde_$ die ausreicht ₉ um das Pulver teilweise zu schmelzen«, Ferner ist es auch möglich, eine Plasmapistole oder Zentrifugenschalen (coupelies centrifugeuses) au verwenden₉ die gegebenenfalls mit Orga-n en zum Erwärmen durch Wärmestrahlung, Wärmeleitung oder dergleichen gekoppelt sind_o

Wenn die Verlötung im Ofen vorgenommen wird, was erfindungsgemäß die bevorzugte Verfahrensweise darstellt_? wird das Aufbringen des Flußmittels auf die zu verlötenden Werkstücke, im vorliegenden !"all das Rohrbündel des Wärmetauschers, unmittelbar vor Einführung dieses Rohrbündels in den Ofen vorgenommen_s so daß das aufge·=· "brachte Flußmittel keine Zeit hat_s Feuchtigkeit auf zu-= nehmen. Somit kann ein Ofen benutzt werden, der nichts wie es bisher erforderlich war_s eine vorangehende starke Eiitfeuchtuag de&r in ihm befindlichen Luft oder eines anderen Gases erfordert»

Beim Verlöten von Wärmetaussherrohrtomideln in dem er= fin&ungsgemäßen Verfahren mmle festgestellte, daß man bei Verwendung von äußerst geringen Mengen an Flußait« tel sehr befriedigende Ergebnisse erhält₉ wenn das Rohrbündel nach dem Zusammensetzen gereinigte, gebeist und gespült wird, indem es nacheinander in ein Entfetterbad_s anschließend in ein ©d©r mehrere saure oder alkalische Beizbäder und schließlich in ein auf etwa 90⁰G erhitztes Spülbad eingebracht wird_s

Es wurde nämlich festgestellt«, daß das Rohrbündel infolge seiner geringen thermischen Trägheit in wenigen Sekunden auf Raumtemperatur abkühlt und durch die schnelle Verdampfung der heißen Spüllösung von selbst trocknet« Da sich das Rohrbündel ferner nur für einen sehr kurzen

009839/UA6

L, U i U 4 :

Zeitrr ■■.;·. ί;.::Γ Ε,/ζα/ϋΐ;;·; :w."^;.!,tr,x- befindet_t .ke.:':ri ,sich die in. dem Be.". i-;: ■/·■! ium g:.^!.^:o.r-,r;. i^il ^r^tarte Oxyds criient niehl wieder·:.!.,._;;.-, &cxerr. da# Iiührl-ündel sofort iiach dem Trockne-r. ::ät dem i'lu£.aiittöl bedeckt wird,; das somit währe/id. :^;._t ^:-i Vo:^:wiLeEiuir de;:- iLohrbündels in dem Ofen, in v^chtL er· älq:· "verl.otu.n'v öingetracht wird, eine Sciiux-;:■;;·-i" .."'.-V-^t oiläet, ;'.;,-.; \'^::d'rx "beffchrierene Yerfahrer, zum jftu."i."i":;:',?.:.:."GiJ. des J·-":.u'.'^i;"^{: r} "·..· [^:e'}.s 5,5t auc-n. lärm von großem Vr..T^-Jb" wenr. o/i-j ;.-■-.■ '.^: vüoaο j iiiiDSiioudere Wäriiieta";isc-hr^v5;iiij--df-i, α·:ιι^:6"ί·. l^r;::..-■ o-i^.chen. Ir: c:;.ii ijeGcrimolzer.es SalzuD/. -."'..if die ailgcnei:: .-:ο.-0ΛΛα:^.]..:.Αύ Weiso verlötet" werden .-.■ öl ier., Da .nRän-Iic-l:.. die ;;: i/oeinanucr z'i verlötenden Weri^;:Gtücke die zv.x- guttoi Au*;fuhracg der Verlötung erforderⁱlic-he Mengt; an FliiBmitt el verbindung mit sich führen, wird durcn jedes in das Löo'tad eingetauchte Werkstück di.eseEi Lot bad die sur Yerlötung erforderliche Ken^e an Flußmittel zugebracht* Die in dem Bad enthaltenen Verbindungen werden somit durch den Zusatz des von ,jedem Werkstück mitgebrachten Flußmittels regeneriert und die Menge an Flußmittel, die nach dem Verlöten bei Sntnaurue des Werkstücks aus dem Bad von dxesein notwendigerweise mitgenommen wird^ wird auf diese Weise durch, die von dem Werka^ück zugebrachte Flußmitbeimenge ausgeglichen so daß das Bad ein konstantes Niveau beibehält. Somit ist es .nicht wie bisher erforderlich, dem Bad periodisch Flußmittel zuzuführen, was aufgrund der Temperatur des Bades und der Genauigkeit der Zusammensetzung der Stoffe, die es stets enthalten muß, schwierige Arbeitsgänge darstellen würde.

0098 3 9/U46

Dieses Verfahren hat ferner den Vorteils daß die zu verlötenden Werkstücke "bis zur eigentlichen Verlötung die Vorteile des Abbeizens, die in der teilweisen oder vollständigen Entfernung der Oxydschicht bestehen, beibehalten, was die Verwendung eines weniger stark angreifenden und damit im allgemeinen weniger kostspieligen Flußmittels gestattet.

Wenn die miteinander zu verlötenden Werkstücke nicht mit einer Lötlegierung bedeckt sind, wird auf dieselbe Weise, wie im Vorhergehenden beschrieben wurde,ein pulverförmiges, wasserfreies Flußmittel und parallel dazu eine Aluminiumsiliziumlegierung mit gegebenenfalls 2 bis 13 % Silizium in Pulverform hergestellt, die gesiebt wird, so daß sie eine regelmäßige Korngröße von etwa Λ^Ολχ erhält.

Anschließend wird die pulverförmige Aluminiumlegierung mit dem Flußmittelpulver in einem Verhältnis von beispielsweise 2 bis 5 Gew.-!eilen Flußmittel und Λ Gew.-Teil Metallpulver gemischt. Dieses Pulvergemisch wird auf die im Vorhergehenden beschriebene Weise einer Brennerpistole eingespeist, von welcher es auf die zu verlötenden Teile aufgespritzt wird.

Während des Aufspritzens mithilfe dieser Pistole wird die Lötlegierung durch die Verdampfung der kleinsten Flußmittelpartikel geschützt und haftet gut an den feilen, auf welche es aufgebracht wird, da es sich auf diesen gleichzeitig mit dem Flußmittel in flüssigem oder breiförmigem Zustand befindet und da es mit einer beträchtlichen Kraft auf die zu bedeckenden Teile auftrifft.

009839/U46

Es wurde festgestellt, daß die Lötlegierung, da sie eine höhere Dichte als das mit ihr aufgespritzte Flußmittel in flüssigem Zustand aufweist, in den unteren Teil der die Werkstücke bedeckenden Schicht fließt, d.h. von einer Flußmittelschicht bedeckt ist, die somit bis zur eigentlichen Verlötung eine Schutzverkleidung bildet. Zur Verlötung werden die bedeckten Werkstücke in einen Ofen eingebracht, in welchem sie auf die Löttemperatur erhitzt werden. Diese hängt von der jeweiligen Lötlegierung ab und beträgt meistens beispielsweise etwa 600⁰G.

Eine abgewandelte Durchführungsform des oben beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß die Lötlegierung nicht zu Pulver zerkleinert wird, sondern aus einem Draht besteht, der in eine Pistole bzw. einen Brenner, ähnlich wie er bei dem sogenannten Shoopage-Verfahren verwendet wird, eingespeist wird. Dieser Brenner wird hierbei mit einem Flußmittelpulver gespeist, das durch einen Luftstrahl oder andere Druckgase auf die im Vorhergehenden beschriebene Weise zugeführt wird, so daß die geschmolzenen Legierungspartikel und die ebenfalls geschmolzenen Flußmittelpartikel mit einer sehr großen Geschwindigkeit ausgespritzt werden und dadurch gut an dem zu bedeckenden Werkstück haften.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Durchführungsbeispiele beschränkt, sondern läßt verschiedene Änderungen zu. '

009839/U46

Claims

—15=
Patentansprüche

ι 1m) Verfahren zum Aufbringen von' Flußmittel und zum Verlöten von Werkstücken aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet₉ daß ein Metallchloride und -fluoride in wasserfreier Form enthaltendes Flußmittel hergestellt und in einer gleichmäßigen₉ dünnen Schicht mindestens auf die miteinander zu verbindenden Teile der Werkstücke aufgebracht wird₉ indem es zumindest teilweise- für eine kurze Zeit in geschmolzenen Zustand gebracht wird«, und daß die Verlötung dieser Werkstücke anschließend durch Erhitzen auf die Löttemperatur unmittelbar nach Aufbringen des Flußmittels durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Insprach 1₉ dadurch gekennzeichnet₉ daß das lltißmittel aus Mstallsalzen in wasserfreiem Zustand gemischt wird, dies© Sals© auf eine Temperatur erhitzt werden, bei wele-Sior si© Mindestens einen breiförmigen Zustand erreichen₉ di@ Salzmasse gekühlt_s zerkleinert und zur Bildung eines Bilvers mit einer geringen Korngröße v^n etwa 25 bis 15Οyu gesiebt wird und die zu verlötenden Teile der Werkstück© mit diesem Pulver be-. deckt werden, indem es momentan zum Zeitpunkt seines Aufbringens auf diese Teile geschmolzen wird.
3« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2_S dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel auf die zu verlötenden Werkstücke durch Aufspritzen des Pulvers unter gleichzeitiger Erhitzung auf seine Schmelztemperatur aufgebracht wird.

009839/1446
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver im Inneren eines Behälters in einem Gas in Suspension gebracht wird, und daß die zu bedeckenden Werkstücke in diesen Behälter
eingesetzt und auf die Temperatur erhitzt werden, bei
welcher die mit diesen Werkstücken in Berührung kommenden, in Suspension befindlichen Pulverpartikel mindestens teilweise a«f ihre Schmelztemperatur erreichen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver und das mit diesem zu bedeckende Werkstück zusätzlich einem hohen Potentialunterschied unterworfen wird, welcher zwischen
dem Pulver und dem Werkstück ein elektrostatisches
Feld erzeugt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Flußmittel bedeckten Werkstücke zur Verlötung in ein geschmolzenes und
auf Löttemperatur erhitztes Lötsalzbad eingetaucht werden, wobei das zuvor auf die zu verlötenden Teile aufgebrachte Flußmittel deren Wiederoxydierung während des Vorwärmens verhindert undcadurch eine Verlötung mit einem wenig angreifendenFlußmittel gestattet und die Regenerierung des Lötbades und die Beibehaltung eines
konstanten Lötbadniveaus gewährleistet.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verlötenden Werkstücke vor dem Aufbringen des Flußmittels abgebeizt und anschließend mit heißem Wasser gespült werden und sofort
nach Entnahme aus dem Spülbad auf Raumtemperatur gebracht werden, wobei während der Abkühlung des Werkstücks die von

009839/U46

diesem mitgenommenen Spülbadreste verdampfen, daß das Flußmittel sogleich nach dem Trocknen der Werkstücke aufgebracht wird, so daß es einen PiIm zum Schutz der Werkstücke gegen Oxydation bildet, und daß die Werkstücke anschließend direkt in einen Lötofen eingebracht werden, wobei der wasserfreie Zustand des Flußmittels kein Trocknen der Werkstücke vor dem Einführen in derr Lötofen erfoisert und aufgrund des abgebeizten Zustande der Werkstücke zur Durchführung der Verlötung nur eine sehr geringe Flußmitteldicke erforderlich ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel unter Druck auf die zu bedeckenden Werkstücke gleichzeitig mit Metallpartikeln einer Lötlegierung aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötlegierung zu feinkörnigem Pulver mit einer Korngröße von etwa 150 Ai zerkleinert wird und mit dem ebenfalls pulverförmigen, eine Korngröße von 25 bis 150/u aufweisenden Falußmittel in einem Verhältnis von 1 Gew.-Teil Lötlegierung und 2 bis 5 Gew.-Teilen Flußmittel gemischt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötlegierung auf die zu bedeckenden Werkstücke mit einer Brennerpistole aufgebracht wird, die mit dieser Legierung in Form eines Drahtes gespeiet wird, welcher von der ferner auch das FluBaittelpulver aufbringenden Brennerpistole fortschreitend geschmolzen wird, so daß sowohl die Lötlegierung ale auch das Flußmittel in zumindest teilweise geschmolzenem Zustand auf das zu bedeckende Werkstück gelangen. *

009839/1446

eerseite