DE2018615C

DE2018615C - Method for soldering the heat sinks of automobile radiators

Info

Publication number: DE2018615C
Authority: DE
Inventors: Dan Alexandru; Calin Valentin; Brasov; Zsigmond Peter Prejmer-Brasov; Barozzi (Rumänien)
Original assignee: Fabrica de Radiatoare si Cabluri Brasov, Brasov (Rumänien)
Publication date: 1972-07-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum _B(._hn,., ,The invention relates to a method for _{B (} . _Hn ,.,, Verlöten der Kühlkörper von Kraftwagenkühlern. Beispiel JSoldering the heat sinks of automobile radiators. Example J Es sind Verfahren zum Verlöten der Kühlkörper Erfindungsgemäß erfordert die Verlötung der ausThere are methods for soldering the heat sink according to the invention requires the soldering of the

von KraftwagenkUhlern bekannt, nach denen der Aluminium hergestellten Kühlrippchen mit den KtIhI-known from motor vehicle coolers, according to which the aluminum-made cooling fins with the KtIhI-

Kühlkörper aus vorher gebeizten und mit einer leicht s rohren die Beseitigung der die RippenoberflächenHeat sink made from previously pickled and tubes with a light s the removal of the fin surfaces

schmelzbaren Legierung bedeckten Klihlrqhren, auf deckenden Oxydschicht, Zu diesem Zweck werdenfusible alloy-covered cooling tubes, on a covering oxide layer, to be used for this purpose

die Kupfer-, Messing-oder Stahlrippchen aufgebracht die Aluminiumrippchen durch Tauchen während 1The copper, brass or steel ribs are applied to the aluminum ribs by dipping during 1

wurden, in elektrisch oder mit flüssigen oder gasför- bis 5 Minuten bei 20 bis 30° C in ein Bad einer Beiz-were, in electric or with liquid or gas-fed up to 5 minutes at 20 to 30 ° C in a bath of a pickling

niigen Brennstoffen geheizte öfen eingeführt wird, lösung folgender prozentualer Zusammensetzung ge»Furnaces heated with sufficient fuels is introduced, the following percentage composition is used.

wobei die Verbindung zwischen Rippchen und Roh- io beizt: 40% techn. Salpetersäure, spez. Gew, =*1,40,whereby the connection between ribs and raw io is stinging: 40% techn. Nitric acid, spec. Gew, = * 1.40,

ren durch das Schmelzen der leicht schmelzbaren 2% Flußsäure einer 38%igen Konzentration undRen by melting the easily meltable 2% hydrofluoric acid of a 38% concentration and

Legierung erfolgt, ' 58 Vo Wasser, Die Rippchen, werden sodann in flle-Alloy takes place, '58 Vo water, the ribs, are then filled in

Die bekannten Verfahren weisen die Nachteile auf, ßendem Wasserbad 1 Minute lang gewaschen und daß die Erhitzung des gesamten Aufbaus zwecks dann zwecks Schutz der Beizung 30 Sekunden lang Schmelzung der leicht schmelzbaren Legierung nicht 15 bei 30 bis 35° C in ein Schutzbad getaucht, welches gleichmäßig erreicht werden kann, was zur Bildung aus 5 bis 15°/o Stearin, 2% Ammoniumbromid und von Stellen unvollständiger Verlötung führen kann, 83 bis 93 % techn. Alkohol besteht. Auf diese Welse welche beim Betrieb des Kühlers den Wärmeüber- entsteht auf den Rippenoberflächen eine Schutzgang in hohem Maße beeinträchtigt. Die Verwendung schicht, deren Stärke zwischen 2 bis 4 μ liegt, wodurch von Beizmitteln, in den meisten Fällen auf Basis von ao eine erneute Oxydation der gebeizten Rippchen ver-Zinkchloridlösungen führen zur Ätzung der öfen, hütet wird.The known methods have the disadvantages of being washed for 1 minute and ßendem water bath that the entire structure is heated for 30 seconds to protect the stain Melting of the easily fusible alloy is not immersed in a protective bath at 30 to 35 ° C, which can be achieved evenly, resulting in the formation of 5 to 15% stearin, 2% ammonium bromide and from places of incomplete soldering, 83 to 93% techn. Alcohol exists. To these catfish which, when the cooler is in operation, generates a protective passage on the rib surfaces greatly impaired. The use layer, the thickness of which is between 2 to 4 μ, whereby of pickling agents, in most cases based on ao a renewed oxidation of the pickled ribs ver-zinc chloride solutions lead to the etching of the furnaces, beware.

was die Qualität der Verlötung nachteilig beeinflußt, Die Kühlrohre werden durch ein übliches thermi- und zur Beschädigung der im weiteren technologi- sches Verfahren mit einer mindestens 0,04 bis sehen Vorgang zu verlötenden Oberflächen, weshalb 0,06 mm starken Schicht leicht schmelzbarer Legienach dem Verlöten komplexe Neutralisierungsmaß- as rung bedeckt, weiche folgende Zusammensetzung benahmen erforderlich sind. Trotzdem können die Beiz- sitzt: 46% Zinn, 15% Zink, 15% Cadmium, 24% mittelüberreste nicht vollständig von der Oberfläche Blei, oder mit zwei aufeinanderfolgenden Schichten des Kühlkörpers entfernt¹ werden, so daß diese den Lötlegierung, von denen die erste Schicht eine üb-Ätzvorgang fortsetzen und die Lebensdauer des Küh- liehe Legierung von 40 % Zinn und 60 % Blei, und lers verkürzen. 30 die zweite eine leicht schmelzbare Legierung derwhich adversely affects the quality of the soldering. The cooling tubes are damaged by a conventional thermal process and to damage the surfaces to be soldered with a process that is at least 0.04 to see, which is why a 0.06 mm thick layer of easily meltable alloy after the Soldering complex neutralization measures, which require the following composition, are required. Nevertheless, the pickling seats: 46% tin, 15% zinc, 15% cadmium, 24% medium residues can not be completely removed from the surface lead, or with two successive layers of the heat sink ¹ , so that these are the soldering alloy, of which the first Layer to continue an over-etching process and shorten the life of the cooling alloy of 40% tin and 60% lead, and lers. 30 the second an easily fusible alloy of the

Ferner sind Verfahren zur Herstellung von Kraft- Zusammensetzung: 51% Zinn, 16,2% Zink, 16,2%Also, methods of making Kraft composition are: 51% tin, 16.2% zinc, 16.2%

wagenkühlern bekannt, nach denen die Kühlrippchen Cadmium, 16,6 % Blei ist. Die Kühlrohre werdenCar radiators known, according to which the cooling fins are cadmium, 16.6% lead. The cooling pipes are

aus Aluminium hergestellt werden. Dabei wendet dann durch Eintauchen in eine stearinhaltige Schutz-made of aluminum. By dipping into a stearin-containing protective

man zum Verbinden der Aluminiumrippchen mit den lösung mit der vorstehend angegebenen Zusatnmen-to connect the aluminum ribs with the solution with the above-mentioned additions

mit einer leicht schmelzbaren Legierung bedeckten 35 setzung geschützt.protection covered with an easily fusible alloy.

Kühlrohren die elektrochemische oder mechanische Auf die derart vorbereiteten Rohre werden die in Plattierung der zu verbindenden Aluminiumrippen der vorstehend beschriebenen Weise behandelten mit einer mit leichtschmelzenden Legierungen verlöt- Aluminiumrippchen eingesetzt, dann wird der Kühlbaren Metallschicht an, da die direkte Verlötung des körper zwecks Verlötung in ein Warmbad aus 98 % Aluminiums wegen der Aluminiumoxydschicht 40 Mineralöl und 2% Beizzusatz der Zusammensetzung: schwierig ist, deren Entfernen eine Reihe komplexer 60% Stearin, 20% Ammoniumbromid, 10% GIy-Arbeiten benötigt, was den Hauptnachteil dieses cerin und 10% konzentrierter Ammoniaklösung geVerfahrens ausmacht. taucht. Das zu diesem Zweck verwendete MineralölCooling tubes the electrochemical or mechanical. On the tubes prepared in this way, the in Plating of the aluminum fins to be connected treated in the manner described above with a small aluminum rib soldered with easily melting alloys, then the coolable metal layer is applied, as the direct soldering of the body for the purpose of soldering in a hot bath of 98% Aluminum because of the aluminum oxide layer 40 mineral oil and 2% pickling additive of the composition: difficult is the removal of a number of complex 60% stearin, 20% ammonium bromide, 10% GIy works which is the main disadvantage of this cerin and 10% concentrated ammonia solution process matters. dives. The mineral oil used for this purpose

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Lot- muß folgende Charakteristiken aufweisen: 0,910 rel. arbeit in öfen mit neutraler Atmosphäre in Gegen- 45 Dichte bei 20° C Farbe Unio Maxima — 5, Flammwart ätzender Beizen geschieht, deren Beseitigung punkt nach Marcuson 265⁰C, Gefrierpunkt -4⁰C von der Berührungsoberfläche schwierig ist. max., kinematische Zähigkeit It. C. S. T. 228 bis 224Another disadvantage is that the solder must have the following characteristics: 0.910 rel. work in ovens with a neutral atmosphere in counter 45 density at 20 ° C color Unio Maxima - 5, Flammwart etching stains, which removal point according to Marcuson 265 ⁰ C, freezing point -4 ⁰ C from the contact surface is difficult. max., kinematic toughness according to CST 228 to 224

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden bei 50° C und 26 bei 100° C, konventionelle Zähig-With the process according to the invention at 50 ° C and 26 at 100 ° C, conventional tough-

diese Nachteile vermieden, indem beim Verlöten ein keit bei 50° C: 30 bis 32° E, Zähigkeitszahl 85, Was-these disadvantages are avoided by soldering a speed at 50 ° C: 30 to 32 ° E, toughness number 85, water

Warmbeizbad angewendet wird, das aus 98% Mine- 50 sergehalt: keiner, Aschengehalt 0,01 max., Mineral-Hot pickling bath is used, which consists of 98% minerals: none, ash content 0.01 max., Mineral

ralöl und 2% Beizmischung auf Basis von Ammoni- säure und Alkaünität — nicht vorhanden, Koks nachral oil and 2% pickling mixture based on ammonic acid and alkalinity - not available, coke after

umbromid, Ammoniak und Glycerin besteht. In die- Conradson 1,4%.consists of umbromide, ammonia and glycerin. In the- Conradson 1.4%.

ses Bad wird der in bekannter Weise aus Rohren mit Der Kühlkörper wird in diesem Bad 5 bis 10 Min. angebrachten Kupfer-, Messing-, Stahl- oder Alu- lang, je nach Größe und Bauart, bei 260 bis 280° C miniumrippchen zusammengesetzte Kühlkörper ein- 55 belassen. Während dieser Zeit findet das Schmelzen gelegt, nachdem vorher die Aluminiumrippchen ge- der Legierung und die Verlötung der Aluminiumbeizt und mit einer Schutzschicht, und die Kühlrohre rippen auf den KUhlrohren statt,
mit einer oder zwei Schichten leicht schmelzbarer Nach dem Entfernen aus dem Warmbeizbad wird Legierung sowie mit einer Schutzschicht versehen der Kühlkörper in waagerechter Lage durch Luftwurden, wobei der Kühlkörper in dem Beizbad 5 bis 60 strahl abgekühlt, wodurch die Abkühlung und das 10 Minuten lang bei 260 bis 300° C verbleibt. Wäh- Erstarren der Lötlegierung an den Bindungsstellen, rend dieser Zeit findet das Beizen, Schmelzen der sowie das Ablassen und die Wiedergewinnung der leicht schmelzbaren Legierung und das Verlöten Warmbeizflüssigkeit durchgeführt wird,
statt, wonach der verlötete Kühlkörper in waagerech- Die vollständige Reinigung des Kühlkörpers wird ter Lage durch Luftstrahl und mit einem zweckdien- «5 durch Eintauchen in ein Bad vollzogen, welches ein liehen Üblichen Lösungsmittel gewaschen wird. zweckentsprechendes übliches Lösungsmittel enthält. This bath is made up of tubes with copper, brass, steel or aluminum long, depending on the size and type, at 260 to 280 ° C at 260 to 280 ° C leave on 55. During this time, the melting takes place, after the aluminum ribs are previously the alloy and the soldering of the aluminum is pickled and with a protective layer, and the cooling tubes are ribs on the cooling tubes,
With one or two layers of easily fusible After removal from the hot pickling bath, the alloy is provided with a protective layer and the heat sink in a horizontal position by means of air remains up to 300 ° C. During the solidification of the solder alloy at the bonding points, the pickling, melting, draining and recovery of the easily fusible alloy and soldering, hot pickling liquid takes place,
instead, after which the soldered heat sink in a horizontal position. The complete cleaning of the heat sink is carried out by an air jet and with an expedient by immersion in a bath, which is washed with a borrowed conventional solvent. contains appropriate common solvent.

Die Erfindung wird durch folgende AusfUhrungs- Der verlötete Kühlkörper gelangt lödann zur Mon-The invention is carried out by the following execution- The soldered heat sink then reaches the assembly

beiiplel« näher erläutert. tage, entsprechend dem technologischen Plan.beiiplel «explained in more detail. days, according to the technological plan.

Example 2

Kühlrippen aus Kupfer, Messing oder Stahl werden auf Kühlrohre aufmontiert, die zuvor eine Lötzinnschicht der Zusammensetzung: 40Vu Zinn und s 60% Blei, wie im Beispiel 1 angegeben, sowie einen Schutzanstrich durch Eintauchen in eine Schutzlösung aus 20 o/o Stearin, 40 Vo Paraffinöl, 18 Vo Paraffin, 2 o/o Ammoniumbromid und 2UVo Gasöl erhielten, Cooling fins made of copper, brass or steel are mounted on cooling tubes that have previously been covered with a layer of solder the composition: 40Vu tin and s 60% lead, as indicated in Example 1, and a protective coating by immersion in a protective solution from 20 o / o stearin, 40 Vo paraffin oil, 18 Vo paraffin, Received 2 o / o ammonium bromide and 2UVo gas oil,

Der anschließend zusammengestellte Kühlkörper wird zwecks Verlötung in ein Warmbeizbad eingeführt, dessen Zusammensetzung im Beispiel 1 angegeben' wurde, In diesem Bade verbleibt der Kühlkörper 2 bis 10 Minuten lang bei 260 bis 300⁰C. Wahrend dieser Zeit findet die Beizung der Oberflächen, das Schmelzen der auf den KUhlrohren befindlichen leichtschmelzenden Legierung und die Verlötung der genannten Rippen statt.The then assembled cooling body is introduced for the purpose of soldering in a Warmbeizbad whose composition is given in Example 1 'In this bath the heat sink 2 remains to 10 minutes at 260 to 300 ⁰ C. During this time, finds the staining of the surfaces, melting the easy-melting alloy on the cooling tubes and the soldering of the ribs mentioned.

Nach Herausnahme aus dem Warmbeizbad wird ao die verlötete Konstruktion wie im Beispiel 1 weiterbehandelt. After removal from the hot pickling bath, the soldered construction is treated further as in Example 1.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Auflöten von nichtplattierten Aluminium auf die Kühlrohre erzielt und erübrigen sich as die öfen mit neutraler Atmosphäre, die bisher zum Verlöten benötigt wurden und die kostspielig und schwierig zu unterhalten sind, indem an deren Stelle Tauchbäder mit einer Warmbeizflüssigkeit verwendet werden, die gleichzeitig die Beizung der zu verlötenden Oberflächen und die gleichmäßige Erhitzung bis zur Schmelztemperatur der Legierung auf den Kühlrohren gewährleisten, wodurch ohne Auftreten von Oxydationspunkten oder -zonen das Auflöten auf die Rohre erzielt wird, wobei zur Lötung keinerlei ätzende Beizmittel mehr erforderlich sind, die von der Oberfläche der Kühlkörper schwer zu entfernen sind.By using the method according to the invention, the soldering of non-clad aluminum is possible on the cooling tubes and are superfluous as the furnaces with a neutral atmosphere that were previously used for Soldering was needed and which are costly and difficult to maintain by replacing them Immersion baths with a hot pickling liquid are used, which simultaneously pickles the parts to be soldered Surfaces and the uniform heating up to the melting temperature of the alloy on the cooling tubes ensure, whereby the soldering on the without occurrence of oxidation points or zones Pipes is achieved, with no caustic pickling agents are no longer required for the soldering Surface of the heat sinks are difficult to remove.

Claims

Patent claims:

1. Method of soldering the heat sinks 4j of motor vehicle radiators, characterized in that that in a known manner from cooling pipes with applied copper, brass, Steel or aluminum ribs built-up heat sink in a hot pickling bath made of 98% mineral oil and 2% pickling mixture of ammonium bromide, ammonia and glycerin immersed, preferably with the aluminum fins beforehand pickled and coated with a protective layer, and the cooling tubes with one or two layers lightly fusible alloy and a protective layer were covered, and prepared in this way Heat sink for 6 to 10 minutes in the hot pickling bath heated to 260 to 300 "C Purposes of pickling, melting of the easily fusible alloy and soldering of the ribs is left on the cooling tubes, after which the soldered heat sink in a horizontal position by means of Cooled air jet and washed with a customary appropriate solvent will.

2. The method according to claim 1, characterized in that one in the hot pickling bath Pickling mixture of 60% stearin, 20% ammonium bromide, 10% glycerin and 10% concentrated Ammonia solution used,

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one For the purpose of pickling the aluminum ribs, a bath of 40% technical, nitric acid, specific weight = 1.4, 2% hydrofluoric acid 38% concentration, the remainder being water, used in which the pickling is carried out at 20 to 30 ° C for 1 to 5 minutes.

4. Method according to one of the preceding. Claims, characterized in that one

the aluminum ribs after pickling them in a bath of 5 to 15% stearin, 2% ammonium bromide and 83 to 93% techn. Alcohol for 30 seconds to create a protective membrane holds at 30 to 35 ° C for a long time.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Cooling tubes by conventional thermal processes with a layer of an easily fusible alloy, which is at least 0.04 mm thick and made of 46% tin, 15% zinc, 15% cadmium, 23% Lead is made, or covered with two layers of solder alloy to be applied one behind the other, wherein the first made of a conventional solder alloy consisting of 40% tin and 60% lead, and the second made of an easily fusible alloy of: 51% tin, 16.2% zinc, 16.2% cadmium, 16.2% lead or with just one layer of 40% tin and 60% lead alloy.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Cooling tubes after applying the solder alloy or alloys in the case of copper, brass or Steel ribs in one made from 20% stearin, 40% liquid paraffin, 18% paraffin, 2% ammonium bromide and 20% gas oil, and in the case of aluminum fins in one from 5 to 15% stearin, 2% ammonium bromide and 83 to 93% techn. Immerse an existing bath in alcohol for 30 seconds at 30 to 35 ° C to form a protective membrane.