DE2343374A1 - TREATMENT PROCESS FOR STRIPPING AND PROTECTING PARTS MADE OF ALUMINUM AND ALUMINUM ALLOYS BEFORE THE PARTS ARE SOLDERED - Google Patents
TREATMENT PROCESS FOR STRIPPING AND PROTECTING PARTS MADE OF ALUMINUM AND ALUMINUM ALLOYS BEFORE THE PARTS ARE SOLDEREDInfo
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Description
DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL·. ING. W. EITJLE · DR. RKR. NAT. K. HOFFMANN DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL ·. ING. W. EITJLE DR. RKR. NAT. K. HOFFMANN
Societe Anonyme des Usines Chausson, Asnidres, Hauts-de-Seine / PrankreichSociete Anonyme des Usines Chausson, Asnidres, Hauts-de-Seine / France
Behandlungsverfahren zum Abbeizen und zum Schutz von Teilen aus Aluminium und Aluminiumlegierungen»bevor die Teile hartgelötet werden.Treatment process for stripping and protecting aluminum and aluminum alloy parts »before the parts are brazed will.
Zusatz zu Patent . (Patentanmeldung P 20 49 542)Addendum to patent. (Patent application P 20 49 542)
Die Erfindung bezieht sich auf ein Behandlungsverfahren zum Abbeizen und zum Schutz von Teilen aus Aluminium und Aluminiumlegierungen, und zum Verlöten der Teile miteinander, bei welchem man gemäß Patentanspruch 1 des Patentes (Patentanmeldung P 20 40 542) auf die Teile ein saures oder alkalischesThe invention relates to a treatment method for stripping and protecting parts made of aluminum and aluminum alloys, and for soldering the parts together, in which, according to claim 1 of the patent (patent application P 20 40 542) on the parts an acidic or alkaline
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Abbeizbad einwirken läßt, wobei das Abbeizbad mit mindestens einem Salz oder Oxid eines Metalls versetzt ist, das durch das Abbeizbad weniger elektronegativ als das des gegebenenfalls legierten Aluminiums ist, und bei welchem man die Teile in dem Abbeizbad bis zur Entfernung der die Teile bedeckenden Aluminiumoxidschicht und Ersetzen dieser Aluminiumoxidschicht durch eine Schicht des Badmetalls beläßt.Lets the stripping bath act, the stripping bath being admixed with at least one salt or oxide of a metal that through the pickling bath is less electronegative than that of the optionally alloyed aluminum, and in which one the parts in the stripping bath until the aluminum oxide layer covering the parts is removed and this aluminum oxide layer is replaced left by a layer of the bath metal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das obengenannte Behandlungsverfahren weiter zu verbessern.The invention is based on the above-mentioned treatment method to improve further.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die eine Schutzschicht bildende Schicht des Badmetalls als Auftragsmetall bei dem zur Lötung führenden Arbeitgang eingesetzt wird, entweder als das eigentliche Hartlot oder als Komplementärmetall für ein beim Löten verwendetes Flußmittel.This object is achieved according to the invention in that the layer of the bath metal which forms a protective layer is used as an application metal is used in the operation leading to the soldering, either as the actual braze or as Complementary metal for a flux used in soldering.
Erfindungsgemäß ist es nun möglich, einerseits weichzulöten, ohne daß ein zusätzliches Lötmetall nach dem Aufbringen des Schutzmetalls unter den im Patent . ... ... (Patentanmeldung P 20 49 5^2) vorgesehenen Bedingungen aufgetragen werden muß, und andererseits hartzulöten, d.h. bei erhöhter Schmelztemperatur auch aluminium- und siliziumhaltige Legierungen zu löten. Dies gilt auch für andere Metalle, die bekannterweise zur Herstellung von Legierungen bekannt sind, deren Schmelztemperatur unterhalb der Schmelztemperatur von Aluminium liegt. Dabei werden Lötflußmittel verwendet, die nur eine geringe Aktivität aufweisen und im allgemeinen keine Halogenide von seitenden Metallen enthalten. Das Flußmittel wird in Form einer wasserfreien Mischung aufgebracht, wodurch ein Trocknen nicht mehr erforderlich ist.According to the invention it is now possible on the one hand to soft-solder without an additional solder after the application of the Protective metal among those in the patent. ... ... (patent application P 20 49 5 ^ 2) provided conditions must be applied, and on the other hand, hard soldering, i.e. alloys containing aluminum and silicon are also closed at higher melting temperatures soldering. This also applies to other metals which are known to be known for the production of alloys, their melting temperature is below the melting temperature of aluminum. Soldering flux is used, which is only one have low activity and generally do not contain halides of side metals. The flux will be in shape an anhydrous mixture, which means that drying is no longer necessary.
Außerdem ist es erfindungsgemäß nun möglich, die Verarbeitung in öfen durchzuführen, bei welchen es nicht unerläßlich ist, daß die Atmosphäre einen sehr niedrigen T aupunkt auf v/eist.In addition, it is now possible according to the invention to carry out the processing in ovens in which it is not essential that the atmosphere has a very low dew point.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung· näher erläutert.Further features of the invention are set out below Description · explained in more detail.
Wie im Patent (Patentanmeldung P 20 49 542) läßtAs in the patent (patent application P 20 49 542)
man auf die Aluminiumteile bzw. Aluminiumstreifen oder -folien, aus denen die Teile hergestellt.werden sollen, eine Abbeizlösung einwirken, die sauer oder alkalisch sein kann, und die mindestens ein Salz oder Oxid eines Metalls aufweist, das aufgrund der Lösung weniger stark elektronegativ ist als Aluminium. Vorzugsweise ist erfindungsgemäß dieses Metall Zink, gegebenenfalls Zink in legierter Form.a stripping solution is applied to the aluminum parts or aluminum strips or foils from which the parts are to be manufactured act, which can be acidic or alkaline, and which has at least one salt or oxide of a metal due to the solution is less electronegative than aluminum. According to the invention, this metal is preferably zinc, if appropriate Alloyed zinc.
Zu den zu diesem Zweck verwendbaren Zinksalzen und -oxiden gehören insbesondere Zinkoxid, Zinksulfat und Zinkfluorborat.The zinc salts and oxides that can be used for this purpose include, in particular, zinc oxide, zinc sulfate and zinc fluoroborate.
Vorteilhafterweise geht man bei der Durchführung dieses Behandlungsverfahrens so vor, daß man die Aluminiumteile bzw. -streifen in ein wäßriges Bad eintaucht, das beispielsweise dieselbe Zusammensetzung gemäß dem Patent . ... ... (Patentanmeldung P 20 49 542) (vgl. insbesondere Beispiel 3) angegeben aufweisen kann, d.h. das Bad enthält in wäßriger Lösung auf 1 Liter Wasser:Advantageously, one goes in performing this treatment process so before that one dips the aluminum parts or strips in an aqueous bath, for example same composition according to the patent. ... ... (patent application P 20 49 542) (see in particular example 3) can show, i.e. the bath contains in aqueous solution for 1 liter of water:
- 300 g Soda- 300 g of soda
- 75 E Zinkoxid- 75 E zinc oxide
80 g Natrlumcyanid 3 g Kupfercyanid.80 g sodium cyanide 3 g copper cyanide.
Es liegt auf der Hand, daß es auch möglich ist, ein saueres Bad zu verwenden, daß insbesondere auf Plußsäure basiert und auf einen Liter Lösung 750 g Zinksulfat enthalten kann.It is obvious that it is also possible to use an acidic bath that is based in particular on plus acid one liter of solution can contain 750 g zinc sulphate.
Ebenso wie in Patent (Patentanmeldung P 20 49 542)As in patent (patent application P 20 49 542)
werden die Aluminiumteile bzw. -streifen so lange in dem Badthe aluminum parts or strips stay in the bathroom for a long time
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gehalten, bis die diese überziehende Aluminiumoxidschicht entfernt und durch eine Metallschicht aus der Lösung ersetzt wurde.held until this coating of aluminum oxide is removed and replaced by a metal layer from the solution.
Die Verweildauer der Aluminiumteile bzw. -streifen im Bad kann langer angesetzt werden als die Zeit, die nur dazu erforderlich ist, die Oxidschicht zu entfernen, wenn man eine diese ersetzende Metallschicht mit einer Dicke erzielen will, die sich für die Weiterbehandlung gemäß den besonderen Merkmalen der Erfindung als vorteilhaft erweist.The duration of the aluminum parts or strips in the bathroom can be set longer than the time that is required is to remove the oxide layer if one wants to achieve a metal layer that replaces it and has a thickness that is greater proves advantageous for further processing according to the special features of the invention.
Anschließend werden die Aluminiumteile gespült und getrocknet, was zum Beispiel in einem Heizschrank mit niedriger Temperatur erfolgen kann, worauf sie im Bedarfsfall eine relativ lange Zeit ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen lagerfähig sind, so daß es möglich wird - insbesondere wenn dieses Behandlungsverfahren bei Aluminiumstreifen oder -foli-en angewendet wird - anschließend aus diesen Streifen oder Folien durch Pressen oder andere Arbeitsvorgänge die gewünschten Teile herzustellen und die geformten Teile zusammenzufügen.Then the aluminum parts are rinsed and dried, for example in a heating cabinet with a low temperature can be done, whereupon they can be stored for a relatively long time if necessary without special precautionary measures, so that it becomes possible - especially if this treatment method is used for aluminum strips or foils - afterwards to produce the desired parts and the shaped parts from these strips or foils by pressing or other work processes Put parts together.
Bei Anwendung in der Herstellung von Wärmetauschen können nach der Behandlung der Streifen daraus gefalzte Rohre, Rippen oder andere Abstrahlelemente, Sammelbehälter, Wasserbehälter, etc. hergestellt werden.When used in the production of heat exchangers, after the treatment of the strips, folded tubes, fins or other radiating elements, collecting tanks, water tanks, etc. are produced.
Nachdem die erfindungsgemäß hergestellten Teile zusammengefügt wurden, kann man zwei Wege zur Weiterbehandlung einschlagen.After the parts produced according to the invention have been put together, there are two ways of further processing.
Der erste Weg besteht darin, die zusammengefügten Teile mittels eines nicht stark aktiven Flußmittels zu benetzen, insbesondere mit einem Zinkflußmittel, das wie das vorgeschriebene Abbeizbad Zinkchlorid oder Zinkfluoborat enthalten kann.The first way is to wet the assembled parts by means of a not highly active flux, in particular with a zinc flux which, like the prescribed stripping bath, may contain zinc chloride or zinc fluorate.
Die Benetzung mit Flußmittel kann auf die ve r s chi e dame η , in derThe wetting with flux can be done on the ver s chi e dame η, in the
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Technik gewöhnlich angewendeten Arten erfolgen, insbesondere durch Aufbringung des Flußmittels in wäßriger Form, entweder als Bad oder durch Aufspritzen, Zerstäuben, oder auch in anderer Weise. Die zusammengefügten und mit Flußmittel benetzten Teile werden anschließend gleichzeitig mit dem Vorheizen in einem Heizschrank getrocknet, worauf sie in einen Ofen eingesetzt werden, in welchem sie auf die Schmelztemperatur des sie überziehenden - gegebenenfalls legierten - Zinks erwärmt werden, d.h. auf eine Temperatur in der Größenordnung von 4200C. Durch die Erwärmung, wodurch die aufgebrachte Zinkschicht zumindest teilweise zum Schmelzen gebracht wird, fließt das schmelzflussige Zink entlang den Wandungen der Teile und wird durch die Kapillarwirkung senkrecht zu den auszubildenden Fugen gehalten und sogar angezogen. Somit wird eine Zinklötnaht gebildet, ohne daß ein anderes Lot aufgebracht werden muß.Technique commonly used types take place, in particular by applying the flux in aqueous form, either as a bath or by spraying, atomizing, or in some other way. The assembled parts wetted with flux are then dried in a heating cabinet at the same time as they are preheated, whereupon they are placed in an oven, in which they are heated to the melting temperature of the zinc coating - possibly alloyed -, ie to a temperature of the order of magnitude of 420 ° C. As a result of the heating, whereby the applied zinc layer is at least partially melted, the molten zinc flows along the walls of the parts and is held perpendicular to the joints to be formed and even attracted by the capillary action. A zinc solder seam is thus formed without any other solder having to be applied.
An den gelöteten Fugen wird das gegebenenfalls legierte Zink nicht entfernt, da es durch die Kapillarwirkung der Fugen gehalten wird, so daß an diesen Fugen das Aluminium niemals freigelegt wird, was zu hoher Qualität der ausgeführten Lötnaht führt.The possibly alloyed zinc is not removed from the soldered joints, as it is caused by the capillary action of the joints is held so that the aluminum is never exposed at these joints, which leads to high quality of the soldered seam leads.
Der zweite einzuschlagende Weg besteht darin, daß gegebenenfalls legierte Zink in der vorgenannten Weise auf Folien, Streifen oder Teile aufzubringen, die zuvor mindestens auf einer ihrer Seiten mit einer Lotschicht, beispielsweise aus einer AIuminium-SD-icium-Legierung überzogen wurden.The second way to be followed is that optionally alloyed zinc in the aforementioned manner on foils, strips or to apply parts that were previously at least on one of their sides with a layer of solder, for example made of an aluminum-SD-icium alloy were coated.
Nach dem Zusammenfügen der Teile wird ein Flußmittel in trockener Form aufgebracht, indem dieses mit einem Flammlötrohr als Pulver aufgesprüht wird, worauf die mit Flußmittel benetzten Teile in einen Lötofen bewegt werden.After the parts are put together, a flux is used in dry Form applied by this is sprayed on with a flame soldering tube as a powder, whereupon the wetted with flux Parts are moved into a soldering furnace.
Erfolgt der Lotvorgang in einem Ofen, dient die zuerst auf dieIf the soldering process takes place in an oven, this is used first on the
. -6-4098U/ 1090. -6-4098U / 1090
ΛΛ ; Λ Λ T /ΛΛ; Λ Λ T /
Aluminimum-Silizium-Schicht aufgebrachte Zinks chronic außer dem Schutz dieser Schicht gegen eine Bildung von Aluminium auch zum Ausgleichen des während des Ausprühens des Flußmittels mittels eines Flammlötrohrs zerstörten Zinkanteils.Aluminum-silicon layer of applied zinc is also chronic Protection of this layer against the formation of aluminum also to compensate for the during the spraying of the flux means of a flame soldering tube destroyed the zinc content.
Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Behandlungsverfahrens wird der im vorhergehenden beschriebene zweite Weg beim Löten eingeschlagen, wc-lurch eine Hartlötung durch Schmelzen des Aluminium-Silizium-Lotes möglich wird. Dabei kann man auch die Schicht aus gegebenenfalls legiertem Zink dirket auf ein Aluminiumteil aufbringen, ohne vorher eine Alumini um-Siliziumschicht aufzutragen. Dann erfolgt die Trockenbenetzung mit Flußmittel, indem man das pulverförmige Hartlot, beispielsweise Aluminium-Silizium-Pulver, mit dem Flammlötrohr aufträgt, worauf der eigentliche Lötvorgang in der vorgenannten Weise entweder im Lötofen oder in einem Lötbad erfolgt.In a variant of the treatment method according to the invention, the second way described above is used for soldering hammered in, which is made possible by hard soldering by melting the aluminum-silicon solder. You can do that too Apply the layer of optionally alloyed zinc directly to an aluminum part without an aluminum-silicon layer beforehand to apply. Then the dry wetting with flux takes place by the powdered hard solder, for example Aluminum-silicon powder, applied with the flame-soldering tube, whereupon the actual soldering process takes place in the aforementioned manner either in the soldering furnace or in a soldering bath.
Zusammenfassend bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Abbeizen von zu lötenden Aluminiumteilen; dabei läßt man auf die Teile ein Bad einwirken, das ein Metallsalz enthält, welches durch das Bad stärker elektronegativ ist als Aluminium, wobei man die Teile in dem Bad so lange beläßt, bis die Aluminiumoxidschicht entfernt und durch eine Schicht aus dem Badmetall ersetzt wurde, wobei die somit ersetzte Aluminiumoxidschicht als Auftragsmetall für die weitere Verlötung der Teile untereinander verwendet wird. Dieses Verfahren wird bei der Behandlung von Teilen, die zur Herstellung eines Wärmetauschers vorgesehen sind, vor dem Löten angewendet.In summary, the invention relates to a method for stripping aluminum parts to be soldered; one leaves it the parts are exposed to a bath containing a metal salt, which is more electronegative than aluminum due to the bath, leaving the parts in the bath until the aluminum oxide layer is removed and through a layer of the bath metal was replaced, with the thus replaced aluminum oxide layer as application metal for the further soldering of the parts is used among each other. This process is used in the treatment of parts that make up a heat exchanger are intended to be applied before soldering.
Dabei ist die Erfindung keinesweges auf das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind zahlreiche Modifizierungen im Rahmen der Erfindung möglich.The invention is in no way restricted to the exemplary embodiment described above, but there are numerous Modifications are possible within the scope of the invention.
-1--1- 40981 A/ 109a40981 A / 109a
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