DE2444521A1 - Flussmittel zum loeten - Google Patents
Flussmittel zum loetenInfo
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- 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
- B23K35/3606—Borates or B-oxides
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Description
PATENTANWÄLTE
DR. RUDOLF BAUER
Dipl. Ing. HELMUT HUBBUCH
DR. RUDOLF BAUER
Dipl. Ing. HELMUT HUBBUCH
753 PFORZHEIM O / / / r ο ι
Wesffictie 31 - Leopoldpl. - TeL (O7231) lO'.'ifJO Δ H k k 0 Z. I
CASTOLIN S.A. St. Sulpice (Vaud)
FLUSSMITTEL ZUM LÖTEN
Die Erfindung betrifft ein Flussmittel zum Löten, d.h. zum Verbinden von metallischen Werkstoffen mit Hilfe eines geschmolzenen
Zusatzmetalls. Ein solches Flussmittel hat die Aufgabe, die Benetzung des Grundwerkstoffes durch.das geschmolzene
Lot zu. ermöglichen. Dies wird erreicht durch Auflösen der oberflächlichen Oxydschichten auf dem Grundwerkstoff
und auf dem Lot und durch gleichzeitigen Oxydationsschutz .
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Der Schmelzpunkt und die Arbeitstemperatur der Flussmittel müssen den Eigenschaften der entsprechenden Lotlegierungen
angepasst werden. So müssen beispielsweise für Kupferlote,
wie L-MS60, L-NS (nach DIN 8513), mit Arbeitstemperaturen
zwischen ca. 800 - 1000°C spezielle Flussmittel mit einem Wirktemperaturbereich von ca. 750 - 1100°C eingesetzt werden.
Derartige Flussmittel sind üblicherweise auf Boraxbasis aufgebaut und können z.B. Zusätze von Phosphaten, SiIlcaten
und Halogeniden enthalten.
Die bekannten Flussmittel, insbesondere Flussmittel dieser letzten
Art, weisen im allgemeinen verschiedene Nachteile auf, z.B.
starkes Aufblähen beim Beflammen oder Erwärmen durch die physikalisch bedingte Kristallwasserabgabe, eine beim
Löten sehr unerwünschte Erscheinung, relativ geringes Oxydlösevermögen, schlecht entfernbare Flussmittelrückstände'
und einen sehr störenden Blendeffekt infolge der intensiven Gelbfärbung beim Beflammen (Natriumlinie).
Trotzdem glaubte man bisher auf Borax nicht verzichten zu können, da es den Flussmitteln gerade im Bereich von 800 1000°C
die erforderliche Beständigkeit verleiht.
Es würde nun gefunden, dass es entgegen den bisherigen Erwartungen
und Erfahrungen möglich ist, vorzügliche Fluss-
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mittel im System Bor - Sauerstoff - Wasserstoff - Kalium herzustellen, mit denen die erwähnten Nachteile vermieden
werden.
Das erfindungsgemasse Flussmittel ist dadurch gekennzeichnet,
dass es eine Mischung von Verbindungen aus Bor, Sauerstoff, Wasserstoff und Kalium enthält, die, in Gewichtsprozenten
dieser Mischung aufgedrückt und ohne Berücksichtigung gegebenenfalls vorhandenen Kristallwassers, aus 15 30
% Bor, 55 - 70 % Sauerstoff, weniger als 2,5 % Wasserstoff und 10 - 25 % Kalium besteht, wobei mindestens 2 %
Kalium in Polyboraten der Formel K2O.nB2O3 mit η gleich
oder grosser als 5 gebunden ist.
Vorzugsweise ist mindestens 5 % Kalium in den genannten Polyboraten
gebunden. Besonders günstige Ergebnisse werden ferner mit einem Flussmittel erzielt, das eine Mischung aus
20 - 25 % Bor, 58 - 68 % Sauerstoff, 0,6 - 1,7 % Wasserstoff und 11 - 20 % Kalium enthält.
Das erfindungsgemasse Flussmittel kann zur Anpassung an bestimmte Grundwerkstoffe und Arbeitsbedingungen zusätzlich
bis zu 2 % Silizium, vorzugsweise an Sauerstoff gebundenes Silizium, oder bis zu 5 % Aluminiumsilicate enthalten. Ferner
kann das Flussmittel zusätzlich zu den anderen Zusätzen oder
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als alleinigen Zusatz bis zu 1 % oberflächenaktive Substanzen,
wie beispielsweise Sulfonate, und/oder bis zu 1 % Bor in elementarer Form enthalten. Alle Prozentangaben beziehen
sich dabei auf das Gewicht der genannten Mischung von Verbindungen aus Bor, Sauerstoff, Wasserstoff und Kalium.
Das erfindungsgemasse Flussmittel ist mit den üblichen Zusätzen
wie Halogeniden und Phosphaten verträglich, es ist aber gerade sein Vorteil, dass es ohne Irgendwelche und insbesondere
ohne die üblichen, häufig gesundheitsgefahrdenden Zusätze aktiv und wirksam ist.
Das erfindungsgemasse Flussmittel kann als trockenes Pulver verwendet werden, oder es kann, wenn es mit Flüssigkeiten
oder Lösungen wie Wasser, Alkoholen, Glykolen etc. angeteigt wird, als Paste, als streichfähige oder spritzfähige
Dispersion, oder ferner als Überzug auf Lotformteilen Verwendung finden. Insbesondere kann es Bindemittel, wie z.B. die im
schweizerischen Patentgesuch Nr. 11 163/72 genannten polymeren Methacrylate enthalten und den überzug eines Lotstabes
bilden.
Das nachstehend angeführte Beispiel gibt eine typische Ausführungs-
und Anwendungsform des vorliegenden Flussmittels an.
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52 Gewichtsteile Bor satire werden mit
30 Gewichtsteilen Kaliumpentaborat,
8 Gewichtsteilen Kaliumtetraborat und 10 Gewichtsteilen Kaliummetaborat
homogen vermischt, mit Wasser zu einer Paste angeteigt und
in dieser Form verwendet, oder die Paste wird getrocknet, gemahlen und zusammen mit 10 % eines organischen, für den
Lötprozess inerten Bindemittels, wie z. B. Polyvinylharz, auf einen L - MS 60 Hartlotstab aufgebracht. Mit diesem
letzt-genannten Stab können viele der üblichen Autogenlötungen
infolge der vorzüglichen Aktivität der Flussmittelumhüllung auch ohne zusätzliches Flussmittel durchgeführt werden.
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Claims (10)
1. Flussmittel zum Löten, dadurch gekennzeichnet, dass es eine
Mischung von Verbindungen aus Bor, Sauerstoff, Wasserstoff und Kalium enthält, die, in Gewichtsprozenten dieser Mischung
ausgedrückt und ohne Berücksichtigung gegebenenfalls vorhandenen Kristallwassers, aus 15 - 30 % Bor, 55 - 70 % Sauerstoff,
weniger als 2,5 % Wasserstoff und 10-25 % Kalium besteht, wobei mindestens 2 % Kalium in Polyboraten der Formel K-O.nB-O,
mit η gleich oder grosser als 5 gebunden ist.
2. Flussmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 5 % Kalium in den genannten Polyboraten gebunden
ist.
3. Flussmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus 20 - 25 % Bor, 58 - 68 % Sauerstoff,
0,7 - 1,7 % Wasserstoff und 11 - 20 % Kalium besteht.
4. Flussmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyborate solche mit η zwischen 5 und. 8 sind.
5. Flussmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass es zusätzlich,in Gewichtsprozenten der genannten Mischung ausgedrückt, bis zu 2 % Silizium enthält.
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6. Plussmittel nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet/
dass das Silizium an Sauerstoff gebunden ist.
7. Flussmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass es zusätzlich, in Gewichtsprozenten der genannten Mischung ausgedrückt, bis zu 5 % Aluminiumsilicat enthält.
8. Flussmittel nach einem oder mehreren der Patentansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich, in Gewichtsprozenten
der genannten Mischung ausgedrückt, bis zu 1 % oberflächenaktive Substanzen enthält.
9. Flussmittel nach einem oder mehreren der Patentansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich, in Gewichtsprozenten
der genannten Mischung ausgedrückt, bis zu 1. % Bor in elementarer Form enthält.
10. Flussmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Bindemittel enthält und den überzug eines Lotstabes
bildet.
509813/0846
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