DE2444521C3

DE2444521C3 - Flußmittel zum Loten

Info

Publication number: DE2444521C3
Application number: DE19742444521
Authority: DE
Inventors: Klaus Saint-Sulpice Dudel; Wolfgang Lausanne Simm; Rene Saint-Sulpice Wasserman
Original assignee: Castolin Sa Saint-Sulpice Waadt (schweiz)
Current assignee: Castolin Sa Saint-Sulpice Waadt (schweiz)
Priority date: 1973-09-19
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1979-04-12
Also published as: DE2444521B2; FR2243772A1; GB1435858A; DE2444521A1; FR2243772B1

Description

Die Erfindung berifft 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.

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, Silicaten und Halogeniden enthalten.

Die bekannten Flußmittel, insbesondere Rußmittel 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 Fliißmittelrückstände 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 wurde nun gefunden, daß es entgegen den bisherigen Erwartungen und Erfahrungen möglich ist, vorzügliche Flußmittel im System Bor - Sauerstoff Wasserstoff — Kalium herzustellen, mit denen die erwähnten Nachteile vermieden werden.

Das erfindungsgemäße Flußmittel ist 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 K₂ - η B₂O₃ mit η gleich oder größer als 5 gebunden ist.

is 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% Ka-

Hum enthält.

Das erfindungsgemäße Flußmittel kann zur Anpassung an bestimmte Grundwerkstoffe und Arbeitsbedingungen zusätzlich bis zu 2 % Silizium, vorzugsweise an Sauerstoff gebundendes Silizium, oder bis zu 5% Aluminiumsilicate enthalten. Femer kann das Flußmittel zusätzlich zu den anderen Zusätzen oder 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 erfindungsgemäße 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 gesundheitsgefährdenden Zusätze aktiv und wirksam ist.

Das erfindungsgemäße Flußmittel kann als t rocke-

nes Pulver verwendet werden, oder es kann, wenn es mit Flüssigkeiten oder Lösungen wie Wasser, Alkoholen, Glykoien etc. angeteigt wird, als Paste, als streichfähige oder spritzfähige Dispersion, oder ferner als Überzug auf Lotformteilen Verwendung finden.

Insbesondere kann es Bindemittel in Form von polymeren Methacrylaten enthalten und den Überzug eines Lotstabes bilden.

Das nachstehend angeführte Beispiel gibt eine typi-

sehe Ausführungs- und Anwendungsform des vorliegenden Rußmittels an.

Beispiel

52 Gewichtsteile Borsäure 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 letztgenannten Stab können viele der üblichen Autogenlötungen infolge der vorzüglichen Aktivität der Flußmittelumhüllung auch ohne zusätzliches Flußmittel durchgeführt werden.

Claims

Patentansprüche:

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 K₂O · η B,O₃ mit π gleich oder größer 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.

6. Flußmittel 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, 'ob 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.