DE2539620C3 - Method for soldering the heat sinks of automobile radiators - Google Patents

Method for soldering the heat sinks of automobile radiators

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verlöten der Kühlkörper von Kraftwagenkühlern gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 als weitere Verbesserung nach Patent 20 18 615.The invention relates to a method for soldering the heat sinks of motor vehicle radiators according to the preamble of claim 1 as a further improvement according to patent 20 18 615.

Das Hauptpatent 20 18615 betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Verlöten der Kühlkörper von Kraftwagenkühlern, bei dem man die in bekannter Weise aus Kühlrohren mit aufgebrachten Kupfer-, Messing-, Stahloder Aluminiumrippen aufgebauten Kühlkörper in ein Warmbeizbad aus 98% Mineralöl und 2% Beizmischung aus Ammoniumbromid, Ammoniak und Glycerin eintaucht, wobei vorzugsweise die Aluminiumrippen vorher gebeizt und mit einer Schutzschicht und die Kühlrohre mit einer der zwei Schichten leicht schmelzbarer Legierung sowie einer Schutzschicht bedeckt wurden, und die auf diese Weise vorbereiteten Kühlkörper 5 bis 10 Minuten lang in dem auf 260 bis 3000C geheizten Warmbeizbad zum Zweck der Beizung, Schmelzung der leicht schmelzbaren Legierung und Verlötung der Rippen an die Kühlrohre belassen werden, wonach der verlötete Kühlkörper in waagerechter Lage mittels Luftstrahl abgekühlt und mit einem üblichen zweckentsprechenden Lösungsmittel gewaschen wird. Vorzugsweise verwendet man dabei in dem Warmbeizbad eine Beizmischung aus 60% Stearin, 20% Ammoniumbromid, 10% Glycerin und 10% konzentrierter Ammoniaklösung. Vorteilhaft ist dabei weiterhin, daß man zwecks Beizung der Aluminiumrippen ein Bad aus 40% techn. Salpetersäure (spezifisches Gewicht = 1,4) und 2% Flußsäure (38%ige Konzentration), wobei der Rest Wasser ist, verwendet, in welchem die Beizung bei 20 bis 300C 1 bis 5 Minuten lang vorgenommen wird. Eine besondere Ausführungsform besteht ferner darin, daß man die Aluminiumrippen nach deren Beizung in einem Bad aus 5 bis 15% Stearin, 2% Ammoniumbromid und 83 bis 93% techn. Alkohol zwecks Erzielung eines Schutzhäutchens 30 Sekunden lang bei 30 bis 35°C hält. Ferner ergeben sich besondere Vorteile daraus, daß man die Kühlrohre durch übliche thermische Verfahren mit einer Schicht einer leicht schmelzbaren Legierung, die mindestens 0,04 mm stark ist und aus 46% Zinn, 15% Zink, 15% Cadmium, 23% Blei besteht, oder mit zwei hintereinander aufzutragenden Lötlegierungsschichten, wobei die erste aus einer aus 40% Zinn und 60% Blei bestehenden üblichen Lötlegierung und die zweite aus einer leicht schmelzbaren Legierung aus 51% Zinn, 16,2% Zink, 16,2% Cadmium und 16,2% Blei besteht, oder mit nur einer Schicht aus 40% Zinn und 60% Bleilegierung bedecktThe main patent 20 18615 also relates to a method for soldering the heat sinks of motor vehicle radiators, in which the heat sinks, built in a known manner from cooling tubes with applied copper, brass, steel or aluminum ribs, are placed in a hot pickling bath made of 98% mineral oil and 2% pickling mixture of ammonium bromide, Ammonia and glycerine are immersed, whereby the aluminum fins are preferably previously pickled and covered with a protective layer and the cooling tubes with one of the two layers of easily fusible alloy and a protective layer, and the heat sinks prepared in this way for 5 to 10 minutes in the 260 to 300 0 C heated hot pickling bath for the purpose of pickling, melting the easily fusible alloy and soldering the ribs to the cooling tubes, after which the soldered heat sink is cooled in a horizontal position by means of an air jet and washed with a customary appropriate solvent. A pickling mixture of 60% stearin, 20% ammonium bromide, 10% glycerin and 10% concentrated ammonia solution is preferably used in the hot pickling bath. It is also advantageous that for the purpose of pickling the aluminum ribs, a bath of 40% technical. Nitric acid (specific weight = 1.4) and 2% hydrofluoric acid (38% concentration), the remainder being water, are used, in which the pickling is carried out at 20 to 30 ° C. for 1 to 5 minutes. A special embodiment also consists in that after pickling the aluminum ribs in a bath of 5 to 15% stearin, 2% ammonium bromide and 83 to 93% technical. Hold alcohol at 30 to 35 ° C for 30 seconds to create a protective membrane. In addition, there are particular advantages in that the cooling tubes are coated with a layer of an easily fusible alloy that is at least 0.04 mm thick and consists of 46% tin, 15% zinc, 15% cadmium, 23% lead using conventional thermal processes, or with two solder alloy layers to be applied one behind the other, 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 and 16, 2% lead, or covered with just one layer of 40% tin and 60% lead alloy

ίο Bevorzugt isi überdies, daß man die Kühlrohre nach Auftragen der Lötlegierung oder -legierungen im Fall der Kupfer-, Messing- oder Stahlrippen in ein aus 20% Stearin, 40% Paraffinöl, 18% Paraffin, 2% Ammoniumbromid und 20% Gasöl und im Fall der Aluminiumrippen in ein aus 5 bis 15% Stearin, 2% Ammoniumbromid und 83 bis 93% techn. Alkohol bestehendes Bad 30 Sekunden lang bei 30 bis 35° C zwecks Bildung eines Schutzhäutchens eintaucht.ίο It is also preferable that the cooling tubes are rearranged Application of the brazing alloy or alloys in the case of copper, brass or steel ribs in one out of 20% Stearin, 40% paraffin oil, 18% paraffin, 2% ammonium bromide and 20% gas oil and in the case of the aluminum fins in a from 5 to 15% stearin, 2% ammonium bromide and 83 to 93% techn. Alcohol existing bath 30 Immerse for seconds at 30 to 35 ° C to form a protective membrane.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß man dieses Verfahren und seine verschiedenen Varianten technisch noch rationeller gestalten kann, so daß die Aufgabe der Erfindung in einer generellen Vereinfachung bei gleich guten bzw. sogar verbesserten Arbeitsergebnissen liegt Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch das Verfahren gemäß Hauptanspruch gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich aus dem Unteranspruch. In der praktischen Ausführung werden die Anordnungen durch Eintauchen in das Beizbad gelötet; die Lötung findet nach dem Verfahren des Hauptpatents statt; zur Vereinfachung verwendet man im Gemisch des Bades technisches Stearin in einer Menge von 2%; zur Vorbeizung von z. B. Aluminiumrippen wird eine Lösung von Flußsäure (30%) in einer Konzentration von 5 bis 10% eingesetzt; zur Herstellung der Schutzschicht benutzt man z. B. ein Trichloräthylenbad mit 10 bis 30% an technischem Stearin, worin die Rippen 30 bis 60 Sekunden lang bei 30 bis 400C gehalten werden. Vor Bildung der Schutzschicht auf den Kühlrohren werden diese mit einer Schicht aus einer leicht schmelzbaren Legierung in einer Dicke von 0,03 bis 0,05 mm versehen. Dies erfolgt vor der Aufbringung der Kupfer-, Messing- oder Stahlrippen. Dann wird — wie vorstehend bei den Rippen — die Schutzschicht auf die Rohre aufgebracht. Die so vorbereitete Anordnung wird in das Beizbad 20 bis 120 Sekunden lang eingetaucht.However, it has been found that this process and its various variants can be made technically even more rational, so that the object of the invention is a general simplification with equally good or even improved work results. According to the invention, this object is achieved by the process according to the main claim solved. An advantageous further development results from the dependent claim. In practice, the assemblies are soldered by immersion in the pickling bath; the soldering takes place according to the procedure of the main patent; for simplicity, technical stearin is used in the bath mixture in an amount of 2%; for pre-pickling z. B. aluminum fins a solution of hydrofluoric acid (30%) is used in a concentration of 5 to 10%; to produce the protective layer one uses z. B. a trichlorethylene bath with 10 to 30% of technical stearin, in which the ribs are held at 30 to 40 0 C for 30 to 60 seconds. Before the protective layer is formed on the cooling tubes, they are provided with a layer of an easily fusible alloy with a thickness of 0.03 to 0.05 mm. This is done before the copper, brass or steel ribs are applied. Then - as above with the ribs - the protective layer is applied to the pipes. The assembly prepared in this way is immersed in the pickling bath for 20 to 120 seconds.

Der Verbesserung des Verfahrens nach Patent 20 18 615, insbesondere im Hinblick auf einen Säureschutz der Anordnung, dient die Vorbehandlung in dem alkalischen Bad der angegebenen Zusammensetzung, worin die Anordnung 15 bis 30 Sekunden lang bei 32 bis 6O0C gehalten wird.The improvement of the method according to patent 20 18 615, in particular with regard to an acid protection of the assembly is the pre-treatment in the alkaline bath of the composition given, wherein the assembly is held for 15 to 30 seconds at 32 to 6O 0 C.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an example.

Beispielexample

Zum Löten von z. B. Aluminiumrippen auf Kühlrohre aus Kupfer, Messing, Stahl oder Aluminium muß die Oxydschicht entfernt werden, damit gute Lötbedingungen geschaffen werden. Dazu wird die Aluminiumoberfläche 10 bis 30 Sekunden lang bei 40 bis 6O0C in einer Lösung aus 10 bis 20% Natriumhydroxyd, 4 bis 7% Zinncyanid (wasserfrei; 55 bis 60% Zinn), 20 bis 30% Harnstoff und Rest Wasser behandelt.For soldering z. B. aluminum fins on cooling tubes made of copper, brass, steel or aluminum, the oxide layer must be removed so that good soldering conditions are created. For this purpose, the aluminum surface is 10 to 30 seconds (anhydrous, 55 to 60% tin) at 40 to 6O 0 C in a solution of 10 to 20% sodium hydroxide, 4 to 7% Zinncyanid, 20 to 30% urea and residual treated water.

Die so vorbehandelten Rippen werden dann 10 bis 20 Sekunden lang in fließendes Wasser getaucht, wobei sie an den vorbehandelten Flächen in dem fließenden Wasser eine Minute lang gespült werden; sie werdenThe ribs pretreated in this way are then immersed in running water for 10 to 20 seconds, whereby they the pretreated surfaces are rinsed in running water for one minute; you will be

dann getrocknet und anschließend während 15 bis 30 Sekunden bei 30 bis 400C in ein weiteres Bad eingebracht, das eine Schutzlösung aus 10 bis 30% technischem Stearin und 70 bis 90% Trichlorethylen oder technischem Alkohol enthältthen dried and then introduced into a further bath for 15 to 30 seconds at 30 to 40 ° C. which contains a protective solution of 10 to 30% technical stearin and 70 to 90% trichlorethylene or technical alcohol

Auf der Aluminiumoberfläche bildet sich eine Schicht, die das Löten ermöglicht und zugleich als Schutzschicht dient, in einer Dicke von 2 bis 4 Hm; auf diese Weise wird die Aluminiumoberfläche vor Oxydation geschütztA layer is formed on the aluminum surface, which enables soldering and at the same time acts as a protective layer serves, in a thickness of 2 to 4 Hm; in this way the aluminum surface is protected from oxidation

Die Rohre aus Kupfer, Messing, Stahl oder Aluminium werden in üblicher Weise mit einer mindestens 0,03 bis 0,05 mm starken Schicht aus einer leicht schmelzbaren binären Legierung (Zinn und Blei enthaltend) oder aus einer quatcrnären Legierung (mit oder ohne Zinngehalt) versehen.The pipes made of copper, brass, steel or aluminum are in the usual way with a minimum of 0.03 up to 0.05 mm thick layer made of an easily fusible binary alloy (containing tin and lead) or made of a quaternary alloy (with or without tin content).

Auf die so behandelten Rohre werden die werden wie vorstehend beschrieben vorbehandelten Aluminiumrippen aufgebracht Dia Anordnung wird zum Löten in das Warmbeizbad, enthaltend 98% Mineralöl und 2% Beizzusatz (technisches Stearin), getauchtThe aluminum fins, which have been pretreated as described above, are applied to the tubes treated in this way Warm pickling bath, containing 98% mineral oil and 2% pickling additive (technical stearin), immersed

Das Mineralöl hat folgende Charakteristika: Brennpunkt (minimal) 315°C; Viskosität (bei 100"C) 45 bis 65 cst; Viskosität (bei 10O0C) 5,98 bis 8,58° E; organischer Säurewert (maximal) 0,10 mg KOH/g; Gefrierpunkt (maximal) +10"C; mechanische Verunreinigungen (maximal) 0,03%; kein Wasser vorhanden.The mineral oil has the following characteristics: fire point (minimum) 315 ° C; Viscosity (at 100 "C) 45 to 65 cst; viscosity (at 10O 0 C) 5.98 to 8.58 ° E; organic acid value (maximum) 0.10 mg KOH / g; freezing point (maximum) +10"C; mechanical impurities (maximum) 0.03%; no water available.

Die Anordnungen werden 20 bis 120 Sekunden lang in diesem Bad bei einer Temperatur von 250 bis 270° CThe arrangements are in for 20 to 120 seconds this bath at a temperature of 250 to 270 ° C (abhängig von den Dimensionen und der Art der Anordnungen) gehalten. Währenddessen schmilzt die Legierung auf den Rohren; die Aluminiumrippen werden so vollständig aufgelötet(depending on the dimensions and the type of Orders) held. Meanwhile, the alloy melts on the tubes; the aluminum ribs are completely soldered on

Nach der Herausnahme der Anordnung aus dem Warmbeizbad erfolgt das Abkühlen durch einen Luftstrahl, wobei die Anordnung gekühlt und die Erstarrung der Legierung an den Lötstellen erreicht wird; gleichzeitig werden die Reste des WarmbeizbadesAfter the assembly has been removed from the hot pickling bath, it is cooled down by a Air jet, cooling the arrangement and solidifying the alloy at the soldering points will; at the same time the remains of the hot pickling bath entfernt so daß die Lötung fertig istremoved so that the soldering is done

Eine vollständige Reinigung des Kühlkörpers wird durch Eintauchen in passende Lösungsmittel (Trichloräthylen oder entsprechende Gemische) erreicht. Das Verfahren ist sehr einfach und geht ohneComplete cleaning of the heat sink is achieved by immersing it in a suitable solvent (trichlorethylene or an appropriate mixture). The procedure is very simple and works without it besondere Korrosionsschutzmaßnahmen vor sich.special corrosion protection measures ahead of you.

Man kann ungeheizte Kühlrippen aus Kupfer, Messing oder Stahl auflöten, indem diese auf die Metallflächen der Kühlrohre (aus Kupfer, Messing oder Stahl), die mit einer Lötlegierungsschicht (aus Zinn undUnheated cooling fins made of copper, brass or steel can be soldered onto the Metal surfaces of the cooling tubes (made of copper, brass or steel), which are covered with a solder alloy layer (made of tin and Blei) versehen sind und eine Schutzschicht (ausgebildet durch Eintauchen in eine Schutzlösung aus 10 bis 20% technischem Stearin und 80 bis 90% Trichlorethylen) tragen, aufbringt und die Anordnung zum Verlöten in das angegebene Warmbeizbad taucht (20 bis 120Lead) and a protective layer (formed by immersion in a protective solution of 10 to 20% technical stearin and 80 to 90% trichlorethylene) wear, apply and the arrangement for soldering in the specified hot pickling bath is immersed (20 to 120 Sekunden lang bei einer Temperatur von 260 bis 300° C); dabei finden das Beizen der Oberflächen, das Schmelzen der leicht schmelzbaren Legierung und das Verlöten statt. Die Nachbehandlung erfolgt wie vorstehend.Seconds at a temperature of 260 to 300 ° C); this is where the pickling of the surfaces, the melting of the easily fusible alloy and the soldering take place instead of. The aftertreatment is carried out as above.

Claims (2)

25 39 62α25 39 62α Patentansprüche:Patent claims: ϊ. Verfahren zum Verlöten der Kühlkörper von Kraftwagenkühlern durch Eintauchen der Anordnung aus Rippen und Kühlrohren in ein Mineralöl enthaltendes Warmbeizbad, wobei im Fall von Aluminiumrippen eine Vorbehandlung und ferner die Aufbringung einer Schutzschicht mii Stearingehalt erfolgen und die Kühlrohre mit einer oder zwei Schichten aus einer leicht schmelzbaren Legierung und gegebenenfalls mit einer Stearinhaitigen Schutzschicht bedeckt sind, nach Patent 20 18 615, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung der Rippen in einem Bad aus 10 bis 20% Natriunihydroxyd, 4 bis 7% Zinncyanid und 20 bis 30% Harnstoff während einer Dauer von 10 bis 30 Sekunden bei 32 bis 600C erfolgt, woraufhin die Ausbildung einer Schutzschicht durch Eintauchen in ein Bad aus Trichloräthylen oder Alkohol mit Gehalt an 10 bis 30% technischem Stearin stattfindet.ϊ. Method for soldering the heat sinks of motor vehicle radiators by immersing the arrangement of fins and cooling tubes in a hot pickling bath containing mineral oil, whereby in the case of aluminum fins a pretreatment and also the application of a protective layer with a stearing content are carried out and the cooling tubes with one or two layers of an easily fusible alloy and optionally covered with a stearic protective layer, according to patent 20 18 615, characterized in that the pretreatment of the ribs in a bath of 10 to 20% sodium hydroxide, 4 to 7% tin cyanide and 20 to 30% urea for a period of 10 to 30 seconds at 32 to 60 ° C., whereupon the formation of a protective layer takes place by immersion in a bath of trichlorethylene or alcohol with a content of 10 to 30% technical stearin. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lötbehandlung im Warmbeizbad während 20 bis 120 Sekunden bei 250 bis 3000C vornimmt.2. The method according to claim 1, characterized in that the soldering treatment is carried out in the hot pickling bath for 20 to 120 seconds at 250 to 300 0 C.
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