DE2802187A1 - Flussmittelformkoerper - Google Patents

Description

DEUTSCHE GOLD- UND SILBER-SCHEIDEANSTALT VOHMALS ROESSLER 6000 Frankfurt/Main 1, Feißfrauenstrasse 9

Flussmittelformkörper

Die Erfindung betrifft bruchunempfindliche Flussmittelformkörpcr in Forri von Formteilen oder Beschiehtimgen von Lotoder Schweissmaterialformteilen, bestehend aus einein Flussmittelgemisch und Bindemitteln, die besonders günstige Eigenschaften in bezug auf Bruchunempfindlichkeit, Biegbarkeit, Geruchsbelästigung und Feuch'.igkeitsabweisung besitzen.

Flussmittel unterstützen sowohl beim Löten wie auch in der Schweisstechnik den Arbeitsprozess. Die Flussmittel v/erden dabei als Pulver, Suspensionen oder als Lotpasten verwendet. In vielen Fällen hat sich auch die kombinierte Anwendung von Flussmittel und Lot in Form von beschichteten oder umhüllten Stanzteilen oder Drähten als vorteilhaft erwiesen.

Die Flussmittel haften aber im allgemeinen nur änsserst schlecht auf den metallischen Lotforrateilen, auch wenn die Metalloberfläche aufgerauht ist. Ausserdem entstehen selbst bei äusserster Sorgfalt in der Verpackung Transportschäden, bei denen grosse Teile des Flussmittels abplatzen.

Der Einsatz von Flue, »mittelformteilen, flussmittel-beschichteten Stanz- oder Formteilen scheitert daher meist an der mangelnden Haftfähigkeit auf dem Lotmetall und der mangelnden Duktiltät des Flussmittelformkörpers.

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Die Herstellung flussmittelumhüllter Lotformkörper und Formkörper aus Flussmittel ist zwar bekannt (z.B. DE-OS 24 28 808), aber die fehlende Haftfestigkeit und Duktilität beschränkt den Einsatz weitgehend. Dabei wird dem Flussmittel ein organische? oder anorganisches Bindemittel zugesetzt. Den hohen Anforderungen, die an Flussmittelbeschichtung und -formkörper gestellt werden, wird nur ein Bindemittel gerecht, das wowohl die Haftfähigkeit erhöht als auch durch hohe Duktilität ein Biegen der beschichteten Lotformteile um mindestens 90° erlaubt, dabei aber beim Lötvorgang keine rußenden Rückstände hinterlässt oder in anderer Weise das Fliessverhalten des Flussmittels negativ leeinflusftt. Eine Geruchsbelästigung beim Erschmelzen der Flussmittel ist ebenfalls nicht erwünscht. So erreichen auch Cellulosen, Polymethacrylate (DE-OS 2 336 kk2) und Polyvinylharze (CH-PS 5β8 325) durch ihr Rußen und ihre Geruchsbelästigung keinen hohen Qualitätsstandard.

Ein Abbröckeln des Flussmittels von der Metallunterlage konnte auch durch den Einbau anorganischer und/oder metallischer Fasern (DE-OS 25 29 190) nur· unwesentlich eingeschränkt werden.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Flussmittelfon» körper in Form von Formteilen oder Bsschichtungen von Lot- oder Schweissmaterialformteilen, bestehend aus einem Flussmittelgemisch und einem Bindemittel zu entwickeln, die eine hohe Haftfähigkeit auf metallischen Unterlagen zeigen, eine hohe Bruchunero^findlichkeit und Biegbarkeit besitzen, weder Ruß- noch Geruchsbelästigungen aufweisen und feuchtigkeitsunempfindlich sind.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass las Flussmittelgemisch als Bindemittel Äthylenpropylencopolymerisate enthält. Normalerweise besteht das Flussmittelgetnisch aus Kalium-

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tetraborat, Borsäure, sowie aus freien und komplexgebundenen Fluoriden, wobei diesem Gemisch vorteilhafterweise eine Lösung von gequollenem Äthylenpropylenkautsehuk in Benziu untergemiseht ' wird.

Die Herstellung der erfindungsgemässen Flussm:ttelformkörper erfolgt vorzugsweise dadurch, dass Flussmittelkomponenten und Bindemittel innig vermischt werden und als homogene Paste zu Formkörpern oder Beschichtungen verarbeitet werden. Vorteilhafterweise wird das Bindemittel in einem organischen Lösungsmittel aufgequollen. Als Quellmittel für die Ätl^ylenpropylenmischpolymerisate eignen sich viele organische Lösungsmittel. In der Praxis haben sich jetloch besonders Benzinfraktionen mit einem Siedebereich um 100 C bewährt, insbesondere einem Siedebereich von 80 bis 200⁰C.

Eine gute Durchmischung aller Komponenten, die schliesslich zu einer hochviskosen Paste führt, bewerkstelligt am besten ein Schnellmischer.

Die erfindungsgemässen Flussmittelformkörper mit Äthylenpropylenmischpolymerisaten als Bindemittel zeigen eine gute Benetzbarkeit für das Lotnietall sowie eine hohe Duktilität. Ausserdem geben sie bei der thermischen Zersetzung keine Rückstände und führen nicht zu Geruchsbelästigungen.

Polyäthylen oder andere Verbindungen mit langkettiger aliphatischer Struktur (Stearin, Wachse, Fettsäuren) versetzen sich unter dem intensiven Einwirken der Lötflamme in kohlen.'toffroiehvi Bruchstücke, die schliesslicb als Rußrückstind in der Flussmittelschmelze schwimmen.

Polypropylen dagegen verbrennt an sich rußfrei. Bei starker Hitzeeinwirkung ohne Zutritt von Sauerstoff ist aber ebenfalls ein Rußen zu bemerken.

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Erst die Copolymerisation von Äthylen und Propylen verbindet die Vorteile von Duktilität und rückstandsfreiem thermischen Zersetzen in gewünschter Weise. Das rückstand?Creie thermische Zersetzen ist durch den Zerfall in kleine Bruchstücke zu erklären, die gasförmig entweichen, bevor sie weiter thermisch beansprucht werden.

Neben reinen Athylenpropylenmischpolymerisaten aincl auch PoIyäthylenpropylen-Bindemittel mit aliphatischen Seitenketten anwendbar. Bewährt haben sich -tuch Mischpolymerisate aus oxidischen Derivaten des Äthylens und/oder Propylene. Weniger geeignet sind aromatische Bausteine oder andere ungesättigte Komponenten in dein Polymerisate

Der Anteil des Bindemittels auf der Basis von Äthylenpropylencopolymerisaten kann in der trockenen Mischung 0,5 bis 30 Gewichtsprozent betragen. Das Molekulargewicht der Bindemittel liegt vorzugsweise zwischen 50 000 und 500 000. Die Zersetzungsprodukte riechen paraffinartig und stören daher nicht.

Die folgenden Beispiele zeigen einige Anwendungen der erfindungsgemässen Flussmittelformkörper.

Beispiel 1

Eine Plussmittelmischung bestehend aus 60 % Kaliunrjenxaborat, 35 % Kaliumtetrafluorborat und 5 % Kaliumhydrogenfluorid wird mit 2 % Äthylenpropylenmischpolymerisat als in Benzins gequollenes Gel angeteigt. Die für die Weiterverarbeitung erforderliche Viskosität wird durch weitere Lösungsmittelzus&tze eingestellt.

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Diese Mischung wird in üblicher Weise zu Formkörpern verarbeitet, in einer Elektrodenpresse auf Hartlötstäbe oder auf andere Lotforint ei Ie aufgetragen»

Die Flussmitteluitihüllungon oder Schichten haften so stark auf ihrer metallischen· Unterlage, dass solche Lotteile ohne Abplatzen der Schicht zerschnitten werden können. Aus solchen flussmittelumhüllten Stäben lasser sich Formteile,sogar enge Spiralen,biegen. Diese Duktilität der Flussmittelschicht ermöglicht somit ein 'iinfaches Verarbeiten. Beim Löten werden störende Geruchsbelästigungen vermieden, wie sie bei ähnlichen Loten mit Cellulose- oder Acrylaten als Bindemittel entstehen.

Diese Flussmittelformteile sind ausserdem feuchtigkeitsabweisend.

Beispiel 2

Eine Flussmittelmischung bestehend aus 65 % Kaliumpentaborat und 35 % Kaliumtetrafluoroborat wird mit 5 % Äthylenpropylenmischpolyraerisat je nach Thermoplastizität erwärmt, lösungsmittelfrei in einem aufheizbaren Mischer verrührt und die homogene Paste zu Formkörpern verarbeitet, auf Stäbe oder andere Lotformteile aufgezogen.

Diese lösungsmittelfreie Annrlschung führt zu ähnlichen Eigenschaften wie die Produkte aus lösungsmittelhaltigen Pasten. Die Verarbeitungszeit verkürzt sich jedoch erheblich, da das Ausdunsten von Lösungsmittelresten mehrere Stunden erfordert.

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Beispiel 3

Eine Mischung von Lotpulver und Flussmittel, bestehend aus 65 Kaliumtetraborat und 35 $ Kaliumtetrafluoroborat, in Verhältnis von 3 : 1 wird mit 3 # Athylenpropylenpolyraerisat und 2 $ Äthylenoxidpropylenoxidpolymerisat thermoplastisch oder mit 1 $ Äthyl enpropylenpolynierisat und 1 fJ Äthylenoxidpropylenoxid polymerisat als Gelemulsion in Benzin homogenisiert und zu Stangen oder anderen Formkörpern verarbeitet.

Diese Form der gleichzeitigen Flussmittel- und Lotziführung zu einer Lötstelle hat den besonderen Vorteil, dass diese Formkörper in Lötmaschinen eingesetzt werden können, da sie wegen ihrer Elastizität auf Spulen aufgewickelt werden können.

Frankfurt/Main, 16.1.1978
Dr.Br.-Bi

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Claims (9)

781ΟΊ UM DEUTSCHE GOLD- UND SILBER-SCIIEIDEANSTALT VORMALS ROESSLER 6000 Frankfurt/Main 1, Weißfrauenstrasse 9 Flussmittelformkörper. PATENTANS PRÜCHE

1. Flussmittelformkörper in Form von Formteilen oder Beschichtungen von Lot- oder Schweissmaterialformteilcn, bestehend aus einem Flussmittelgemisch und Bindemitteln, dadurcli gekennzeichnet, dass es als Bindemittel Äthylen propylencopolymerisate enthält.

2. Flussmittelformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er als Bindemittel Copolymerisate von Propylen- und/oder Äthylenderivaten enthält.

3. Flussmittelformkörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch^ gekennzeichnet, daFS er oxydische Derivate enthält.

k. Flussmittelformkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gel enr>zeichnet, dass der Gehalt an Äthylenpropylencopolymerisaten 0,5 bis 30 fo in der Trockenmasse beträgt,

5. Flussmittelformkörper nach den Ansprüchen 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, dass die Athylenpropy]encopolymerisate Komponenten mit verzweigter Struktur enthalten.

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6. Flussmittelforrakörper nach den Ansprüchen 1 bi-s 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Molekulargewichte der Äthylenpropylencopolyraerisate zwischen 50 000 und 500 000 liegen.

7. Verfahren zur Herstellung von Flussmittelfor.ikörpern nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussmittelkomponenten innig vermischt, homogen mit den Äthyleiipropylencopolymerisatian./benetzt uiri die entstehende Masse in die gewünschte Form gebracht wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzej chnet, dass die homogene Benetzung unter Zuhilfenahme organischer Lösungsmittel herbeigeführt wird.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel Benzinfraktionen mit einem Siedebereich 80 bis 200 C eingesetzt v/erden.

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