DE3047671C2

DE3047671C2 - Verfahren zum kontinuierlichen schmelzflüssigen Überziehen von Metallteilen mit einer lötfähigen Schicht aus Zinn oder Zinn-Blei-Legierung und Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens

Info

Publication number: DE3047671C2
Application number: DE19803047671
Authority: DE
Inventors: Friedrich 4543 Lienen Heck
Original assignee: FRIEDRICH HECK KG 5870 HEMER DE
Current assignee: FRIEDRICH HECK KG 5870 HEMER DE
Priority date: 1980-12-18
Filing date: 1980-12-18
Publication date: 1982-12-16
Also published as: DE3047671A1; JPS648070B2; JPS57169074A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierli- ^Wl chen schmelzflüssigen Überziehen von Metallteilen mit einer lötfähigen Schicht aus Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung, bei dem zur Erreichung bestimmter Metallschichtdicken die überzogenen Metallteile an Abstreifern od. dgl. vorbeigeführt werden, sowie eine Vorrich- '"' tung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE-AS 15 21542 ist ein Verfahren zur Herstellung einer dünnen Zinnschicht auf der Oberfläche einer Halbleiterscheibe bekannt, bei dem nach dem Eintauchen der Scheibe in ein entsprechendes Bad das überschüssige Zinn mit Hilfe einer gekrümmten, elastisch angeordneten Folie abgestreift wird. Das zu verzinnende Teil wird dabei mit einer solchen Geschwindigkeit an der vom flüssigen Zinn nicht benetzbaren Wischerfolie vorbeigestreift, so daß das Zinn nach dem Abstreifen an der Folie erstarrt. Mit einem solchen Verfahren ist es nicht möglich, auf elektrotechnischen lötfähigen Artikeln die entsprechenden Metallschichten mit ausreichender Toleranzgenauigkeit aufzubringen, insbesondere dann nicht, wenn diese Artikel Bohrungen oder Hinterschneidungen aufweisen, aus denen das schmelzflüssige Metall herauszubringen ist

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, mit denen lötfähige Schichten aus schmelzflüssigen Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung auf elektrotechnischen Metallteilen in einer engtolerierten Schichtdicke aufgebracht werden können, wobei insbesondere die vollständige oder teilweise Verzinnung gelochter und gestanzter Teile von Bedeutung ist.

Gelöst wird die Erfindungsaufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalendes Anspruches 1.

Es hat sich gezeigt, daß mit dem Vorbeiführen der schmelzflüssig beschichteten Metallteile an Abstreifern aus saugfähigem Material sich die schmelzflüssige Schicht aufgrund der wirkenden Kapillarkräfte des erwärmten Abstreifers in ihrer Schichtdicke genau beeinflussen läßt. Bevorzugt wird jeweils die schmelzflüssige Lotschicht in einem oberen Bereich eines Abstreifers »abgesaugt«, wobei das überschüssige Lotmetall aus den Kapillaren nach unten herausfließt. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, den oder die Abstreifer zumindest mit einem unterhalb der Abstreiffläche liegenden Abschnitt in ein beheiztes Zinn- oder Zinn-Blei-Leigerungsbad in der Höhe einrichtbar einzutauchen und den Badspiegel konstant zu halten. Es ergeben sich damit sehr genau abstimmbare, kontinuierliche Absaugkräfte, über die zusammen mit der Geschwindigkeit der vorbeigeführten abzustreifenden Metallteile die auf diesen Teilen verbleibende Schichtdicke beeinflußt werden kann.

Mit einem solchen erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Bleche, Rohre sowie kleinere flache Massenteile mit speziellen Zuführungsvorrichtungen vollständig oder teilweise toleranzgenau beschichten. Insbesondere werden Bohrungen od. dgl. an solchen Teilen durch die Absaugung vom eingeflossenen Lot befreit.

Als vorteilhaft kann sich bei einem solchen erfindungsgemäßen Verfahren erweisen, den oder die Abstreifer mit geringem Druck gegen die abzustreifenden Metallteile zu pressen, wodurch gewährleistet wird, daß die Teile auf jeden Fall den oder die Abstreifer berühren.

Vorzugsweise werden für das erfindungsgemäße Verfahren Abstreifer aus verzinnbarem, jedoch nicht vom Zinn auflösbarem, gepreßtem Drahtgewebe, Stahlwolle oder Drahtbüscheln verwendet. Solche Abstreifer in Block- oder Walzenform können durch Armierungen oder durch gelochte Umhüllungen verstärkt werden.

Zur lötfähigen Verzinnung von flachen gestanzten Metallteilen oder Blechen dient erfindungsgemäß eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch einen

beheizbaren Lotbehalter mil einem in der Höhe regelbaren Badspiegel, wobei in das Metallbad teilweise eingetaucht ein Abstreifer aus saugfähigem Material _ngeordnet ist, an dessen oberhalb des Badspiegeis liegenden Abstreifflächen die beschichteten Teile berührend vorbeiführbar sind. Dieser Abstreifer, der vorzugsweise aus einem gepreßten Metallgewebe besteht, weist einen nach oben offenen Abstreifschlitz auf, durch den die abzustreifenden Teile seitlich berührend hindurchführbar sind. Eine solche Vorrichtung kann zusätzlich durch eine Schutzgashaube abgedeckt seid, wobei während der Verzinnung eine Schutzgasatmosphäre erzeugt wird.

Über die Veränderung der Höhe des Badspiegels gegenüber der oder der; darüber befindlichen Abstreifflächen des Abstreifers werden die Absaugkräfte beeinflußt, durch die wiederum die Schichtdicke der Metallschicht in sehr toleranzgenauer Weise beeinflußbar ist.

Anhand eines prinzipiell abgebildeten Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Lotmetallbad mit einem Abstreifer, an dem ein flaches Metallblech mit fahnenartigen Ansätzen vorbeigeführt wird und

F i g. 2 eine zu F i g. 1 senkrechte Querschnittsdarstellung.

Die zu verzinnenden Metallteile, beispielsweise die in den Abbildungen dargestellten flachen Metallbleche 17 mit fahnenartigen Ansätzen 17a, die mit Lochungen 17Z> versehen sind, werden zunächst mit bekannten Verfahren, vorzugsweise durch Eintauchen in schmelzflüssiges Zinn oder eine entsprechende Zinn-Blei-Legierung, mit einer Zinnschicht überzogen, die nachfolgend auf eine vorherbestimmte toleranzgenaue Schichtdicke zu bringen ist.

Dazu werden diese Teile 17, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, in Pfeilrichtung 18 in erwärmtem Zustand mit ihrer äußeren schmelzflüssigen Beschichtung zu dem Lotmetallbehälter 15 geführt. Dieser Behälter ist über Heizungen 14 erwärmt. Der Spiegel des darin enthaltenen Lotbades 13 kann in der Höhe einrichtbar und auf jeder Höhe konstant gehalten werden. Im Behälter ist mit seiner Unterseite eingetaucht ein Abstreifer 26 angeordnet.

Dieser paketartig aus gepreßtem, saugfähigem Drahtgewebe bestehende Abstreifer weist einen nach ■> oben offenen Schlitz 16c/ auf, durch den die Teile 17 seitlich berührend hindurchgeführt werden, Dabei liegen die Abstreifflächen 16a und 16b an den beschichteten Flächen der Teile 17 an.

Aufgrund der Kapillarwirkung des Abstreifers 16

ίο wird ein gleichmäßiger Sog auf die schmelzflüssige Nietallbeschichtung ausgeübt, wobei in vorherbestimmbarem Maße flüssiges Metall abgesaugt und durch die Kapillaren zum unteren, in das Bad eingetauchten Abschnitt 16c gelangt. Da der Abstreifer vor zugsweise

ι ϊ aus verzinnbarem, jedoch nicht vom Zinn auflösbarem Material besteht, er also vom schmelzflüssigen Lotmetall benetzbar ist, entstehen bei der Berührung der Kapillaren mit der Metallschicht auf den Teilen Kapillarkräfte, die in ihrer Saugrichtung von der

2(i Schwere des abgesaugten Lotes unterstützt werden, so daß ein kontinuierlicher Absaugstrom nach unten in Richtung zum Metallbad 13 erfolgt.

Während der Absaugung kann der Abstreifer mit geringem Druck gegen die abzustreifenden Metallteile

2'' gepreßt werden.

Um Oxidationen zu verhindern, kann es zweckmäßig sein, die Abstreifbehandlung in einer Schutzgasatmosphäre durchzuführen. Dazu kann der Lotbehalter 15 bzw. der Abstreifer 16 mit einer Schutzgashaube

ji' abgedeckt sein, in der eine Schutzgasatmosphäre aufrechterhalten wird.

Statt solcher Abstreiferblöcke können andere Abstreiferformen vorteilhaft sein. Beispielsweise können Abstreifwalzen aus entsprechendem saugfähigetn Mate- > rial eingesetzt werden, zwischen denen die beschichteten Metallteile gegebenenfalls unter Anpreßdruck hindurchgeführt werden. Diese Walzen werden dabei zweckmäßig angetrieben und durch ein Metallbad hindurchgedreht. Statt der Ausbildung solcher Walzen

4Ii aus Gewebematerial ist auch ein lamellenartiger Aufbau denkbar, wobei zwischen den Lamellen Kapillaren gebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen schmelzflüssigen Überziehen von Metallteilen mit einer lötfähigen Schicht aus Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung, bei dem zur Erreichung bestimmter Metallschichtdicken die überzogenen Metallteile an Ab streifern od. dgl. vorbeigeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die schmelzflüssig beschichteten Metallteile mit einer oder beiden beschichteten Seiten an einem oder mehreren Abstreifern aus saugfähigem Material berührend vorbeigeführt werden, an denen steuerbar über die Kapillarkräfte des erwärmten Abstreifers die Metallschicht auf eine vorherbestimmte Schichtdicke kontinuierlich abgesaugt und der abgesagte Metallüberschuß abgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oder der Abstreifer zumindest mit einem unterhalb der Abstreiffläche liegenden Abschnitt in ein beheiztes Zinn- oder Zinn-Blei-Legierungsbad in der Höhe einrichtbar eingetaucht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Abstreifer mit geringem Druck gegen die abzustreifenden Metallteile gepreßt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abstreifer aus verzinnbarem, jedoch nicht vom Zinn auflösbarem, gepreßtem Drahtgewebe, Stahlwolle oder Drahtbüscheln verwendet werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichteten Metallteile zwischen teilweise in ein Lotmetallbad eintauchenden, saugfähigen Abstreifwalzen hindurchgeführt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 —5, gekennzeichnet durch einen beheizbaren Lotbehälter (15) mit einem in der Höhe regelbaren Badspiegel, wobei in das Metallbad teilweise eingetaucht ein Abstreifer (16) aus saugfähigem Material angeordnet ist, an dessen oberhalb des Badspiegels liegenden Abstreifflächen die beschichteten Teile berührend vorbeiführbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Abstreifer (16) aus einem gepreßten Metallgewebe mit einem nach oben offenen Abstreifschlitz (i6d), durch den die abzustreifenden Teile (17) seitlich berührend hindurchführbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lotbehälter (15) und/oder der Abstreifer (16) mit einer Schutzgashaube (19) abgedeckt sind.