DE3328087A1

DE3328087A1 - Verfahren zum verzinnen eines stranggepressten profils aus aluminium oder einer aluminiumlegierung

Info

Publication number: DE3328087A1
Application number: DE19833328087
Authority: DE
Inventors: Kurt 8506 Langenzenn Sellner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-08-03
Filing date: 1983-08-03
Publication date: 1985-02-21

Description

Verfahren zum Verzinnen eines stranggepreßten Profils
aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verzinnen eines stranggepreßten Profils' aus Aluminium oder einer Aluminimlegierung.
Stranggepreßte Profile aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen werden in der Elektrotechnik vielfältig eingesetzt. Dabei müssen die Profile häufig elektrisch kontaktiert werden. Dieses Problem tritt beispielsweise bei Gehäuseteilen in elektrischen Aufbausystemen auf, die der Erdung oder der Abschirmung dienen oder bei Profilen, die zur Stromführung beispielsweise Stromschienen eingesetzt werden. Aluminium und Aluminiumlegierungen sind von einer elektrisch nicht leitfähigen Oxidschicht überzogen, die eine einfache ausreichend gute elektrische Kontaktierung mittels Löten verhindert. Die Kontaktierung muß daher entweder über eine Schraubverbindung erfolgen, bei der die Oxidschicht durchstoßen und deren erneuter Aufbau vermieden wird, oder es müssen die Profile galvanisch verzinnt werden, wobei eine vorangehende Unterkupferung günstig ist, um eine einwandfreie Lötverbindung oder Druckkontaktierung sicherzustellen. Diese Verzinnung wird man im allgemeinen nicht am Halbzeug, d.h.
am stranggepreßten Profil vollziehen, sondern man wird erst die Fertigteile, d.h. die bearbeitente Profile verzinnen. Eine solche Verzinnung ist sehr aufwendig, personal- und kostenintensiv.
Es besteht die Aufgbabe, mit einem Verfahren der eingangs genannten Art eine Verzinnung von Strangpreßprorilen in einfacher Weise zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Zinn unmittelbar nach dem Austritt des Profils aus der Preßmatrize der Strangpreßvorrichtung auf wenigstens -einen Teil der Oberfläche des Profils aufgetragen wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Zinn in einem Zeitpunkt aufgetragen, in dem sich auf der Oberfläche des stranggepreßten Profils-noch keine Aluminium-Oxidschicht ausbilden konnte. Eine hochfeste Verbindung zwischen der Zinnschicht und dem Aluminium ist damit gewährleistet. Zusätzlich wird zum Verzinnen- in diesem Bearbeitungszustand die Wärmeenergie ausgenützt, die das Aluminiumprofil beim Strangpressen aufnimmt, so daß auch keine zusätzlichen Energiekosten anfallen.
Vorzugsweise erfolgt die' Verzinnung in einer Inertgasatmosphäre, beispielsweise einer Stickstoffatmosphäre, die sich an die. Preßmatrize anschließt. Solche oxidations--verhindernden Inertgasatmosphären sind bei vielen Strangpreßvorrichtungen zur Oberflächenverbesserung ohnehin vorhanden. Damit wird sichergestellt, daß sich auf der Oberfläche des Strangpreßprofils noch keinerlei Aluminiumoxid bilden konnte. Beim Auftragen des Zinns in dieser Inertgasatmosphäre wird daher die Verbindung zwischen der Zinnschicht und der Aluminium-Oberfläche noch verbessert.
Vorzugsweise wird das Zinn durch Flammspritzen aufgebracht oder pulverförmig in einem der bekannten Verfahren aufgetragen. Sogar das Aufbringen mittels einer kompakten Zinn stange hat sich bewert.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft anhand der Figur näher erläutert.
In der Figur ist ist'schematisch eine Strangpreßvorrichtung -l dargestellt, die eine mit Aluminium 2 gefüllte Bohrung 3 aufweist. Das Aluminium 3 wird mittels eines'Stempels 4 verdichtet und gegen die Öffnung einer Preßmatrize 5 gepreßt. Durch den Preßdruck, der durch die Verjüngung der Bohrung 3 noch verstärkt wird, erreicht das Aluminium bzw. die Aluminiumlegierung 2'die Fließgrenze und wird als Strangprofil durch die Öffnung der'Preßmatrize 5 gepreßt. Die dabei erreichte Temperatur liegt in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Aluminiumlegierung zwischen 400 und 5500 C. Nach Austreten des Profils 6 aus der Preßmatrize 5 wird auf die frisch gebildete Oberfläche des Profils 6, auf der sich noch keine Oxidschicht aufbauen konnte, eine Zinnschicht beispielsweise mit Flammspritzen- oder pulverförmig aufgebracht. Hierzu ist in der Figur 4 eine Düse 7 angedeutet. Das aufgetragene Zinn, dessen Schmelpunkt mit 2320 C weiter unter der oben angegebenen Arbeitstemperatur liegt, verteilt sich gleichmäßig auf der Aluminium-Oberfläche und geht wegen der Abwesendheit der verzinnungshindernden Aluminiumoxidschicht eine hochfeste Verbindung mit der Oberfläche des Aluminiumprofils 6 ein. Man kann auf diese Weise sehr dünne, lötfähige Zinnschichten von 0,005 bis 0,03 mm und mehr erhalten. Zu betonen ist dabei, daß die Wärmeenergie die das Aluminiumprofil 6 vom Strangpreßvorgang besitzt, für das Verzinnen ausgenutzt wird.
In der Figur ist mit einer Trennwand 8 eine Zone 9 angedeutet, in der sich eine Inertgasatmosphäre, beispielsweise eine Stickstoffatmosphäre befindet. Solche Stickstoffatmosphären sind bei vielen Strangpreßvorrichtungen zur Oberflächenverbesserung vorhanden. In dieser Inertgasatmosphäre wird die Ausbildung einer Aluminiumoxidschicht auf dem Strangpreßprofil 6 mit Sicherheit vermieden. Ein Aufbringen des Zinns in dieser Zone 9 sichert daher eine besonders gute Verbindung zwischen Zinn und Aluminium. Gleichzeitig kann Stickstoff als Trägematerial für das Zinnpulver der Zinnschicht in dieser Zone 9 benutzt werden. Angedeutet ist auch ein Abstreifen 10, der zur Vergleichmäßigung der Zinnschicht angeordnet sein kann, Zu erwähnen ist noch, daß in diesem Zusammenhang unter Zinn auch Zinnlegierungen oder ähnliche, lötfähige Stoffe mit einem Schmelzpunkt der kleiner als 300 bis 3500 ist, zu verstehen sind.
Die so erhaltenen Strangpreßprofile lassen sich durch Löten in einfacher Weise elektrisch kontaktieren. Auch für einen Druckkontakt ist die Zinnschicht hilfreich, da sie duktiler als Aluminium ist und sich auf der Zinn schicht keine Oxidschicht aufbaut, die einen elektrischen Druckkontakt verschlechtern würde.
4 Patentansprüche 1 Figuren - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Verzinnen eines stranggepreßten Profils aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Zinn unmittelbar nach dem Austritt des Profils (6) aus der Preßmatrize (5) der Strangpreßvorrichtung (1) auf wenigstens einen Teil der Oberfläche des Profils (6) aufgetragen wird.
2. Verfahren nach anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß sich an die Preßmatrize (5) eine Inertgasatmosphäre (9) anschließt, in der die Verzinnung erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zinn durch Flammspritzen aufgebracht, wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Zinn pulverförmig aufgetragen wird.