DE3435183C1 - Abstandhalter fuer Hartloetungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Abstandhalter für Hartlötungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Halter werden verwendet, wenn Halbzeuge, von denen jedes zumindest zwei plattenförmige Werkstücke umfaßt, die mit einer Hartlotzwischenschicht aufeinander liegen, aufeinander gestapelt in einen Lötofen eingeführt werden.

Im Allgemeinen wird ein Abstandhalter in der Weise verwendet, daß er zwischen zwei übereinander liegenden Halbzeugbaugruppen eingesetzt wird. Dadurch soll verhindert werden, daß die im Ofen geschmolzene Hartlotzwischenlage austritt, in den Zwischenraum zwischen übereinander liegenden Halbzeugen fließt und diese mit einander verbindet. Bei Verwendung einer normalen Stahlplatte als Abstandhalter, die durch das Hartlot leicht benetzbar ist, besteht die Gefahr, daß der Abstandhalter und die Halbzeuge durch das geschmolzene Hartlot, das in die Lücken zwischen ihnen einfließt, miteinander verbunden werden.

Infolgedessen ist es üblich, als Abstandhalter Keramikplatten z. B. aus Tonerde zu verwenden. Solche Platten haben jedoch bei auftretenden Wärmeschocks nur eine geringe Lebensdauer.

Sie halten einem wiederholten Gebrauch nicht stand. Sie werden daher als Verbauchsmaterial angesehen und verursachen eine Senkung der Produktivität und eine Erhöhung der Herstellungskosten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Abstandhalter der, eingangs genannten Art zu schaffen, der den Stand der Technik verbessert und verhindert, daß das Hartlot die verschiedenen Bauteile in unerwünschter Weise miteinander verbindet und der eine lange Lebensdauer aufweist, so daß er viele Male hintereinander verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Abstandhalters, wobei ein Teil des Überzuges weggelassen ist; F i g. 2 eine Schnittansicht in größerem Maßstab eines Abstandhalters in eingesetztem Zustand.

A bezeichnet ein Halbzeug einer Bremsscheibe, das so vorbereitet ist, daß je ein Gleitkontaktring b aus rostfreiem Stahl auf jeder Seite einer kreisförmigen Stahlplatte a unter Zwischenlage von Hartlot c angeordnet wird und mehrere solcher Halbzeugprodukte A mit jeweiligen Abstandhaltern B zwischen ihnen aufeinander gestapelt werden. .

Die Erfindung bezieht sich auf diese Abstandhalter B. Der Hauptkörper 1 eines Abstandhalters B, der aus warm gewalztem Baustahl (SPN, SPH oder dcrgl.), aus rostfreiem Stahl (SUS oder dergl.) besteht und zu einer Platte geformt ist, wird auf jeder Seite in einem Flammenspritzprozeß, wie Mctallspritzprozeß, Plasmaspritzprozeß oder dergl. mit einem Überzug 2 aus einer anorganischen Substanz, die im Verhältnis zur Hartlotzwischenschicht eine niedrige Benetzbarkeit aufweist, versehen.

Ein Hauptkörper 1 des Abstandhalters aus kaltgewalztem Baustahl kann verwendet werden. Ein solcher neigt jedoch zu verhältnismäßig starken thermischen Verwerfungen bzw. Verziehungen, wenn er im Ofen erhitzt wird und deshalb ist die Verwendung warmgewalzten Baustahls oder rostfreien Stahls vorzuziehen, deren thermische Verwerfungen verhältnismäßig gering sind.

Im Allgemeinen wird als Hartlot c eine Kupferlegierung verwendet. In diesem Fall besteht die anorganische Substanz mit geringer Benetzbarkeit im Verhältnis zum Hartlot caus einem Oxyd wie Tonerde, Zirkonium, einer Mischung aus Zirkonium und Titanium, Magnesium-Zirkonat etc. oder einem Nitrid wie Bor-Nitrid oder dergl. Nach einer allgemeinen Bewertung des Verhaltens und der Gestehungskosten ist Tonerde, insbesondere graue Tonerde (94% AL₂Oj-2,5% TiO₂) besonders vorteilhaft.

Wenn der Überzug 2 durch einen Flammenspritzprozeß aufgebracht wird, erhält man einen porösen Überzug mit zahlreichen Poren zwischen den aufgesprühten geschmolzenen Partikeln, so daß die thermische Beanspruchung leicht in den Poren aufgenommen werden

kann. Infolgedessen weist der Überzug 2 eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen wiederholte Erhitzung und Abkühlung auf. Wenn jedoch der Überzug 2 zu dick wird, neigt er zu Rissen. Es ist daher eine Dicke von etwa 20 μιπ zu bevorzugen.

so Der Überzug 2 wird direkt auf den Hauptkörper des Abstandhalters aufgetragen. Es ist jedoch vorzuziehen zur Erhöhung der Bindekraft zwischen den beiden Teilen, den Hauptkörper 1 in einem Metallspritzverfahren mit einer Unterschicht aus Nickel-Chrom, Nickel-Aluminid oder dergl. zu versehen und den Überzug darauf aufzubringen.

Anschließend wurden Versuchsreihen ausgeführt, in denen der erfindungsgemäße Abstandhalter in der in Fi g. 2 gezeigten Weise verwendet wurde. Die lirgcb-

bo nisse werden nachstehend erläutert.

Versuch 1

Ein Hauptkörper 1 aus warm gewalztem Baustahlmaterial (SPH) mit einer Plattendicke von 1,0 mm wurde an seinen Oberflächen gesandstrahlt und anschließend in einem Plasma-Spritzverfahren mit einem Überzug 2 aus Tonerde in einer Stärke von 20—30 Mikron versehen.

Der erhaltene Abstandhalter wurde als Zwischenlage beim Hartlöten der Halbzeuge benutzt. Es ergab sich, daß einiges vom geschmolzenen Hartlot aus seiner Lage heraus und auf den Abstandhalter geflossen war. Der Überzug hat jedoch dies Hartlot so abgestoßen, daß es nicht in die Lücke zwischen dem Halbzeug und dem Abstandhalter eindrang. Die Hartlötung der Baugruppen aus Halbzeugen konnte also unter zufriedenstellenden Bedingungen durchgeführt werden.

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Versuch 2

Ein Hauptkörper 1 des Abstandhalters aus rostfreiem Stahl (SUS 310) in einer Plattendicke von 0,6 mm wurde mit einem Überzug 2 in etwa gleicher Weise wie beim ersten Versuch versehen. Der so gefertigte Abstandhalter wurde als Zwischenlage beim Hartlöten von Halbzeugen benutzt. Es ergab sich, daß die Hartlötung der Halbzeuge in gleich guter Weise durchgeführt werden konnte wie beim ersten Versuch.

Nach der Erfindung wird also ein Hauptkörper eines Abstandhalters, der aus einer warmgewalzten Baustahloder rostfreien Stahlplatte hergestellt ist, in einem Flammenspritzverfahren an seiner Oberfläche mit einem Überzug aus anorganischem Material versehen, das eine niedrige Benetzbarkeit gegenüber dem Hartlot aufweist, so daß durch den Überzug das Eindringen des Hartlotes in Lücken zwischen dem Abstandhalter und dem Halbzeug und deren Verbindung miteinander verhindert wird. Außerdem bleiben thermische Vcrziehun- jo gen und Verwerfungen des Hauptkörpers dadurch gering, daß dieser als eine warm gewalzte oder rostfreie Stahlplatte gefertigt wird. Es können also gute Hartlötungen erreicht werden, ohne daß das Endprodukt irgendwie nachteilig beeinflußt wird.

Außerdem ist im Gegensatz zum üblichen keramischen Abstandhalter der erfindungsgemäße Abstandhalter dauerhaft und für mehrfachen Gebrauch geeignet, so daß eine Erhöhung der Produktivität und Senkung der Kosten erreicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Abstandhalter für Hartlötungen, dadurch gekennzeichnet, daß sein Hauptkörper (1), der als warmgewalzte Baustahl- oder rostfreie Stahlplatte hergestellt wird, an seiner Oberfläche mittels eines Flammenspritzverfahrens wie Metallspritzverfahren oder Plasmaspritzverfahren mit einem Überzug (2) aus einer anorganischen Substanz versehen ist, deren Benetzbarkeit im Verhältnis zum Hartlot gering ist.

2. Abstandhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hartlot zur Kupferreihe gehört und die anorganische Substanz ein Oxyd wie Tonerde, Zirkonium, eine Mischung von Zirkonium und Titanium, Magnesium-Zirkonat oder ein Nitrid wie Bor-Nitrid ist.

3. Abstandhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Substanz graue Tonerde ist.

4. Abstandhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlplatte, die den Hauptkörper (1) des Abstandhalters (B) bildet, etwa 0,6 bis 1.0 mm und der Überzug etwa 20 bis 50 Mikron dick ist.