DE4120429A1 - Verfahren zur herstellung einer diffusionsschweissverbindung, zur herstellung eines lichtwellenleiter-steckerstiftes mit einer diffusionsschweissverbindung und nach diesem verfahren hergestellter steckerstift - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Diffusionsschweißverbindung, wobei der eine Schweißpartner ein Hartmetall oder eine Keramik ist und der andere Schweißpartner aus einem Metall besteht. Mittels dieser Diffusionsschweißver­ bindung ist ein Steckerstift, beispielsweise für Lichtwellen­ leiter, in einem besonderen Verfahren herstellbar.

Bei der Herstellung von Lichtwellenleiter-Steckerstiften werden höchste Anforderungen hinsichtlich der Korrosionsbe­ ständigkeit und der Bohrbarkeit gestellt. Darüber hinaus muß jedoch die im Steckerstift befindliche Lichtleitfaser bezüg­ lich ihrer Konzentrizität im fertigen Stecker in ihrer Lage veränderbar und anschließend fixierbar sein. In der deutschen Patentschrift DE-C2-34 42 822 wird ein Verfahren be­ schrieben, bei dem über sukzessive punktuelle Deformation der duktilen Steckerstirnfläche eine queraxiale Verschiebung der Stirnfläche der Lichtleitfaser erzielbar ist. Somit kann die Konzentrizität zwischen Lichtleitfaser und Steckerstift her­ gestellt werden. Damit können Multimodestecker verbessert werden bzw. sie können monomodetauglich gemacht werden.

Aus der deutschen Patentanmeldung P 3 94 20 532 ist ein Stecker­ stift bekannt, an dem mittels eines Einpreßverfahrens ein Mi­ kroformschluß erzeugt wird. Das in diesem Zusammenhang er­ wähnte Material Neusilber hat jedoch bestimmte Nachteile be­ züglich der Korrosionsbeständigkeit in feuchter Schwefelwas­ serstoff oder Schwefeldioxidatmosphäre.

Steckerstifte, die korrosionsbeständig, bohrbar und deren Lichtleitfaser in ihrer Lage veränderbar und fixierbar ist, sind bisher nicht bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Steckerstiftes bzw. einen Steckerstift zur Verfügung zu stellen, wobei hohen Anforderungen bezüglich der Temperaturwechselbeständigkeit und der Korrosionsbeständig­ keit bei gleichzeitiger Bohrbarkeit und Einstellbarkeit der Faserkonzentrizität Rechnung getragen wird.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die Oberbegriffe der An­ sprüche 1, 3 und 11 wiedergegeben.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Herstel­ lung einer stoffschlüssigen Verbindung mittels Diffusions­ schweißen möglich ist, wobei oberflächliche Oxidschichten des zweiten Schweißpartners an einer Verbindungsfläche abgetragen werden und unmittelbar danach die zu verbindenden Flächen des ersten und des zweiten Schweißpartners gefügt, bzw. aneinan­ dergedrückt werden. Somit ist das an der Verbindungsfläche des zweiten Schweißpartners freiliegende reine Metall schnellst­ möglich vor atmosphärischen Einflüssen geschützt und die Dif­ fusionsschweißung bzw. die Verbindung kann in hoher Qualität hergestellt werden. Bei der Herstellung eines Lichtwellenlei­ ter-Steckers wird diese stoffschlüssige Diffusionsschweißver­ bindung zwischen der äußeren Hülse, die eigentlich den Stec­ kerstift darstellt, und dem meist konzentrisch darin plazier­ ten Einsatz aus Metall hergestellt. Die Hülse selber besteht aus Keramik oder Hartmetall. Durch das Einpressen eines mit Übermaß gefertigten Einsatzes und die Ausgestaltung der Hülse in der Form, daß die innenliegenden Kanten des Hülseneinganges als Schneidwerkzeuge dienen, wird der Einsatz an seiner zylin­ drischen Oberfläche von Oxidschichten befreit und gleichzeitig abgedeckt. Der Einsatz kann zerspanungs- und funktionsgerecht in Zusammenwirken mit der Hülse konstruiert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu ent­ nehmen.

Anhand der schematischen Figuren wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt einen Steckerstift 1 bestehend aus einer Hülse 2 und einem gleich langen Einsatz 3 mit einer Bohrung 4 zur Aufnahme der Lichtleitfaser und einer Bohrung 5 zur Auf­ nahme der ummantelten Lichtleitfaser.

Die Fig. 2 zeigt einen Steckerstift 1 mit einem inneren Ein­ satz 8, der bezüglich des Materiales ähnlich dem Einsatz 3 ist, und einem äußeren Einsatz 7, der ebenfalls korrosionsbe­ ständig und bezüglich der geometrischen Konstruktion ähnlich dem Einsatz 3 ist.

Die Fig. 3 zeigt einen Steckerstift 1 mit verkürztem Einsatz 3.

Die Fig. 4 zeigt einen mit Kerben 9 und Längskerbe 11 verse­ henen Einsatz 3, wobei während des Einpressens in die Hülse 2 ein Spanring 12 entsteht.

Die Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung zum Einpressen eines Ein­ satzes 3 in eine Hülse 2.

Zur Herstellung eines Steckerstiftes mittels eines erfindungs­ gemäßen Verfahrens lassen sich verschiedene Werkstoffe einset­ zen. Im Prinzip besteht die Werkstoffpaarung jedoch aus einem Hartmetall oder einer Keramik auf der einen Seite (Hülse 2) und einem Metall auf der anderen Seite (Einsatz 3). Weiterhin zu beachtende Stoffeigenschaften sind Ausdehnungskoeffizien­ ten, Duktilität des Werkstoffes für den Einsatz 3, Verschleiß­ festigkeit und Materialkosten. Die Werkstoffe sollten in Hin­ sicht auf Temperaturwechselbeanspruchungen ähnliche Ausdeh­ nungskoeffizienten haben oder diesbezüglich aufeinander ab­ gestimmt sein. Der Einsatz 3 sollte nach dem Einpressen und dem Diffusionsschweißen weiterhin bohrbar und ausreichend duktil sein, damit eine Bohrung 4, 5 eingebracht werden kann und eine Einstellung der Konzentrizität der Lichtleitfaser bezüglich des Steckerstiftes möglich ist. Aus Kostengründen sollte die Verwendung von teuren Metallen eingegrenzt werden.

Mögliche Materialien für die Hülse 2 eines Steckerstiftes sind einerseits Hartmetalle, wobei besonders Hartmetalle auf der Basis WC-NiCr (d. h. die Bindephase für die Wolframkarbide sind NiCr-Legierungen, die im Vergleich zu anderen Bindern sehr gute Korrosionsbeständigkeit gewährleisten) zu nennen sind, und andererseits Keramikwerkstoffe, wie Aluminiumoxid oder Zirkonoxid. Korrosionsbeständigkeit ist in diesem Fall ausreichend gegeben, insbesondere bezüglich Schwefelwasser­ stoff- oder Schwefeldioxid-Atmosphären.

Der Einsatz 3 kann beispielsweise aus Platin, Platin/Iridium oder Platin/Rhodium hergestellt werden. Damit wäre dieser ebenfalls korrosionsbeständig und gleichzeitig duktil. Damit sind gute Kaltverformung, sowie Diffusionsschweißbarkeit ge­ geben. Daraus resultiert direkt eine sehr gute Bohrbarkeit. So lassen sich feinste Bohrungen mit einem Durchmesser von bei­ spielsweise 125 µm mit einer Länge von mehr als 1 mm problem­ los in einem Einsatz aus PtIr3 einbringen. Zur Kosten bzw. Materialersparnis kann die Länge eines Einsatzes 3 kurzgehal­ ten werden. Entsprechend der Fig. 3 könnte dann in der Auf­ nahme 19, die einem Teil des zylindrischen Innenraumes der Hülse 2 entspricht, ein ebenfalls korrosionsbeständiges hohl­ zylindrisches Teil eingebracht sein. Hierzu sind prinzipiell Titan, Molybdän, Niobdän, Tantal oder Zirkon in reiner oder in legierter Form verwendbar. Die günstigste Möglichkeit besteht jedoch in der Verwendung einer Eisenlegierung mit dem Handels­ namen Vacon 12 (54% Eisen, 28% Nickel, 18% Kobald). In die­ sem in der Fig. 3 nicht dargestellten Teil würde der umman­ telte Teil der Lichtleitfaser plaziert werden, wie es sonst in der Bohrung 5 vorgesehen wäre.

Bei der Verwendung von Keramikwerkstoffen zur Herstellung der Hülse 2 zeigt die Diffusionsschweißverbindung die höchsten Festigkeitswerte bei der Verwendung von Niob oder Titan als Material für den Einsatz 3. Anstelle eines stofflich homoge­ nen Einsatzes 3 oder der Teilung des Einsatzes in einen äuße­ ren und einen inneren Einsatz 7, 8 ließe sich auch eine in Richtung der Diffusionsschweißverbindung aufgebrachte Niob- oder Titanbeschichtung des Einsatzes 3, 7 herstellen.

Allgemein weisen die Metalle Molybdän, Niob, Tantal, Titan oder Zirkon eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit auf. Sie sind jedoch relativ schlecht bohrbar. Falls aus Kostengründen auf diese Metalle anstelle von Platin oder Platin-Legierungen zurückgegriffen wird, ist relativ hoher Aufwand beim Präzi­ sionsbohrverfahren zu treiben.

Die Figuren zeigen alle einen Einsatz 3, 7, der mit gleich­ mäßig verteilten umlaufenden Kerben versehen ist. Die Her­ stellung der Kerben kann beispielsweise durch Bördeln oder durch Rändeln geschehen. Die Einsätze 3, 7 sind alle mit Über­ maß, d. h. mit einem größeren Außendurchmesser, als der Innen­ durchmesser der Hülse 2, gefertigt. Das Übermaß bei einem Lichtwellenleiter-Steckerstift beträgt beispielsweise 200 bis 300 µm bezogen auf den Durchmesser. Daraus ergibt sich direkt der Vorteil, daß an die Abmessungstoleranzen der Einsätze 3, 7, sowie an die der Hülse 2 geringe Anforderungen gestellt werden. Bei dieser Konstruktion ist es vorteilhaft, daß eine Kerbe 9 nicht direkt am Ende eines Einsatzes 3, 7 zum Liegen kommt. Der Einpreßvorgang, wie er in der Fig. 4 und in der Fig. 5 verdeutlicht wird, ist verbunden mit einem Abspanen des Übermaßes des Einsatzes 3, 7 an der Schneidkante 6 der Hülse 2, wobei ein Spanring 12 entsteht. Falls die abge­ scherten Spanringe 12 ein anschließendes Polieren der Steckerstirnfläche (siehe Pfeil in Fig. 1) erschweren, kann der Einsatz auch von der gegenüberliegenden Seite eingepreßt werden. Voraussetzung dafür ist, daß die gegenüberliegende Seite der Hülse 2 eine Schneidkante besitzt. Alternativ kann anstelle von Kerben 9 ein Gewinde auf einem Einsatz 3, 7 aus­ gebildet werden. Dies erbringt den Vorteil, daß beim Einpres­ sen jeweils nur ein Teil eines Kreisbogens von der Schneid­ kante 6 momentan geschnitten bzw. abgespant wird. Hierdurch wird die nötige Einpreßkraft gegenüber mit Kerben 9 versehenen Einsätzen 3, 7 wesentlich reduziert. So war beispielsweise bei der Verwendung eines Bolzengewindes M 1,7 lediglich eine Kraft von 150 N erforderlich, um den Einsatz in eine Hülse 2 mit einem Innendurchmesser von 1,4 mm einzupressen.

Bei größeren Einpreßlängen sollten Einsätze aus relativ harten Materialien verwendet werden, um ein leichtes Einpressen mit gleichzeitigem Abspanen zu ermöglichen. Die Einsätze können beispielsweise durch Kaltverformung oder durch Erhöhung des Eisen-, Kohlenstoff- oder Sauerstoffgehaltes (möglich bei Ti­ tan), durch Mischkristallbildung (Legierung) oder durch Aus­ härtung (Legierung) gehärtet werden. Die konstruktive Ausbil­ dung mit Kerben 9 ermöglicht ein gleichmäßiges und form­ schlüssiges Einpressen eines Einsatzes 3, 7 in eine Hülse 2. Einem Verkanten eines Einsatzes kann durch kurze Abstände zwi­ schen den einzelnen Kerben 9 entgegengewirkt werden. Die Ab­ stände zwischen den Kerben dürfen auf keinen Fall zu groß sein, bzw. die Spanringe 12 nicht zu breit sein. Eine Span­ ringbreite von 0,2 bis 0,3 mm hat sich bei einem Innendurch­ messer der Hülse 2 von 1,4 mm bewährt. Deutlich breiter ab­ zuspanende Segmente führen nicht nur zum Verkanten der Ein­ sätze beim Einpressen, sondern erfordern auch sehr hohe Ein­ preßkräfte (teilweise wird das Einpressen sogar blockiert), die meistens Risse oder den Bruch der spröden Hartmetall- bzw. Keramikhülse 2 und damit die Unbrauchbarkeit der Hülse 2 zur Folge haben. Die einzelnen Segmente zwischen den Kerben 9 kön­ nen sich der jeweiligen Form der Hülse 2 durch elastische und plastische Deformation anpassen. Überschüssiges Material kann während des Einpressens von den Kerben 9 aufgenommen werden. Die nach dem Einpressen metallisch blanke Einsatzoberfläche ermöglicht eine optimale Verbindung durch Diffusionsschweißen. Prinzipiell sollte bei der Herstellung einer Diffusionsschweiß­ verbindung vorgesehen werden, die Oberfläche an den Verbin­ dungsstellen der Schweißpartner vor dem Diffusionsschweißvor­ gang chemisch oder mechanisch abzutragen. Im speziellen Fall eines Steckerstiftes wird dies mechanisch durch Abspanen des Übermaßes eines Einsatzes 3, 7 bewirkt. Die Begünstigung der Diffusion während des Schweißvorganges kommt zum einen durch die erhöhte Versetzungsdichte, die durch die starke Verformung an der Metalloberfläche erzeugt wird und zum anderen durch die metallisch blanke Oberfläche zustande, wobei keinerlei Oxid­ häute die Diffusion behindern. Je nach Werkstoffpaarung kann entsprechend der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten beim Aufheizen der Einsatz 3, 7 durch größere Ausdehnung ge­ genüber der Hülse 2 eine Kraft auf die Verbindungszone erzeu­ gen. Dadurch wird ein lückenloser Kontakt der Segmente des Einsatzes 3, 7, 8 hergestellt. Zum anderen wird durch Fließen von überschüssigem Einsatzmaterial in die Kerben 9 die gesamte Kontaktfläche für die Schweißverbindung vergrößert.

Ohne die beschriebenen Vorteile einer Andruckkraft zwischen den Schweißpartnern zu verlieren, kann eine Längskerbe 11 in einen Einsatz 3, 7 eingebracht werden, um eine bestimmte Fe­ derwirkung bzw. ein elastisches Nachgeben in Umfangsrichtung zu ermöglichen. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn grö­ ßere Einpreßlängen vorhanden sind. Die Längskerbe 11 muß auf jeden Fall vor der Stirnfläche eines Einsatzes 3, 7, 8 enden, um die Dichtheit eines Steckerstiftes 1 zu gewährleisten.

In der Fig. 1 ist eine normale Ausführung eines Steckerstif­ tes gezeigt, wobei die Bohrung 4 die Lichtleitfaser ohne Um­ mantelung und die Bohrung 5 die Lichtleitfaser mit Ummantelung aufnimmt. Der Einsatz 3 wurde in die Hülse 2 eingepreßt und diffusionsverschweißt. Die Konzentrizität einer Lichtleitfaser kann durch bekannte Verfahren eingestellt werden, indem auf der Stirnfläche des Einsatzes 3 durch plastische Verformung an bestimmten Stellen gezielt Eindrücke plaziert werden. Die Lage der Schneidkante 6, die zur Hülse 2 gehört, ist angedeutet. Die hier verwendete Einsatzlänge ist relativ groß.

In der Fig. 2 ist die Verwendung eines kurzen inneren Einsatzes 8 mit der Bohrung 4 und eines relativ langen äußeren Einsatzes 7 gezeigt. Die Kerben 9 sind auf der äußeren zylin­ drischen Oberfläche des äußeren Einsatzes 7 plaziert. Der innere Einsatz 8 besteht aus den beschriebenen korrosionsbe­ ständigen und bohrbaren, sowie duktilen Materialien. Der äuße­ re Einsatz 7 besteht ebenfalls aus einem korrosionsbeständigen Material, beispielsweise aus Vacon. Falls an der Stirnfläche des Steckerstiftes 1 die Korrosionseigenschaften der verwende­ ten Materialien durchweg gleich sein sollen, besteht die Mög­ lichkeit, den äußeren Einsatz 7 aus gleichem oder ähnlichem Material, wie den inneren Einsatz 8 herzustellen. Aus Kosten­ gründen würde in diesem Fall der äußere Einsatz 7 genauso lang sein, wie der innere Einsatz 8. Entsprechend der Fig. 3 würde in der Aufnahme 19 ein Teil des äußeren Einsatzes 7 eingeführt werden, um die der Fig. 2 entsprechende Konstruktion zu erhal­ ten. Dieser Teil des äußeren Einsatzes 7 kann aus einem Mate­ rial mit geringerer Korrosionsbeständigkeit beispielsweise Vacon bestehen. Der äußere Einsatz 7 kann wie in Fig. 2 ge­ zeigt, nach hinten aus der Hülse 2 herausstehen und stellt somit gleichzeitig ein Verbindungselement dar.

In der Fig. 4 ist eine Momentanaufnahme beim Einpressen eines Einsatzes 3 mit Nuten 9, Segmenten 10 und einer Längsnut 11 in eine Hülse 2 wiedergegeben. Der Spanring 12 ist angedeutet.

Eine Einpreßvorrichtung ist in Fig. 5 wiedergegeben. Auf einem Träger 14 wird eine Hülse 2 aufgesetzt und mittels Spannbacken 13 gehalten. Ein Führungsrohr 15 mit einem entsprechend plazierten Preßstempel 16 wird mittig oberhalb der Hülse 2 plaziert und zentriert. Dazu ist die Spannvor­ richtung 17 lateral verschiebbar. Nach Einlegen eines Ein­ satzes 3 in das Führungsrohr 15 wird mittels des Preßstempels 16 der Einsatz 3 in die Hülse 2 gepreßt.

Wesentliche Vorteile werden durch das beim Diffusionsschweißen gleichzeitig mitgelieferte Spannungsfreiglühen oder Weichglü­ hen erzielt. Hierbei werden Verformungsspannungen am Einsatz abgebaut. Die Bohrbarkeit eines Einsatzes wird verbessert und es ergeben sich Vorteile bezüglich der Justierung der Licht­ leitfaser, da das Material des Einsatzes duktiler ist.

Sehr gute Versuchsergebnisse ergaben sich bei folgenden Ver­ suchsparametern:
Anlegen eines Hochvakuums mit 6x10^-5 mbar verbunden mit einer Schweißzeit von 30 Minuten und einer Temperatur von 1000^oC.

Bei der Verwendung von Keramikhülsen für Steckerstifte 1 wer­ den Temperaturen von 1200-1400^oC angewendet. Je nach Werk­ stoffpaarung sind im Hochvakuum hierbei Schweißzeiten von ca. 120 Minuten erforderlich.

Die Festigkeit des gesamten Steckerstiftes 1 ist durch ein er­ findungsgemäßes Verfahren weit höher, als bei einem bisher üb­ lichen bloßen Einpressen eines Einsatzes 3 in eine Hülse 2. Der im Stand der Technik bisher erzielbare Kraftschluß durch eine Preßverbindung hatte geringe Stabilität und war zudem nicht temperaturwechselbeständig. Die nach der Erfindung her­ gestellten Diffusionsschweißverbindungen führen zu einer Stoffschlüssigkeit, wobei in einem Test der zerstörenden Mate­ rialprüfung das Einsatzmaterial mittels eines Druckstempels nur durch Abscheren herauszudrücken ist. Schlagartige Bela­ stungen eines Steckerstiftes 1 mit gleichzeitigem Bruch zeig­ ten, daß die Fügezone bzw. die Schweißzone stabiler ist, als die reinen Werkstoffe.

Die Form des inneren Einsatzes 8 (siehe Fig. 2 und 3) und die Verbindung mit dem äußeren Einsatz 7 kann wie folgt aus­ sehen:
Der innere Einsatz (mit Übermaß gegenüber der Bohrung des äu­ ßeren Einsatzes 7) kann durch Einpressen (keine Spanentste­ hung) in den duktilen Einsatz 7 (typischer Preßsitz) einge­ bracht oder anschließend noch zusätzlich durch Diffusions­ schweißen stoffschlüssig mit dem äußeren Einsatz 7 verbunden werden (Diffusionsschweißen setzt allerdings hier ein chemi­ sches oder mechanisches Abtragen der Verbundfläche der Ein­ sätze 7, 8 voraus). Die Form des Einsatzes 8 kann z. B.

• - zylindrisch sein, wobei die Kanten angefast sind (Übermaß auf ganzer Länge des Einsatzes); siehe Fig. 6.
• - konisch sein (teilweise Übermaß im breiten Konusbereich); siehe Fig. 7.
• - entsprechend der Fig. 8 ausgebildet sein; d. h. nur die gerundeten Segmente des gekerbten Einsatzes besitzen Über­ maß gegenüber der Bohrung des Einsatzes 7.

Weiterhin ist es auch möglich, einen mit Untermaß in den äu­ ßeren Einsatz 7 eingeführten Einsatz 8 (siehe Fig. 9) form­ schlüssig mit Gegenwerkzeug einzupressen und diffusionszu­ schweißen.

Einsätze, die ohne Kerben in direkter Verbindung mit Hülse 2 zusammengebracht werden:
Die in den Fig. 6 und 7 beschriebenen Einsätze können auch di­ rekt in die Hülse 2 (äußerer Einsatz 7 entfällt) eingepreßt werden, wobei gleichzeitig die Oberfläche bzw. das Übermaß der Einsätze abgespant wird. Bei den Einsätzen in den Fig. 6 und 7 ist darauf zu achten, daß nur ein Spanring entsteht, der aus vorgenannten Gründen (siehe Seite 6, Zeilen 3 ff.) nicht brei­ ter als 0,3 mm sein sollte. Das würde z. B. für den Einsatz in Fig. 6 bedeuten, daß seine Länge 0,3 mm zuzüglich des abgepha­ sten Teils nicht wesentlich überschreiten dürfte. Der Einsatz in Fig. 8 wird sich bezüglich des Einpressens in Hülse 2 ähn­ lich verhalten, wie der Einsatz 3 in Fig. 1, 4 und 5, sofern die entstehenden Spanringe nicht wesentlich breiter als 0,3 mm sind.

Weiterhin ist es auch möglich, einen mit Untermaß in eine Hülse 2 eingeführten Einsatz (Fig. 9) formschlüssig mit Gegenwerkzeug einzupressen und anschließend zusätzlich diffu­ sionszuschweißen. Die Oberfläche dieses Einsatzes muß vor dem Einpressen chemisch oder mechanisch abgetragen werden.

Eine Verbindung zwischen den Steckerstiften 1 (Verbundröhr­ chentechnik) und dem Design optischer Sende- und Empfangsmodu­ le ist ohne weiteres möglich. Als Beispiel dafür ist mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens eine stoffschlüssige Ver­ bindung zwischen einer Linse und einem Einsatz 3, 7, 8 mög­ lich. Die Linse ist vorzugsweise kugelförmig und kann bei­ spielsweise aus einem Saphir bestehen. Eine derartige Saphir­ kugel mit einem Durchmesser von beispielsweise 1 mm kann mit Übermaß von 501 Um, bezogen auf den Durchmesser, leicht in ein Einsatzröhrchen aus Tantal, Niob oder Titan geschoben werden. Je nach Material liegt die Diffusionsschweißtemperatur hier bei 1200-1600^oC. Die Schweißzeit beträgt mehr als 120 Mi­ nuten. Erzielt wird eine stoffschlüssige Verbindung, die la­ gestabil, bezüglich der optischen Übertragungseigenschaften von guter Qualität und bei bestimmten Werkstoffpaarungen her­ metisch dicht ist.

Denkbare Einsatzgebiete dieser Verbundröhrchentechnik dürften die Laser-, Röhren-, Medizin- und Automobiltechnik sein. Hier­ bei ist insbesondere die Fertigung von Sensoren angesprochen.

In Fig. 6 wird ein abgefaster zylindrischer Einsatz darge­ stellt, der mit Übermaß hergestellt ist.

In Fig. 7 wird ein konischer Einsatz dargestellt, der teilwei­ se mit Übermaß hergestellt ist.

Die Fig. 8 zeigt einen gekerbten Einsatz dessen Segmente ge­ rundet sind und teilweise Übermaß aufweisen.

Die Fig. 9 zeigt einen zylindrischen Einsatz mit Untermaß.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung einer Diffusionsschweißverbindung zwischen einem ersten Schweißpartner aus Hartmetall oder Ke­ ramik und einem zweiten Schweißpartner aus einem Metall, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der zweite Schweißpartner an einer Verbindungsfläche zur Entfernung von Oxidschichten oberflächlich abgetragen wird,
• - die Verbindungsflächen beider Schweißpartner unmittelbar da­ nach aneinandergefügt werden und
• - die gesamte Anordnung auf eine Diffusionsschweißtemperatur erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schweißpartner unter Druck gefügt werden.

3. Verfahren zur Herstellung eines Steckerstiftes (1) beste­ hend aus einer Hülse (2) aus Hartmetall oder Keramik und einem darin befestigten Einsatz (3) aus Metall unter Verwendung einer Diffusionsschweißverbindung nach Anspruch 1 oder 2, ins­ besondere zur Herstellung eines Lichtwellenleiter (LWL) - Steckerstiftes, bei welchem der Einsatz (3) mit Übermaß in die Hülse (2) unter spanender Abtragung seiner zylindrischen Oberfläche eingepreßt wird und die gesamte Anordnung anschlie­ ßend auf eine Diffusionsschweißtemperatur erhitzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einsatz (3) mit mehreren am zylin­ drischen Außenmantel annähernd gleichmäßig verteilten umlau­ fenden Kerben (9) versehen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Einsatz (3) eine oder meh­ rere Längskerben (11) aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3) in einen inneren Einsatz (8) und einen äußeren Einsatz (7) unterteilt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der äußere Einsatz (7) mit mehreren am zylindrischen Außenmantel annähernd gleichmäßig verteilten um­ laufenden Kerben (9) versehen ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) aus Hartme­ tall aus der Basis WC-(NiCr), aus Aluminiumoxid oder aus Zirkonoxid hergestellt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einsatz (3) oder der innere Ein­ satz (8) aus reinem Platin oder aus einer Legierung der Me­ talle Platin/Iridium oder Platin/Rhodium hergestellt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einsatz (3) oder der innere Ein­ satz (8) aus Titan, Moybdän, Niob, Tantal oder Zirkon herge­ stellt ist.

11. Lichtwellenleiter-Steckerstift, der durch ein Verfahren entsprechend einem der Ansprüche 3 bis 10 hergestellt wird, gekennzeichnet durch eine stoffschlüssige Diffusionsschweißverbindung zwischen einer Hülse (2) und einem Einsatz (3).

12. Lichtwellenleiter-Steckerstift nach Anspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, daß in einer zen­ tralen Bohrung des Einsatzes (3) eine optische Linse angeord­ net ist und stoffschlüssig mittels einer Diffusionsschweißver­ bindung mit dem Einsatz (3) verbunden ist.