DE4404263B4

DE4404263B4 - Vakuumhartlötverfahren für Aluminium

Info

Publication number: DE4404263B4
Application number: DE4404263A
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Tanaka; Nobuhiko Yamada; Yoshihito Mizugaki; Katsuaki Fukui; Hiroto Hayashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1994-02-10
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2014-02-11
Also published as: US5454507A; DE4404263A1; KR100246031B1

Abstract

Vakuumhartlötverfahren für Aluminium mit den Schritten:
Einbringen von mit magnesiumhaltigem Lötmetall versehenen, zu verlötenden Aluminiumteilen in eine Heizkammer (4),
Evakuieren der Heizkammer (4), um in der Heizkammer ein Vakuum zu schaffen, und Aufheizen der mit Heizeinrichtungen (10) versehenen inneren Oberfläche der Heizkammer auf eine Temperatur, die höher ist als jene, bei der sich Magnesiumdampf an der inneren Oberfläche niederschlägt, wobei die Heizkammer (4) einen bewegbaren Wandabschnitt (12) hat, der zum Evakuieren der Heizkammer (4) geöffnet wird und der ebenfalls so beheizt wird, um einen Niederschlag von Magnesiumdampf daran zu verhindern,
Hartlöten der Aluminiumteile bei einer festgesetzten Löttemperatur in der Heizkammer, bei der Magnesiumdampf aus dem magnesiumhaltigen Lötmetal freigesetzt wird,
Zuführen von Luft in die Heizkammer nach dem Hartlöten, während die Heizkammer auf einer Temperatur gehalten wird, bei der der freigesetzte Magnesiumdampf noch vorliegt, um den Magnesiumdampf zu oxidieren, und
Entnehmen der verlöteten Aluminiumteile aus der...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Aluminiumvakuumhartlötverfahren, das eingesetzt wird, um in einem Vakuum Aluminiumteile, wie Teile eines Aluminiumwärmetauschers, beispielsweise eines Fahrzeugkühlers, einen Verdampfer einer Fahrzeugklimaanlage oder eine Kondensiereinrichtung oder dergleichen hartzulöten. Aus der JP-A-63 052 764 ist ein konventioneller Aluminiumvakuumhartlötofen bekannt.
Der in obiger Veröffentlichung offenbarte Aluminiumvakuumhartlötofen soll die Verschlechterung des Vakuums in der Heizkammer verhindern, die durch Austreten von Magnesium bedingt ist, das von dem Hartlötmetall zu dem Vakuumablasssystem hin verdampft wird. Um dies zu erreichen, ist in dem oben beschriebenen Aluminiumvakuumhartlötofen eine Heizkammer innerhalb des Ofengehäuses vorgesehen. In einem Abschnitt einer Wand, die die Heizkammer definiert, ist eine Gasventilationsöffnung vorgesehen, durch die der Innenraum und der Außenraum der Heizkammer miteinander verbunden sind, wobei die Gasventilationsöffnung mittels einer bewegbaren Wand geöffnet und verschlossen werden kann, so dass, wenn die Temperatur in der Heizkammer annähernd die Verdampfungstemperatur des Magnesiums erreicht, die Gasventilationsöffnung mittels der verschiebbaren Wand geschlossen wird, um so das verdampfte Magnesium in der Heizkammer einzuschließen, wodurch verhindert wird, dass Magnesium zum Vakuumauslasssystem und dergleichen austritt.
In der US-A-4 886 449 ist ein kontinuierlich bzw. quasikontinuierlich arbeitender Vakuumhartlötofen für Aluminiumteile beschrieben. Das Auftreten von Druckspitzen bei Übertritt der Werkstücke von der Lötzone in die Abkühl- bzw. Austragszone wird vermindert, indem Hitzeschilde zwischen der Wand und den Werkstücken vorgesehen werden. Sich an den Hitzeschilden niederschlagendes Magnesium, das dann auch oxidiert ist, kann von den plattenförmigen Hitzeschilden entfernt werden.
Schließlich beschreibt die DE 42 11 220 A1 ein Aluminiumhartlötverfahren, in dem die zu verlötenden Teile unter Verwendung eines magnesiumhaltigen Lötmetalls in einem Ofen unter Vakuum erhitzt werden. Dabei werden die Ofentemperatur und das Vakuum so gesteuert, dass bei Erreichen der Löttemperatur eine geringe Wasserdampfkonzentration im Ofen vorliegt.
Die Erfinder haben jedoch bei dem eingangs beschriebenen Stand der Technik das Problem festgestellt, dass verdampftes Magnesium an dem Dichtabschnitt zwischen der bewegbaren Wand und der Gasventilationsöffnung haftet, wodurch ein perfektes Abschirmen der Gasventilationsöffnung behindert wird und entsprechend das in der Heizkammer verdampfte Magnesium von innerhalb der Heizkammer zu dem Auslasspumpsystem gerät; weiterhin muss der Magnesiumgehalt in dem Hartlötmetall einen relativ hohen Betrag aufweisen, was ein unregelmäßiges Bewegen der bewegbaren Wand begünstigt.
Als Ergebnis einer Untersuchung durch die Erfinder wurde festgestellt, dass den oben beschriebenen Problemen folgende Ursachen zugrunde liegen. Da beim Stand der Technik die Temperatur des Ofengehäuses ziemlich gering ist, etwa 70–80°C, und die bewegbare Wand nicht mit einer Heizeinrichtung versehen ist, ist bei einem Zustand, bei dem die Gasventilationsöffnung nicht durch die bewegbare Wand geschlossen ist, die Temperatur der bewegbaren Wand durch das Ofengehäuse geringerer Temperatur beeinflusst, so dass die Temperatur der bewegbaren Wand geringer wird, bis zu einer Temperatur (400°C), bei der verdampftes Magnesium anhaften kann, mit dem Ergebnis, dass, wenn die bewegbare Wand bewegt wird, um die Gasventilationsöffnung zu schließen, das verdampfte Magnesium an der bewegbaren Wand geringer Temperatur anhaftet.
Grundsätzlich ist ein Aluminiumvakuumhartlötofen so konstruiert, dass, nachdem die Aluminiumteile zusammen mit dem Hartlötmetall, das Magnesium enthält, in die Heizkammer eingebracht wurden, die Heizkammer evakuiert wird, um eine Art Vakuumatmosphäre herzustellen und über den Schmelzpunkt des Hartlötmetalls erhitzt wird, um so die Aluminiumteile hart zu löten (siehe z.B. die obige JP-A-63-052 764). In diesem Fall wird Hartlötmetall, das Magnesium enthält, verwendet, da dieses in der Lage ist, den Oxidfilm des Aluminiums während des Hartlötens aufzubrechen und so eine zufrieden stellende Lötung zu erzielen.
Die Erfinder haben jedoch herausgefunden, dass bei dem Aluminiumvakuumhartlötofen nach dem Stand der Technik nach der Beendigung des Hartlötens, wenn das dem Hartlöten unterzogene Lötgut aus der Heizkammer entnommen wird und Lötgut, das dem nächsten Hartlötvorgang unterzogen wird, in die Heizkammer eingebracht wird, die Heizkammer atmosphärischer Luft ausgesetzt ist, so dass das verdampfte Magnesium in der Heizkammer oxidiert und zu puderartigem Magnesiumoxid wird, das sich wiederum an der Bodenfläche der Heizkammer niederschlägt. Das so angesammelte Magnesiumoxid verursacht ein Ausstreuen in das Vakuumerzeugungssystem, und zwar zu einem Zeitpunkt, wenn das Vakuum für den nächsten Hartlötzyklus erzeugt wird, was einen irregulären Betrieb sowie eine Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit, ein Verstopfen von Filtern und dergleichen, wie der Pumpen, die zum Erzeugen des Vakuums benutzt werden, ergibt. Um solche Nachteile zu vermeiden, müssen Reinigungsdurchgänge oft von Hand durchgeführt werden, um Ansammlungen von Magnesiumoxid zu entfernen. Weiterhin ist die Heizkammer sehr gefährlich, da verdampftes Magnesium, das noch nicht oxidiert ist, in der Heizkammer vorliegt. Entsprechend muss der Reinigungsbetrieb sehr sorgfältig durchgeführt werden, wobei dieser Tatsache Aufmerksamkeit geschenkt werden muss.
Der herkömmliche Aluminiumvakuumhartlötofen ist so konstruiert, dass, nachdem die Aluminiumteile zusammen mit dem Hartlötmetall, das Magnesium enthält, in die Heizkammer innerhalb des Ofengehäuses eingebracht wurden, die Heizkammer evakuiert wird, um eine Vakuumatmosphäre zu erreichen und das Hartlötmetall auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts erhitzt wird, um die Aluminiumteile hart zu löten. Die Heizkammer ist mit einer Heizeinrichtung zum Erhitzen des Hartlötmetalls über den Schmelzpunkt ausgerüstet.
Bezüglich des Erhitzens des Hartlötmetalls ist es für eine gute Lötung wünschenswert, dieses einheitlich zu erhitzen. Um das Hartlötmetall jedoch einheitlich zu erhitzen, ist es erforderlich, die Heizeinrichtung möglichst entfernt von dem Hartlötmetall anzuordnen. Entsprechend wird eine Heizeinrichtung benötigt, die eine hohe Abgabeleistung aufweist, um dadurch das Hartlötmetall ausreichend auch von einem relativ weit entfernten Punkt aufzuheizen. Entsprechend dieser Anforderung war die herkömmliche Heizeinrichtung meist eine Streifenheizeinrichtung aus der Fe-Cr-Ni-Gruppe, bei der ein Heizelement und eine Elektrodeneinheit (einschließlich Isolatoren) an beiden Enden des Heizelements befestigt vorgesehen wurden.
Die Erfinder haben jedoch herausgefunden, dass, gemäß der oben beschriebenen herkömmlichen Heizeinrichtung, sich das von dem Hartlötmetall verdampfte Magnesium während des Vakuumlötens an Bereiche mit geringer Temperatur anhaftet, einschließlich des Isolators der Elektrodeneinheit, so dass der Isolationswiderstand des Isolators vermindert wird und ein Kurzschluss der Heizeinrichtung verursacht werden kann.
Die Erfinder haben als weiteres Problem herausgefunden, dass, wenn die Heizkammer der atmosphärischen Luft ausgesetzt ist, im Falle des Herausnehmens der Aluminiumteile, die einem Lötvorgang unterzogen wurden, in die Heizkammer eingeströmtes verdampftes Magnesium oxidiert wird und zu puderartigem Magnesiumoxid wird, das sich wiederum verteilt und an den Heizelementen, der Elektrodeneinheit und dergleichen anhaftet. Entsprechend sind geeignete Reinigungsoperationen erforderlich, um das Magnesiumoxid, das an den Heizungsteilen und dergleichen anhaftet, zu entfernen. Der komplizierte Aufbau der Heizelemente, der Elektrodeneinheiten und dergleichen machen einen Reinigungsbetrieb jedoch schwierig.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Vakuumhartlötverfahren vorzuschlagen, mit dem ein kostengünstiges, sicheres und zuverlässiges Verlöten von Aluminiumteilen erzielt wird.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist im Anspruch 2 beschrieben.
Das Vakuumhartlötverfahren wird in einem Aluminiumvakuumhartlötofen durchgeführt, wobei das Anhaften von verdampftem Magnesium nicht nur an der Wand der Heizkammer, sondern auch an einer bewegbaren Wand sicher zu verhindern ist.
Die bewegbare Wand ist so vorgesehen, dass sie im offenen Zustand ist, wenn die Heizkammer evakuiert wird, um eine Vakuumatmosphäre zu schaffen und die Wand wird von dem geöffneten in den geschlossenen Zustand überführt, wenn die Temperatur in der Heizkammer annähernd die Temperatur erreicht, bei der Magnesium verdampft. Zu diesem Zeitpunkt, da die innere Oberflächentemperatur der Heizkammer einschließlich der bewegbaren Wand mittels einer Heizeinrichtung über eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, bei der verdampftes Magnesium noch nicht anhaftet, besteht keine Möglichkeit, dass verdampftes Magnesium an der inneren Oberfläche der Wand der Heizkammer anhaftet, mit dem Ergebnis, dass es möglich wird, die bewegbare Wand immer in einem perfekt geschlossenen Zustand zu halten. Entsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass verdampftes Magnesium in der Heizkammer durch den Dichtabschnitt der bewegbaren Wand leckt, um sich in das Ablasspumpsystem zu verteilen. Daher kann der Magnesiumgehalt des Hartlötmetalls auf einen geringen Wert eingestellt werden. Als Konsequenz daraus wird der Betrag von Magnesiumoxid, der in dem Ofen nach dem Hartlöten produziert wurde, drastisch reduziert und der Wartungsbetrieb zum Entfernen des Magnesiumoxids daher stark vereinfacht werden. Weiterhin wird es möglich, irreguläres Bewegen der bewegbaren Wand zu verhindern. Zudem ist es möglich, irregulären Betrieb, die Verschlechterung der Leistungsfähigkeit, das Verstopfen von Filtern und dergleichen, wie Pumpen und Vakuumerzeugungssystem, zu verhindern, schwierige Reinigungsverfahren zu beseitigen und verdampftes Magnesium sicher zu entfernen, indem verdampftes Magnesium sicher verdampft und das Magnesiumoxid automatisch gesammelt wird.
Eine Luftzufuhr dient dazu, nach dem Beenden des Hartlötens das Innere der Heizkammer einer atmosphärischen Luft, beispielsweise trockener Luft von –40°C auszusetzen. Durch diese Luftzufuhr wird von dem Hartlötmetall während des Hartlötens verdampftes Magnesium oxidiert und zu Magnesiumoxid. Das Magnesiumoxid wird von einer Aufnahmeeinrichtung aufgenommen und dann mittels einer Separier- und Sammeleinrichtung separiert und gesammelt.
Wie oben beschrieben ist, wird gemäß der Erfindung nach dem Hartlöten verdampftes Magnesium sicher zu Magnesiumoxid oxidiert und dieses Magnesiumoxid wird automatisch gesammelt; deshalb ist es möglich, irregulären Betrieb, Verminderung der Leistungsfähigkeit, Verstopfen von Filtern und dergleichen, wie Pumpen des Vakuumerzeugungssystems und schwierige Reinigungsoperationen zu vermeiden und verdampftes Magnesium sicher zu entfernen.
Zudem wird bei dem Vakuumhartlötverfahren das Auftreten eines Kurzschlusses der Heizeinrichtung des Vakuumhartlötofens aufgrund von verdampftem und sich später ablagerndem Magnesium verhindert.
1 ist eine Frontansicht, die die Innenseite eines Aluminiumvakuumhartlötens gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
2 ist eine Seitenansicht, die die Innenseite desselben zeigt.
3 ist eine Frontansicht einer Heizeinrichtung.
4 ist eine Schnittansicht derselben Heizeinrichtung, gesehen von einer Richtung gegenüber ihrer Seitenfläche.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die die Konstruktion einer bewegbaren Wand zeigt.
6 ist ein Zeitdiagramm zur Erklärung eines Aluminiumvakuumhartlötverfahrens, das den oben beschriebenen Aluminiumvakuumhartlötofen benutzt.
7 ist eine Frontansicht, die schematisch die Innenseite eines Abschnitts des Ofenhauptgehäuses des Aluminiumvakuumhartlötofens gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
8 ist eine Seitenansicht, die schematisch die Innenseite eines Abschnitts des Ofenhauptgehäuses zeigt.
9 ist eine schematische Konstruktionsansicht, die wesentliche Abschnitte eines Magnesiumsammelgeräts des oben genannten Aluminiumvakuumhartlötofens zeigt.
10 ist eine perspektivische Ansicht einer Aufnahmeeinrichtung des oben gezeigten Magnesiumsammelgeräts.
11 ist ein Zeitdiagramm zur Erklärung des Aluminiumvakuumhartlötverfahrens, das den Aluminiumvakuumhartlötofen benutzt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird folgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
1 und 2 zeigen schematisch die grundsätzliche Konstruktion eines Aluminiumvakuumhartlötofens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In den 1 und 2 gibt das Bezugszeichen 1 ein Ofengehäuse an, das im Wesentlichen in Form eines Zylinders in horizontaler Richtung ausgebildet ist. Das Ofengehäuse 1 ist mit einer Auslassöffnung 2 des Vakuumerzeugungssystems versehen, so dass es mit dem inneren Raum des Ofengehäuses verbunden ist. Die Auslassöffnung 2 ist in Verbindung mit einem Wechselventil 60, einer Diffusionspumpe 61, einer mechanischen Verstärkungspumpe 62 und einer Rotationspumpe 63, die in der angegebenen Reihenfolge Bestandteile des Vakuumerzeugungssystems sind. Führungen 3 stehen im oberen Teil des Ofengehäuses 1 vor und eine Heizkammer 4 ist an diesen Führungen 3 aufgehängt. Trägerschienen 5 hängen von der Decke der Heizkammer 4 und Träger 7, auf denen Lötgut 6 zum Hartlöten (Aluminiumteile kombiniert, überzogen, bedeckt oder eingekleidet mit Hartlötmetall, Magnesium enthaltend) platziert ist, hängen von den Trägerschienen 5 in mehreren Lagen in vertikaler Richtung. Die Träger 7 sind in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene der 1 bewegbar.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Heizkammern 4 separat voneinander rechts und links in 1 ausgebildet. An den inneren Flächen der Seitenwände 8 jeder Heizkammer 4, ausgenommen der Decke und der Bodenfläche, sind mehrere Paare von Hitzereflektionsplatten 9 und Heizeinrichtungen 10 als Heizvorrichtung korrespondierend zu der Position des Lötguts 6 vorgesehen. Und wie in 5 gezeigt ist, ist ein Abschnitt 8a der Wand 8 der Heizkammer 4 in der Lage, mittels einer Antriebseinrichtung 30, die einen Luftdruckzylinder 11 und dergleichen enthält (die nicht auf die in 5 gezeigte Einrichtung, die drehend betrieben wird, beschränkt ist) geöffnet und geschlossen zu werden und an der inneren Fläche dieses Abschnitts 8a sind ebenso Paare von Hitzereflektionsplatten 9 und Heizeinrichtungen 10 vorgesehen. Entsprechend ist es möglich, dass die Heizkammer 4 teilweise mittels der oben beschriebenen bewegbaren Wand 12 (bewegbarer Abschnitt 8a mit Heizeinrichtung 10) geöffnet und geschlossen wird. Im Fall dieses Ausführungsbeispiels sind zwei bewegbare Wände 12 in jeder Heizkammer 4 in deren Seitenfläche benachbart zu dem Ofengehäuse 1 ausgebildet, um an Positionen angeordnet zu sein, die benachbart zu einer Fronttüre 22 und einer hinteren Türe 23 sind, wie in 2 gezeigt ist. Weiterhin wird die Fronttüre 22 betätigt, wenn Lötgut 6 eingebracht wird und von der Heizkammer 4 entnommen wird und die hintere Tür 23 wird zur Wartung und Inspektion betätigt. Jede der Türen ist an ihrer inneren Fläche mit einem Paar von Hitzereflektionsplatten 9 und Heizeinrichtungen 10 versehen.
Die Antriebseinrichtung 30, die zum Antrieb der oben beschriebenen bewegbaren Wand 12 dient, ist wie folgt konstruiert.
Eine Rotationswelle 31 ist an der bewegbaren Wand 12 an einem Endabschnitt dieser benachbart zu der Fronttüre 22 oder der hinteren Türe 23 befestigt, so dass diese sich in vertikaler Richtung erstreckt. Oberhalb der Decke 4a der Heizkammer 4 ist die Rotationswelle 31 mit einer Stange 11a eines Luftdruckzylinders 11 über ein Kupplungselement 32 so verbunden, dass, wenn die Stange 11a in ihrer hinteren Endposition ist, die bewegbare Wand 12 in der geschlossenen Position gehalten wird. Wenn die Stange 11a in ihrer vorderen Endposition ist, wird die bewegbare Wand 12 in der offenen Position gehalten, wenn die Stange 11a von der hinteren Endposition nach vorne bewegt wird, wird die bewegbare Wand 12 von der geschlossenen Position ausgehend geöffnet, da die Rotationswelle in Richtung des Pfeils a gedreht wird, und wenn die Stange 11a von der vorderen Endposition nach hinten bewegt wird, wird die bewegbare Wand 12 von der offenen Position aus geschlossen, da die Rotationswelle 31 in Richtung des Pfeils b gedreht wird. Die oben beschriebene Bewegung des Luftdruckzylinders 11 wird durch das Zuführen und Abführen von Luft zu und von einer Kopfkammer 11b und einer Stangenseitenkammer 11c in dem Luftdruckzylinder 11 bewirkt, in Übereinstimmung mit dem später beschriebenen Steuerverfahren.
Als nächstes wird die Luftdruckzylindersteuereinrichtung 33 beschrieben.
Die Luftdruckzylindersteuereinrichtung 33 umfasst Luftleitungen 34, 35 die mit dem Inneren der Kopfkammer 11b und der Stangenseitenkammer 11c des Luftdruckzylinders 11 ver bunden sind. Die Luftleitung 34 ist mit der Stangenseitenkammer 11c in Verbindung und mit einer Öffnung A eines Vier-Öffnungen-Zwei-Positionen-Magnetventils 36 verbunden, während die Luftleitung 35 in Verbindung mit der Kopfkammer 11b steht und mit der Öffnung B des Magnetventils 36 verbunden ist: hier ist die Einlassöffnung P des Magnetventils 36 mit einer Luftdruckquelle 37 verbunden, die dazu dient, Druckluft mit z.B. 0,392 MPa zu erzeugen.
Das Magnetventil 36 wird mittels einer Ventilantriebsschaltung 38 betätigt. Zu der Ventilantriebsschaltung 38 wird ein Signal von einem die offene Position erkennenden Schalter 39 übertragen, der benutzt wird, um die offene Position der bewegbaren Wand 12 zu bestätigen und angeschaltet wird, wenn die Stange 11a in ihrer vorderen Endposition ist. Ein Signal von dem die geschlossene Position erfassenden Schalter 40, der benutzt wird, um die geschlossene Position der bewegbaren Wand 12 zu bestätigen und angeschaltet wird, wenn die Stange 11a in ihrer hinteren Endposition ist, ein Signal von einem die geschlossene Position der Fronttüre erfassenden Schalter 41, der benutzt wird, um zu bestätigen, dass die Fronttüre 22 von der offenen Position in die geschlossene Position bewegt wurde und angeschaltet wird, wenn die Fronttüre in ihre geschlossene Position gebracht ist, und ein Signal von einem Temperatursensor 42, der benutzt wird, um die Temperatur des Lötgutes 6 innerhalb der Heizkammer 4 zu erfassen und weiterhin wird ein Signal übermittelt, das den Betrag der Spannung proportional zu der erfassten Temperatur anzeigt. Und basierend auf diesen Eingangssignalen wird die Versorgung der beiden Solenoide 43, 44 des Magnetventils 36 mit elektrischem Strom gesteuert. Es wird angemerkt, dass das Solenoid 43 ein Solenoid zum Schließbetrieb ist, das mit elektrischem Strom versorgt wird, wenn die bewegbare Wand 12 gedreht wird oder in ihrer geschlossenen Position gehalten wird, während das andere Solenoid 44 ein Solenoid zum Öffnen ist, das mit elektrischem Strom versorgt wird, wenn die bewegbare Wand zur offenen Position gedreht wird oder in dieser gehalten wird. Die Ventilantriebsschaltung 38 veranlasst den elektrischen Strom durch das Schließsolenoid 43 zu fließen, wenn die bewegbare Wand 12 in der geschlossenen Position ist. In diesem Fall ist die Stange 11a in ihrer hinteren Endposition und der die geschlossene Position erfassende Schalter 40 ist angeschaltet. In dem Zustand, in dem die bewegbare Wand 12 in ihrer geschlossenen Position ist, da die Fronttüre 22 geschlossen ist, um mit dem Hartlöten zu beginnen, ist der die geschlossene Position der Fronttüre erfassende Schalter 41 angeschaltet, so dass der elektrische Strom durch das Öffnungssolenoid 44 fließt, während der durch das Schließsolenoid 43 fließende Strom abgeschaltet wird. Entsprechend wechselt die Spule des Magnetventils 36 über, so dass die Kopfkammer 11b des Luftdruckzylinders 11 mit Luft versorgt wird und die Stangenseitenkammer 11c geleert wird, mit dem Ergebnis, dass die Stange 11a vorwärts bewegt wird und dadurch die bewegbare Wand 12 geöffnet wird. Entsprechend dieser Öffnungsbewegung der bewegbaren Wand 12 wird der die geschlossene Position erfassende Schalter 40 abgeschaltet, während der die geöffnete Position erfassende Schalter 39 angeschaltet wird. Danach, wenn die Temperatur des Lötgutes 6 in der Heizkammer 4 erhöht wird bis sie annähernd die Verdampfungstemperatur von Magnesium (z.B. 545°C) erreicht, überschreitet die Abgabespannung des Temperatursensors 42 die Referenzspannung, so dass der elektrische Strom durch das Schließsolenoid 43 fließt, während der elektrische Strom, der durch das Öffnungssolenoid 44 fließt, abgeschaltet wird. Als Konsequenz daraus wird die Spule des Magnetventils 36 in ihre ursprüngliche Position zurückbewegt, so dass die Stangenseitenkammer 11c des Luftdruckzylinders 11 mit Luft versorgt wird und die Kopfkammer 11b davon entleert wird; mit dem Ergebnis, dass die Stange 11a zurückbewegt wird und dadurch die bewegbare Wand 12 schließt.
Das Lötgut 6, hier Aluminiumwärmetauscher einschließlich Fahrzeugkühler, Verdampfer für Fahrzeugklimaanlagen und Kondensiereinrichtungen und das benutzte Hartlötmetall zum Löten dieser ist aus den in der folgenden Tabelle 1 gezeigten Elementen zusammengesetzt.
Tabelle 1
Ein Sammelgehäuse 25 dient dazu, das Magnesiumoxid und dergleichen zu sammeln, das innerhalb der Heizkammer 4 erzeugt wird, wenn diese beim Abschließen des Vakuumhartlötens der atmosphärischen Luft ausgesetzt wird. Das Sammelgehäuse ist innerhalb des Ofengehäuses 1 in einer Position unterhalb der Heizkammer 4 angeordnet und eine Hitzereflektionsplatte 26 ist auf der Oberseite des Sammelgehäuses 25 vorgesehen.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 ein Vakuumhartlötverfahren beschrieben, das den Aluminiumvakuumhartlötofen der oben beschriebenen Konstruktion benutzt.
Zunächst wird das Hartlöten des n-ten Zyklus gestartet. Das Löten wird bei einem Zustand gestartet, bei dem das Lötgut 6 in die Heizkammer 4 gebracht ist und die Fronttür 22 geschlossen ist. Mittels Schließen der Fronttür 22 wird die Ventilantriebsschaltung 38 betrieben, um elektrischen Strom durch das Öffnungssolenoid 44 zu schicken, jedoch den durch das Schließsolenoid 43 fließenden Strom abzuschalten, wodurch die bewegbare Wand 12 in ihre geöffnete Position gebracht wird. Und das Wechselventil 60 des Vakuumerzeugungssystems ist geöffnet, um das Entleeren des Inneren der Heizkammer 4 mittels der Diffusionspumpe 61, der mechanischen Verstärkungspumpe 62 und der Rotationspumpe 63 zu starten. Durch das Starten des Entleerens wird der Druck in der Heizkammer 4 vermindert, wie in 6 gezeigt, so dass der Grad an Vakuum erhöht wird, während die Temperatur des Lötgutes 6 in der Heizkammer 4, wie in 6 gezeigt, erhöht wird, da die Heizeinrichtung 10 mit elektrischem Strom versorgt wird. Und wenn die Temperatur des Lötgutes annähernd die Temperatur der Magnesiumverdampfung (z.B. 545°C), wie in 6, erreicht hat, übersteigt die Abgabespannung des Temperatursensors 42 die Bezugsspannung und entsprechend wird, wie bereits beschrieben, die Ventilantriebsschaltung 38 betrieben, um elektrischen Strom zum Schließsolenoid 43 zu liefern, jedoch den elektrischen Strom vom Öffnungssolenoid 44 abzuschalten, wodurch die bewegbare Wand 12 geschlossen wird.
Anstelle der Verfahrensweise, bei der die Temperatur des Lötgutes direkt mittels eines Temperatursensors 42 erfasst wird, kann die Temperatur des Lötgutes indirekt erfasst werden, indem ein Verfahren benutzt wird, bei dem die Tatsache beachtet wird, dass die Temperatur des Lötgutes in Korrelation zu der Zeit steht, die vergangen ist, nachdem der elektrische Strom anfänglich durch die Heizeinrichtung 10 geflossen ist. Dabei kann mittels einer Timereinrichtung festgestellt werden, ob der elektrische Strom über den benötigten Zeitraum durch die Heizeinrichtung 10 ge flossen ist oder nicht, wobei der benötigte Zeitraum auf der Basis experimenteller Daten kalkuliert wird.
Wenn die bewegbare Wand 12 geschlossen wird, wird das aufgrund der nachfolgenden ansteigenden Temperatur des Lötgutes 6 vom Hartlötmetall verdampfte Magnesium in der Heizkammer 4 eingeschlossen. Es wird angemerkt, dass die bewegbare Wand 12 geschlossen ist, die innere Fläche der bewegbaren Wand 12 mittels der Heizeinrichtung 10 der bewegbaren Wand 12 geheizt wird, und dass der Wandabschnitt der Heizkammer 4 um die Auslassöffnung 2 herum, die mittels der bewegbaren Wand 12 geschlossen wird, ebenfalls durch andere Heizeinrichtungen 10 geheizt wird; entsprechend wird die innere Fläche der bewegbaren Wand 12 und der Wandabschnitt um die Auslassöffnung 2 herum auf einem Zustand hoher Temperatur gehalten mit einer nur geringen Möglichkeit, dass diese durch die Beeinflussung durch das Ofengehäuse 1 niedriger Temperatur gekühlt wird. Aus diesem Grund haftet, nachdem die bewegbare Wand 12 geschlossen ist, kaum verdampftes Magnesium am Dichtungsabschnitt zwischen der bewegbaren Wand 12 und der Auslassöffnung 2. Daraus ergibt sich, dass es möglich ist, den Nachteil des Standes der Technik zu beseitigen, dass da die bewegbare Wand 12 nicht perfekt abgedichtet wird und somit während des nächsten Lötens der Grad an Vakuum in der Heizkammer 4 vermindert wird, mit dem Ergebnis, dass der Magnesiumgehalt im Hartlötmetall erhöht werden muss. Mit anderen Worten kann daher gemäß der Erfindung der Magnesiumgehalt in dem Hartlötmetall auf einen niedrigen Wert eingestellt werden. Weiterhin kann, da die Effektivität einer perfekten Abschirmung der bewegbaren Wand 12 verbessert wird, auch das Problem beseitigt werden, dass verdampftes Magnesium mittels der Diffusionspumpe 61, der mechanischen Verstärkungspumpe 62, der Rotationspumpe 63 absorbiert wird, was irregulären Betrieb dieser Pumpen 61, 62 und 63 verursacht.
Nach dem Ablauf der für das Hartlötverfahren benötigten Zeit, wird das Innere der Heizkammer 4 atmosphärischer Luft ausgesetzt. Dieses Aussetzen an atmosphärischer Luft wird durch ein Öffnen einer atmosphärischen Luftpassage durchgeführt, welche, obwohl nicht dargestellt, eine Verbindung vom Ofengehäuse 1 zu der atmosphärischen Luft hat und bis zu dieser Zeit im geschlossenen Zustand war. Aufgrund dieser Luftaussetzung wird nahezu das gesamte Magnesium in der Heizkammer 4 oxidiert und zu Magnesiumoxid (Puder). Das Magnesiumoxid und das verbleibende Magnesium werden mittels eines Magnesiumsammelgeräts (nicht dargestellt) gesammelt, welches ein Sammelgehäuse 25 als Bestandteil aufweist.
Folgend wird die Fronttür 22 geöffnet, der Träger 7 herausgenommen, das gelötete Lötgut entnommen und das Lötgut 6, das als nächstes gelötet wird, auf den Träger 7 positioniert, der Träger 7 wird hineingeschoben und die Fronttüre 22 geschlossen. Wenn die Fronttüre 22 geschlossen ist, wird der die geschlossene Position der Fronttüre 22 erfassende Schalter 41 angeschaltet, wie zuvor beschrieben, so dass die Ventilantriebsschaltung 38 betrieben wird, um das Öffnungssolenoid 44 mit elektrischem Strom zu versorgen; der dem Schließsolenoid 43 zugeführte Strom wird dagegen abgeschaltet; als Ergebnis davon wird die bewegbare Wand 12 geöffnet. Dann wird das Hartlöten des (n+1)ten Zyklus gestartet.
Wie vorangehend beschrieben, wird bei dem Aluminiumvakuumhartlötofen gemäß dem Ausführungsbeispiel die bewegbare Wand 12 in den offenen Zustand versetzt, wenn die Heizkammer 4 evakuiert wird, um eine Vakuumatmosphäre herzustellen und die bewegbare Wand 12 wird vom offenen Zustand in den geschlossenen Zustand gebracht, wenn die Temperatur in der Heizkammer 4 annähernd die Magnesiumverdampfungstemperatur erreicht. Zu diesem Zeitpunkt, da die Temperatur der inneren Fläche der Heizkammer 4 einschließlich der beweg baren Wand 12 durch die Heizeinrichtung 10 über eine spezifische Temperatur, bei der verdampftes Magnesium nicht anhaftet, erhöht wird, wird das verdampfte Magnesium daran gehindert, sich an der inneren Oberfläche der Wand 8 der Heizkammer 4 anzulegen, mit dem Ergebnis, dass die bewegbare Wand 12 immer in perfekt geschlossenem Zustand gehalten werden kann. Daraus ergibt sich, dass das verdampfte Magnesium in der Heizkammer 4 davon abgehalten werden kann, durch den Dichtungsabschnitt der bewegbaren Wand 12 zu lecken und sich im Vakuumerzeugungssystem und dergleichen zu verstreuen; der Magnesiumgehalt in dem Hartlötmetall kann auf einem geringen Wert gehalten werden und der Betrag an Magnesiumoxid, der nach dem Löten erzeugt wird, kann drastisch vermindert werden; weiterhin wird es möglich, irreguläres Bewegen der bewegbaren Wand 12 zu vermeiden.
Weiterhin sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Isolatoren 18 der Heizeinrichtung 10 auf der Rückseite eines Gehäuses oder einer Box 13 angeordnet und die Frontfläche der Box 13 erreicht eine hohe Temperatur, so dass das verdampfte Magnesium sozusagen von der Frontfläche der Box 13 reflektiert wird und daher besteht eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit, dass verdampftes Magnesium sich an die Isolatoren heftet, mit dem Ergebnis, dass es auch möglich ist, einen Kurzschluss der Heizeinrichtung zu vermeiden, der aus der Verminderung der Isolationsfähigkeit der Isolatoren aufgrund des Anhaftens von verdampftem Magnesium resultiert.
Ein Aluminiumvakuumhartlötofen gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst einen Ofenhauptgehäuseabschnitt und ein Magnesiumsammelgerät. 7 und 8 zeigen schematisch den grundsätzlichen Ofenhauptgehäuseabschnitt und 9 zeigt schematisch wesentliche Abschnitte des Magnesiumsammelgeräts.
Bezug nehmend auf die 7 und 8 sind mit den Deckenabschnitten der Heizkammer 4 Endabschnitte 28a einer Gasleitung 28 verbunden, durch die trockene Luft z.B. trockene Luft von –40°C in die Heizkammer eingebracht wird, um das Innere der Heizkammer 4 atmosphärischer Luft auszusetzen. Die Gasleitung 28 erstreckt sich zur Außenseite des Ofengehäuses 1 auf der anderen Endseite davon und ist mit einem mittleren Abschnitt mit einem Gasventil 29 versehen, das dazu dient, die Gasleitung zu öffnen und zu schließen.
Weiterhin ist mit dem Ofengehäuse 1 auch ein Endabschnitt 130a einer anderen Gasleitung 130 verbunden, durch die trockene Luft in das Ofengehäuse eingeführt wird, um das Innere des Ofengehäuses 1 einer atmosphärischen Luft auszusetzen, und diese Gasleitung 130 ist mit einem mittleren Abschnitt mit einem anderen Gasventil 131 versehen, das dazu dient, die Gasleitung zu öffnen und zu schließen. Das Sammelgehäuse 25 als Aufnahmeeinrichtung, bezüglich der vorliegenden Erfindung erwähnt, ist unterhalb der Heizkammer 4 angeordnet. Dieses Sammelgehäuse 25 dient dazu, Magnesiumoxid zu sammeln, das erzeugt wird, indem das Gasventil 29 nach Beendigung des Vakuumhartlötens geöffnet wird und das Innere der Heizkammer 4 atmosphärischer Luft ausgesetzt wird und dasselbe zu einem ersten Abscheider oder Hauptabscheider 135 zu führen, der gemäß 9 angeordnet ist; das Sammelgehäuse 25 ist an dessen Oberseite mit einer Hitzereflektionsplatte 26, wie in 10 gezeigt, ausgestattet. Die Hitzereflektionsplatte 26 ist mit einer Vielzahl von Löchern 132 versehen, um die Absorptionsleistung zu erhöhen, mit der das Magnesiumoxid in der Heizkammer 4 zum Sammelgehäuse 25 hin aufgenommen wird. Weiterhin ist die Hitzereflektionsplatte 26 mit Gaszufuhrleitungen 133 versehen, die dazu dienen, inertes Gas wie N₂ Gas in den zentralen Abschnitt der oberen Fläche der Hitzereflektionsplatte 26 zuzuführen, um das Magnesiumoxid auf der oberen Fläche der Hitzereflektionsplatte 26 aufzuwirbeln, um dadurch die Absorptionseffizienz zu erhöhen.
Wie in 9 gezeigt, ist das Sammelgehäuse 25 mit dem Hauptabscheider 135 durch eine erste Leitung 134 verbunden. Die erste Leitung 134 ist mit einem Magnesiumsammelventil 136 versehen, das dazu dient, den inneren Durchgang der ersten Leitung 134 zu öffnen und zu schließen. Der Hauptabscheider 135 ist mit einem Nebenabscheider 138 durch eine zweite Leitung 137 verbunden. Der Hauptabscheider 135 hat einen ersten Magnesiumsammeltank 141, in dem eingefangenes Magnesiumoxid gesammelt wird. Über (stromab) dem Nebenabscheider 138 ist eine Reinigungseinrichtung 139 vorgesehen und ein Gebläse 140 ist stromabwärts der Reinigungseinrichtung 139 angeordnet. Der Nebenabscheider 138 hat einen zweiten Magnesiumsammeltank 142, in dem Magnesium, das mittels des Nebenabscheiders 138 und der Reinigungseinrichtung 139 gefangen wurde, gesammelt wird. Der zweite Magnesiumsammeltank 142 ist mittels eines Wehres 143 in zwei Tankabschnitte 144, 145 geteilt. Ein Tankabschnitt 144 ist unter dem Nebenabscheider 138 so angeordnet, dass in dem Tankabschnitt 144 das mittels des Nebenabscheiders 138 eingefangene Magnesiumoxid und ein durch Düsen 146 in die Reinigungseinrichtung 139 eingespritztes wasserunlösliches und unbrennbares Öl fließen, und das Magnesiumoxid so in Form eines Schlamms gesammelt wird. Im anderen Tankabschnitt 145 wird das aus dem Tankabschnitt 144 überfließende Öl aufgefangen. Das Öl in dem anderen Tankabschnitt 145 wird mittels einer Pumpe 147 abgezogen und gekühlt, wenn es einen Wärmetauscher (nicht dargestellt) durchläuft und wird durch die Düsen 146 gespritzt. Es wird angemerkt, dass in 9 das Bezugszeichen 148 eine Lage von Glaskugeln angibt. Weiterhin entsprechen der Hauptabscheider 135 der Nebenabscheider 138 und die Reinigungseinrichtung 139 und dergleichen der Separier- und Sammeleinrichtung.
Dann, nach dem Ablauf der für den Hartlötprozess benötigten Zeit wird das Innere der Heizkammer 4 atmosphärischer Luft ausgesetzt und zur selben Zeit wird das Einsammeln des Magnesiumoxids gestartet. Das Aussetzen an Luft wird durchgeführt, indem das Gasventil 29 geöffnet wird und so trockene Luft in die Heizkammer 4 geblasen wird. Zur selben Zeit wird ein anderes Gasventil 131 ebenfalls geöffnet, um trockene Luft ebenso in das Ofengehäuse 1 zu blasen, wodurch das Innere des Ofengehäuses einer atmosphärischen Luft ausgesetzt wird. Andererseits wird das Sammeln des Magnesiumoxids mittels Öffnen des Magnesiumsammelventils 136, wenn das Gebläse 140 dreht oder gleichzeitig mit dem Starten des Gebläses 140, durchgeführt. Das Sammeln des Magnesiums wird unmittelbar vor dem Hartlöten des (n+1)ten Zyklus gestartet. So wird durch das Öffnen des Magnesiumsammelventils 136 und die Rotation des Gebläses 140 das Magnesiumoxid in der Heizkammer in Richtung des Sammelgehäuses 25 aufgenommen und zum Hauptabscheider 135 geführt, indem es die Öffnungen 132 in der Hitzereflektionsplatte 26, das Sammelgehäuse 25 und die erste Leitung 134 in dieser Reihenfolge passiert. Und der größere Teil (etwa 85–95%) des Magnesiumoxids, das so geleitet wird, wird im Hauptabscheider 135 eingefangen und im ersten Magnesiumsammeltank 141 gesammelt. Das Magnesiumoxid, das nicht mittels des Hauptabscheiders 135 eingefangen wurde, wird zum Nebenabscheider 138 geführt. Und ein Teil des so geleiteten Magnesiumoxids wird durch den Nebenabscheider 138 eingefangen und in dem Tankabschnitt 144 des zweiten Magnesiumsammeltanks 142 gesammelt; es wird angemerkt, dass etwa 98% des aufgenommenen Magnesiumoxids durch den Haupt- und Nebenabscheider 135 und 138 gesammelt werden. Und das verbleibende Magnesiumoxid wird zur Reinigungseinrichtung 139 geführt und dort veranlasst, in den Tankabschnitt 144 des zweiten Magnesiumsammeltanks 142 mit dem durch die Düsen 146 gespritzten Öl zu fließen, so dass es dort in einem schlammartigen Zustand gesammelt wird.
Wie vorangehend beschrieben, wird es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, das Magnesium in der Heizkammer 4 sicher und vollständig mittels der über die Gasleitung 28 und das Gasventil 29 zugeführte Luft zu oxidieren und ebenso das Magnesiumoxid automatisch und effektiv mittels des Gebrauchs der Abscheider 135, 138 der Reinigungseinrichtung 139 und dergleichen zu sammeln. Entsprechend wird es möglich, die Reinigungsoperationen zum Entfernen des abgelagerten Magnesiumoxids wegzulassen und das nicht oxidierte Magnesium sicher einzusammeln.
Obwohl das oben beschriebene Ausführungsbeispiel vom Typ des sogenannten Aluminiumvakuumhartlötofen mit interner Heizung ist, ist der Vakuumhartlötofen nicht auf einen solchen Typ mit interner Heizung beschränkt und das Vakuumhartlötverfahren kann ebenso angewendet werden bei einem Typ des Aluminiumvakuumhartlötofens mit sogenannter externer Heizung.
Weiterhin beinhaltet das beim oberen Ausführungsbeispiel verwendete Magnesiumsammelgerät den Hauptabscheider 135, den Nebenabscheider 138 und die Reinigungseinrichtung 139 als Bestandteile, es kann jedoch ebenso nur einen Abscheider oder nur die Reinigungseinrichtung umfassen und dennoch kann eine ausreichende Reinigungseffizienz und Sicherheit erreicht werden.
Weiterhin ist die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendete Reinigungseinrichtung vom sogenannten Nasstyp, um die Sammelleistungsfähigkeit von Staub zu verbessern, was jedoch nicht beschränkend ist, und es ist ebenso möglich, eine Reinigungseinrichtung vom sogenannten trockenen Typ zu verwenden.
Weiterhin ist die Form des Ofengehäuses nicht auf den runden Typ beschränkt, sondern kann rechtwinkelig elliptisch oder von einem anderen Typ sein.
Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel nutzt den sogenannten batch-type Ofen (Einsatzofen oder Kammerofen), dessen Kammer nach jedem Lötprozess der Luft ausgesetzt wird. Das beschriebene System kann jedoch eine Anpassung erfahren, so dass die Heizkammer oder eine Vorheizkammer eines Ofens des kontinuierlichen Typs (der geeignet ist für Massenproduktion und bei dem die eigentliche Heizkammer zwischen einer Vorkammer und einer Nachkammer angeordnet ist, um im Inneren der Heizkammer ein konstantes Vakuum aufrecht zu erhalten) periodisch entsprechend der vorhandenen Menge von Magnesium der Luft ausgesetzt wird, um das Magnesium einzusammeln.
Jede Heizeinrichtung ist, wie in den 3 und 4 gezeigt, konstruiert.
In den 3 und 4 gibt das Bezugszeichen 13 eine Box an, die aus rostfreiem Stahl oder dergleichen hergestellt ist. Die Box 13 ist 1,2 mm stark und in ihrem inneren mit einer Vielzahl von Heizelementlagerstangen 14, die an der Box 13 gelagert sind, versehen und ein Heizelement 15 ist um jede der Heizelementlagerstangen 14 gewunden. Das Heizelement 15 ist aus einem Kanthaldraht oder dergleichen gemacht. Das Heizelement 15 ist an den gegenüberliegenden Enden mit Elektrodeneinheiten 16 jeweils verbunden. Jede Elektrodeneinheit 16 weist einen Elektrodenstab 17, an dessen einem Ende ein Endabschnitt 15a eines Heizelementes 15 befestigt ist, einen keramischen Isolator 18, der um den Elektrodenstab 17 herum vorgesehen ist, einen Bolzen 19, der an dem anderen Ende des Elektrodenstabes 17 befestigt ist und ein Endstück 20, das an dem anderen Ende des Elektrodenstabes 17 mittels des Bolzen 19 befestigt ist und ein Ende des Heizka bels 27 daran angebracht hat, auf. Es ist angemerkt, dass, wie aus 4 ersichtlich, der keramische Isolator 18 teilweise in der Box 13 aufgenommen ist und teilweise aus der Rückseite der Box 13 herausgenommen ist. Eine einzelne oder mehrere Strahlung verhindernde Hitzereflektionsplatten 21 sind am Boden der Box 13 angeordnet. Die Hitzereflektionsplatte 21 ist aus rostfreiem Stahl oder dergleichen gemacht und 0,5 mm dick. Weiterhin ist der Öffnungsbereich der Box 13 mit einem entfernbaren Hitzestrahlungsschutz 10a bedeckt. Der Hitzestrahlungsschutz 10a ist aus rostfreiem Stahl oder dergleichen hergestellt und 1,2 mm stark, so dass ein Schutz bis zu einer maximalen Oberflächentemperatur von 800°C gewährleistet ist. Hier ist das Heizelement 15 der Aluminiumvakuumhartlötofen-Heizeinrichtung 10, wie in 3 und 4 dargestellt, gewunden, doch ist dies nicht beschränkend und dies mag von einem Streifentyp oder dergleichen sein.
Die Heizeinrichtung, konstruiert wie oben beschrieben, ist an der inneren Fläche des Rahmens befestigt, der die Wand 8 der Heizkammer durch die Zwischenschaltung einer einzelnen oder einer Vielzahl von Hitzereflektionsplatten 9, wie in 4 gezeigt, bildet. Es wird angemerkt, dass die Heizeinrichtung 10 ebenso an der inneren Fläche der Fronttür 22 und der hinteren Tür 23 in derselben Weise wie oben beschrieben angeordnet ist.
Die Heizkammer 4 ist an ihrer Decke mit einer Hitzereflektionsplatte 24 ausgestattet. Das Sammelgehäuse 25, das dazu dient, Magnesiumoxid und dergleichen zu sammeln, das dadurch erzeugt wird, dass das Innere der Heizkammer 4 nach einem Vakuumhartlöten der atmosphärischen Luft ausgesetzt wird, ist innerhalb des Ofengehäuses unterhalb der Heizkammer 4 angeordnet und mit einer Hitzereflektionsplatte 26 auf der Oberseite des Sammelgehäuses 25 versehen.
Wie oben beschrieben, ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der keramische Isolator 18, der ein Bestandteil der Elektrodeneinheit 16 der Heizeinrichtung 10 ist, sowohl innerhalb als auch auf der Rückseite der Box 13 angeordnet und es wird, da der Hitzestrahlungsschutz 10a über dem Öffnungsbereich der Box 13 angeordnet ist, eine hohe Temperatur erreicht, das verdampfte Magnesium sozusagen mittels der Fläche des Hitzestrahlungsschutzes 10a reflektiert und daran gehindert, das Innere der Box und die Rückseite der Box 13 zu erreichen und entsprechend besteht nur eine geringe Möglichkeit, dass verdampftes Magnesium sich an den keramischen Isolator 18 anheftet. Daher ist es möglich, einen Kurzschlussunfall der Heizeinrichtung zu verhindern, der aus der Verminderung der Isolationsfähigkeit des keramischen Isolators aufgrund des Anhaftens von verdampftem Magnesium entsteht.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel werden das Heizelement 15 und ein Teil der Elektrodeneinheit 16 von der Box 13 aufgenommen und der Öffnungsbereich der Box 13 wird durch den Hitzestrahlungsschutz 10a bedeckt, entsprechend wird, wenn die Heizkammer 4 atmosphärischer Luft ausgesetzt wird, das verstreute Magnesiumoxidpuder, das durch die Oxidation des verdampften Magnesiums erzeugt ist, nur an der Fläche des flachen Hitzestrahlungsschutzes 10a anhaften, ohne sich an das Heizungselement 15 die Elektrodeneinheit 16 und dergleichen zu heften. Aus diesem Grund wird die Reinigungsoperation zum Entfernen des Magnesiumoxids sehr einfach.
Weiterhin ergibt sich als Ergebnis des Vergleiches zwischen der Aluminiumvakuumhartlötofenheizeinrichtung 10 und der herkömmlichen Stangentypheizeinrichtung für den Fall, dass die Größe der Heizeinrichtung eine Länge von 425 mm und 380 mm in der Breite aufweist eine maximale Temperaturdifferenz zwischen verschiedenen Abschnitten der herkömmlichen Heizeinrichtung von etwa 150°C, während die maximale Temperaturdifferenz zwischen unterschiedlichen Abschnitten der Aluminiumvakuumhartlötofenheizeinrichtung 10 drastisch auf etwa 50°C reduziert ist. Und für den Fall, dass die Aluminiumvakuumhartlötofenheizeinrichtung 10 im Vakuum angeordnet ist, wird diese Temperaturdifferenz sehr klein, etwa um 20°C. Daraus ergibt sich, dass aufgrund der Aluminiumvakuumhartlötofenheizeinrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung im Vergleich zu einer herkömmlichen Stangentypheizeinrichtung wesentlich verbessert werden kann.
Im Fall, dass die Aluminiumvakuumhartlötofenheizeinrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels bei dem vorher erwähnten Aluminiumvakuumhartlötofen verwendet wurde, wurde, wenn die Fronttür 22 nach der Beendigung des Lötprozesses geöffnet wurde, die Temperatur der Aluminiumvakuumhartlötofenheizeinrichtung 10 um etwa 400°C vermindert, dieser Temperatursturz war jedoch etwa 200°C weniger als beim Vergleich mit herkömmlichen Stangentypheizeinrichtungen. Daraus ergibt sich, dass entsprechend der Aluminiumvakuumhartlötofenheizeinrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Eigenschaften der Heizeinrichtung zur Aufrechterhaltung der Hitze d.h. die Fähigkeit der Heizeinrichtung, die Temperatur der Heizkammer 4 auf einer erhöhten Temperatur für den nächsten Hartlötprozess zu halten, nach der Beendigung des Hartlötprozesses während der Zeit, wenn die Fronttür 22 geöffnet ist, bis diese geschlossen wird, wesentlich verbessert wurde im Vergleich zu herkömmlichen Stangentypheizeinrichtungen mit dem Ergebnis, dass ein exzellenter Energiesparungseffekt erzielt wurde.

Claims

Vakuumhartlötverfahren für Aluminium mit den Schritten: Einbringen von mit magnesiumhaltigem Lötmetall versehenen, zu verlötenden Aluminiumteilen in eine Heizkammer (4), Evakuieren der Heizkammer (4), um in der Heizkammer ein Vakuum zu schaffen, und Aufheizen der mit Heizeinrichtungen (10) versehenen inneren Oberfläche der Heizkammer auf eine Temperatur, die höher ist als jene, bei der sich Magnesiumdampf an der inneren Oberfläche niederschlägt, wobei die Heizkammer (4) einen bewegbaren Wandabschnitt (12) hat, der zum Evakuieren der Heizkammer (4) geöffnet wird und der ebenfalls so beheizt wird, um einen Niederschlag von Magnesiumdampf daran zu verhindern, Hartlöten der Aluminiumteile bei einer festgesetzten Löttemperatur in der Heizkammer, bei der Magnesiumdampf aus dem magnesiumhaltigen Lötmetal freigesetzt wird, Zuführen von Luft in die Heizkammer nach dem Hartlöten, während die Heizkammer auf einer Temperatur gehalten wird, bei der der freigesetzte Magnesiumdampf noch vorliegt, um den Magnesiumdampf zu oxidieren, und Entnehmen der verlöteten Aluminiumteile aus der Heizkammer.
Vakuumlötverfahren für Aluminium nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt: Aufsammeln des oxidierten Magnesiums und dessen Entfernen aus der Heizkammer (4).