DE60125521T2 - Verfahren zur herstellung einer elektroleitfähigen verbindung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1.
  • Bei Anlagen, die eine hohe elektrische Leistung fordern, sind die eingesetzten Stormleitungen typischerweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gefertigte Stromschienen. Die Stromschienen sind lang und umfassen typischerweise Klammer-Anschlüsse, die mittels Befestigungsvorrichtungen realisiert sind, wie beispielsweise Schrauben. Normalerweise überlappen sich diese Verbindungen, in welchem Fall durch die zusammenzufügenden Teile zumindest ein Loch in Querrichtung gebohrt wird. Die Löcher sind deckungsgleich anzuordnen, wobei hier hindurch ein Befestigungselement, wie beispielsweise eine Schraube, eingesetzt wird, die mittels einem Gegenelement, wie beispielsweise einer Mutter, festgezogen wird, so dass die Verbindungsflächen der zusammenzufügenden Teile zusammengepresst werden. Bei Vorsehen einer Bolzen-Verbindung hängt die Leitfähigkeit des elektrischen Stroms von dem mechanischen Kontakt zwischen den zusammengefügten Teilen ab. Eine wirksame und sichere Stromleitung ist nur dann gewährleistet, wenn der mechanische Kontakt in Ordnung ist. Klammerverbindungen oxidieren normalerweise im Laufe der Zeit, in welchem Fall in den Verbindungsstellen Übertragungswiderstände entstehen, die einen unnötig hohen Anteil an elektrischer Leistung zunichte machen. Einheiten, die einen hohen Energiebedarf haben, sind beispielsweise in der metallurgischen Industrie u. a. Elektrolyse-Anlagen und für metallurgische Verfahren eingesetzte elektrische Öfen. Aufgrund einer Schwächung der elektroleitfähigen Kapazität von Bolzen-Verbindungen und der damit verbundenen Schaffung von Übertragungswiderständen entstehen beträchtliche wirtschaftliche Verluste aufgrund des höheren Engerieverbrauchs. Überdies führen Reparaturen der Verbindungen – wobei zehn Jahre alte Verbindungen erneuert werden sollten – zu einem hohen Arbeitsaufwand.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Verbindung zu realisieren, bei denen die Nachteile im Stand der Technik vermieden werden können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu realisieren, mit dem es neben der Herstellung von neuen Verbindungen ebenso möglich ist, alte Verbindungen zu reparieren.
  • Die Erfindung ist durch das gekennzeichnet, was in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung hat mehrere beträchtliche Vorteile. Durch Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens werden extrem langlebige und haltbare Verbindungen mit einer elektroleitfähigen Kapazität erhalten, die ausgezeichnet erhalten bleibt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Verbindung mit verschiedenen Stromschienen-Anordnungen ganz und gar leicht anwendbar. Die Kontaktverbindung ist schnell hergestellt, und das Verfahren kann unter mehreren unterschiedlichen Installationsbedingungen angewendet werden. Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können bestehende, in schlechtem Zustand vorliegende mechanische Kontakte leicht repariert werden. Durch den Einsatz einer Schichtfolie als Weichlöt-/Hartlötmittel wird eine extrem vorteilhafte Weichlöt-/Hartlötmittelkombination erhalten, die zur Verwendung leicht anwendbar ist. Beim Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reparatur von alten Verbindungen kann die alte Schraubenverbindung belassen bleiben und unter Verwendung eines leitfähigen Elements mit einem Bypass umgangen werden, das beispielsweise auf beiden Seiten der alten Verbindung hartgelötet wird.
  • Wenn die für eine Diffusionsverbindung erforderlichen Verbindungsmaterialen in ausreichend dünnen und optimierten Schichten eingesetzt werden, ist es möglich, in der letztendlichen Verbindungsstruktur selbst bei niedrigen Arbeitstemperaturen mittels des Diffusions-Mechanismus derartige feste Phasen zu erhalten, die eine Schmelztemperatur haben, die hundertfach höher ist als die Schmelztemperatur des ursprünglichen Verbindungsmaterials. Demzufolge ist die Verbindung in gewisser Weise selbstkorrigierend, da sie höheren Temperaturen widersteht, als dies bei einem reinen Verbindungsmaterial der Fall wäre. Die für den Diffusions-Mechanismus zwischen dem Verbindungsmaterial und den zu verbindenden Objekten erforderliche Wärme kann in das Verfahren durch Erwärmen mit einer Heizvorrichtung eingebracht werden, beispielsweise mit einem Flüssiggas-Brenner. Andere geeignete Heizvorrichtungen, wie beispielsweise eine Induktions-Heizung können ebenso zum Erwärmen des Verbindungsbereiches verwendet werden. Auf der Oberfläche der Hartlöt-/Weichlötmittelfolie wird vor der Herstellung der Verbindung eine Schicht Zinn (Sn) aufgetragen. Das Zuführen von Zinn setzt die zur Herstellung der Verbindung erforderliche Temperatur herab. Zusätzlich wird eine Oxidation der zusammenzufügenden Oberflächen vermieden, wobei Schutzgas-Anordnungen zur Herstellung der Verbindung nicht erforderlich sind. Um die Reaktionen des Phasenüberganges zu starten und eine optimale Struktur in dem Verbindungssaum zu erhalten, ist es ausreichend, eine Zinn-Schicht von einigen Mirkometern als Oberflächenschicht des Weichlöt-/Hartlötmittels zwischen der Ag + Cu Mittelschicht und den zusammenzufügenden Objekten vorzusehen. Die Technik des Verfahrens ist für die Ag + Cu Zusammensetzung nicht kritisch, in welchem Fall selbst eine im Wesentlichen reine Ag-Folie verwendet werden kann. Die Bildung der Verbindung findet als ein Ergebnis der geschmolzenen und festen Materialdiffusion und den darauf folgenden Phasenübergangs-Reaktionen schnell statt, und das selbst bei relativ geringen Temperaturen. Unter Anwendung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Weichlöt-/Hartlötmittel geschaffen worden, die zu sehr unterschiedlichen Oxidationsbedingungen widerstandsfähig sind. Bezüglich der bei Arbeitsbedingungen stattfindenden Korrosion ist das in dem geschaffenen Musivgold vorliegende Zinn nicht schädlich, da es nicht auf die gleiche Weise wie Zink und Kupfer sulfatisiert ist. Beispielsweise hilft das in den Phasen des Verbindungssaumes gelöste Silber zur Verbesserung des Korrosionswiderstandes des Musivgoldes. Durch Anwenden des Verfahrens werden extrem gute Verbindungen erhalten, die ihre elektroleitfähige Kapazität aufrechterhalten und für Stromschienen- Anordnungen in Anlagen bestens geeignet sind, die eine hohe elektrische Leistung erfordern.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in größerem Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen
  • 1 eine Verbindung gemäß der Erfindung veranschaulicht, wie sie im Querschnitt vor der thermischen Behandlung zu sehen ist, und
  • 2 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens offenbart.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine im Wesentlichen aus Kupfer gefertigte Stromschiene 1 mit einer anderen, hauptsächlich aus Kupfer gefertigten Stromschiene 2 verbunden. Gemäß dem Verfahren wird zwischen die Verbindungsflächen der Stromschienen ein Weichlöt-/Hartlötmittel 3 mit einer Schmelztemperatur gebracht, die niedriger ist als die Schmelztemperatur der zusammenzufügenden Teile 1, 2; zumindest der Verbindungsbereich wird auf mindestens die Schmelztemperatur eines Teils des Weichlöt-/Hartlötmittels oder in einer Nähe hiervon erwärmt, wonach der Verbindungsbereich abgekühlt wird. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Diffusions-Verbindung erhalten. Die Temperatur kann bis auf das beschriebene hohe Maß angehoben werden, so dass in der Verbindungszone temporär eine geschmolzene Phase geschaffen wird. Das eingesetzte Weichlöt-/Hartlötmittel wird als Weichlöt-/Hartlötmittelfolie 3 schichtweise aufgetragen, die Oberflächenschichten 4, 6 und eine Zwischenschicht 5 dazwischen umfasst. Gemäß dem Verfahren wird der Verbindungsbereich erwärmt, so dass eine Diffusions-Verbindung geschaffen wird.
  • Das Weichlöt-/Hartlötmittel ist in Schichten leicht handzuhaben, die eine geeignete Breite haben und in die korrekte Länge geschnitten sind, und es kann vorab an exakt der erwünschten Stelle in der Verbindung angeordnet werden, in welchem Fall extrem gute Verbindungen durch den gesamten Bereich der Verbindungsflächen erhalten werden. Die Weichlöt-/Hartlötmittelfolie wird zwischen den zusammenzufügenden Teilen 1, 2 angeordnet, so dass das Weichlöt-/Hartlötmittel 3 zusammen mit den zusammenzufügenden Teilen eine Schichtstruktur bildet. Im Fall von 1 sind die Proportionen aus Gründen der Klarheit so bestimmt, dass das Weichlöt-/Hartlötmittel 3 im Vergleich zur Realität beträchtlich dicker dargestellt ist.
  • Die Zwischenschicht 5 des Weichlöt-/Hartlötmittels wird vorzugsweise aus der folgenden Gruppe gewählt: Mischung aus Silber und Kupfer (Ag + Cu), Mischung aus Aluminium und Kupfer (Al + Cu) oder eine Mischung aus Zinn und Kupfer (Sn + Cu). Bezüglich ihres Schmelzverhaltens bilden die Bestandteile des Weichlöt-/Hartlötmittels eutektische Zusammensetzungen mit Kupfer. Beispielsweise umfasst die eutektische Zusammensetzung mit Silber- und Kupfer Weichlöt-/Hartlötmittel 71% Gewichtsprozent Silber (Ag) und 29% Gewichtsprozent Kupfer (Cu). Die Weichlöt-/Hartlötmittel können jedoch ebenso aus reinem Silber (Ag) oder Aluminium (Al) sein.
  • Die Oberflächenschichten 4, 6 der Weichlöt-/Hartlötmittel-Folie 3 weisen Zinn (Sn) oder ein anderes Metall auf, das in Kupfer gelöst ist und eine geringe Schmelztemperatur hat, wodurch die für das Weichlöt-/Hartlötverfahren erforderliche Temperatur herabgesetzt werden kann. Die Oberflächenschichten 4, 6 können beispielsweise durch Eintauchen des die Zwischenschicht 5 der Folie bildendes Weichlöt-/Hartlötmittel in geschmolzenes Zinn gebildet werden, wobei die Folie bei Bedarf nachfolgend glattgewalzt werden kann.
  • Extrem hoch qualitative Verbindungen wurden durch Verwendung gemäß dem Verfahren einer geschichteten Weichlöt-/Hartlötmittelfolie 3 erhalten, mit einer Zwischenschicht 5, die Silber und Kupfer (Ag + Cu) aufwies und eine Dicke von 50 μm hat, sowie mit Oberflächenschichten 4, 6 aufweisend Zinn (Sn) und mit einer Dicke von beispielsweise 5–10 μm. Die Dicke der Weichlöt-/Hartlötmittelfolie beträgt typischerweise 10–500 μm, vorteilhafterweise 20–100 μm. Wenn Zinn-Schichten auf der Oberfläche aufgetragen werden, beträgt die Dicke der Zwischenschicht 5 der Folie 10–100 μm und die Dicke der Oberflächenschichten 4, 6 beträgt 1–20 μm.
  • Beim Einsatz einer Zinnschicht als die Oberflächenschichten 4, 6 kann in Verbindung mit einem Weichlöten/Hartlöten auch eine Zwischenschicht mit einem Kupfergehalt verwendet werden, der geringer ist als der in der eutektischen Zusammensetzung. Beispielsweise kann der Kupfergehalt des Ag + Cu Weichlöt-/Hartlötmittels 0–29% Gewichtsprozent betragen. Wenn Zinnschichten verwendet werden, ist die Zusammensetzung für das Verfahren nicht kritisch.
  • In 2 ist eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, bei der neben einer alten Schraubverbindung 8 eine neue Verbindung hergestellt wird, die eine im Wesentlichen bessere elektrische Leitfähigkeits-Kapazität als die alte Verbindung hat. Bei dieser Ausführungsform wird ein Leiter-Element 7 verwendet, dessen erstes Ende an dem ersten Teil 1 der zu reparierenden Verbindung angeschlossen wird, und das zweite Ende an dem zweiten Teil 2 der zu reparierenden Verbindung angeschlossen wird. Das Leiterelement 7 wird mittels einer Diffusions-Verbindung 3 an das erste Teil und/oder an das zweite Teil angeschlossen. Das Leiter-Element ist derart gestaltet, dass es für die Verbindung geeignet ist. Typischerweise wird die Verbindung mittels einem Weichlöten-/Hartlöten vollzogen, bei dem eine geschichtete Weichlöt-/Hartlötmittelfolie verwendet wird.
  • Beispiel I
  • In diesem Beispiel wurde ein Kupferobjekt mit einem anderen Kupferobjekt mittels einem Ag + Cu Weichlöt-/Hartlötmittel verbunden, das in Gewichtsprozent 71% Ag und 29% Cu aufwies. Das Weichlöt-/Hartlötmittel wurde in der Form einer Folie mit einer Dicke von 50 μm aufgetragen, wobei zusätzlich auf der Folienoberfläche eine Zinnschicht mit einer Dicke in der Größenordnung von 5–10 μm vorgesehen wurde.
  • Die Temperatur wurde auf bis zu ca. 600° C angehoben. Die Dauer betrug ca. 5 Minuten. Die Anschlussverbindung gemäß dem Beispiel war äußerst erfolgreich. Es wurde eine kompakte und glatte Verbindung erhalten, bei der das Zinn, das ursprünglich als ein im Wesentlichen reines Element enthalten war, mit dem Kupfer einen Musivgold-Saum bildete.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können Stromschienen mit Verbindungsflächen zusammengefügt werden, die aus Kupfer und/oder Kupferlegierungen gefertigt sind, typischerweise mit einem Kupfergehalt von mindestens 50%.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Herstellen eines elektroleitfähigen Anschlusses in Verbindung mit aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gefertigten Stromschienen, in welchem Verfahren zwischen den zusammenzufügenden Stromschienen-Elementen ein Weich-/Hartlötmittel gebracht wird, wonach zumindest der Verbindungsbereich erwärmt wird, so dass eine Anschlussverbindung geschaffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Lötmittel eine Schicht aus einer Lötmittelfolie (3) ist, die Oberflächenschichten (4, 6) aus Zinn (Sn) oder einem anderen Metall aufweist, das in Kupfer gut übergeht und eine geringe Schmelztemperatur hat, sowie eine Zwischenschicht (5) dazwischen, die mit Kupfer eine eutektische Zusammensetzung bildet, und dass der Verbindungsbereich thermisch behandelt wird, so dass eine Diffusionsverbindung geschaffen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (5) des Weich-/Hartlötmittels aus der folgenden Gruppe gewählt wird: eine Mischung aus Silber und Kupfer (Ag + Cu), eine Mischung als Aluminium und Kupfer (Al + Cu) oder eine Mischung aus Zinn und Kupfer (Sn + Cu).
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (5) des Weich-/Hartlötmittels 71 Gewichtsprozent Silber (Ag) und 29 Gewichtsprozent Kupfer (Cu) aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (5) aus Weich-/Hartlötmittel aus reinem Silber (Ag) besteht.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (5) aus dem Weich-/Hartlötmittel aus reinem Aluminium (Al) besteht.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Weich-/Hartlötmittelfolie (3) eine Dicke von 10–500 μm, vorteilhaft 20–100 μm hat.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (5) des Weich-/Hartlötmittels eine Dicke von 10–100 μm hat, wenn Zinnschichten aufgetragen werden, und die Zinnoberflächenschichten (4, 6) eine Dicke von 1–20 μm haben.
  8. Verfahren zum Herstellen eines elektroleitfähigen Anschlusses gemäß einem der Ansprüche 1–7, das insbesondere in Verbindung mit Reparaturen von Stromschienen-Verbindungen angewendet wird, die aus Kupfer oder einer Kupferlegierung sind, in welchem Verfahren zwischen den zusammenzufügenden Elementen ein Weich-/Hartlötmittel gebracht wird, wonach zumindest der Verbindungsbereich erwärmt wird, sodass ein Verbindungsanschluss geschaffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren ein Leiterelement (7) als Bypass eingeführt wird, das den zu reparierenden Verbindungspunkt umgeht, derart, dass das erste Ende des Elements (7) an den ersten Teil (1) der zu reparierenden Verbindung, und das zweite Ende des Elements (7) an den zweiten Teil (2) der zu reparierenden Verbindung angeschlossen wird, und dass das Leiterelement (7) an die Teile (1, 2) mittels einer Diffusionsverbindung angeschlossen wird, indem zwischen die zu verbindenden Teile die Lötmittelfolien-Schicht (3) gebracht wird, die die Oberflächenschichten (4, 6) und die dazwischen vorgesehene Zwischenschicht (5) umfasst.
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WO (1) WO2001071852A1 (de)
ZA (1) ZA200207286B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020105154A1 (de) 2020-02-27 2021-09-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbindungsanordnung sowie Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsanordnung

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080217042A1 (en) * 2007-03-05 2008-09-11 Judson Ward M Method for making rail bonds
US20090004500A1 (en) * 2007-06-26 2009-01-01 Daewoong Suh Multilayer preform for fast transient liquid phase bonding
DE102008054415A1 (de) * 2008-12-09 2010-06-10 Robert Bosch Gmbh Anordnung zweier Substrate mit einer SLID-Bondverbindung und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung
US8348139B2 (en) * 2010-03-09 2013-01-08 Indium Corporation Composite solder alloy preform
JP5643029B2 (ja) 2010-08-30 2014-12-17 矢崎総業株式会社 電線端部の接合方法
CN102489807A (zh) * 2011-11-28 2012-06-13 苏州工业园区隆盛电器成套设备制造有限公司 一种轨道车辆用变压器的铜铜焊接工艺
CN102489871A (zh) * 2011-12-05 2012-06-13 贵研铂业股份有限公司 一种铜及铜合金的焊接方法
WO2015105089A1 (ja) * 2014-01-07 2015-07-16 株式会社村田製作所 補修方法および補修材
US9937575B2 (en) * 2015-02-05 2018-04-10 United Technologies Corporation Brazed joints and methods of forming brazed joints
CN105834541A (zh) * 2016-06-04 2016-08-10 北京工业大学 一种低温连接高温使用Cu/Sn/Cu钎焊界面的制备方法及结构
CN108247238A (zh) * 2017-12-11 2018-07-06 安徽宝辰机电设备科技有限公司 一种延长使用寿命紫铜用焊接剂及其使用方法
DE102018217612A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines supraleitenden Bandleiters
CN115041913B (zh) * 2022-06-01 2024-04-30 中国社会科学院考古研究所 一种基于热分解还原的出土银器保护修复方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1389542A (en) * 1971-06-17 1975-04-03 Mullard Ltd Methods of securing a semiconductor body to a support
US4497430A (en) * 1982-09-20 1985-02-05 Allied Corporation Brazing method using homogeneous low melting point copper based alloys
US4678720A (en) * 1985-01-04 1987-07-07 Gte Laboratories Incorporated Silver-copper-titanium brazing alloy
DE3930859C2 (de) * 1988-09-20 1997-04-30 Schulz Harder Juergen Verfahren zum Verlöten wenigstens zweier Elemente
EP0380200A1 (de) * 1989-01-11 1990-08-01 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Verbundfolien zum Hartlöten
DE19638209A1 (de) * 1996-09-19 1998-03-26 Bosch Gmbh Robert Hochschmelzende elektrisch leitende Verbindung und Verfahren zu deren Herstellung
JP3688429B2 (ja) * 1997-04-25 2005-08-31 株式会社東芝 電子部品実装用基板および電子部品実装基板
US6047876A (en) * 1997-09-12 2000-04-11 Materials Resources International Process of using an active solder alloy
JP3335896B2 (ja) * 1997-12-26 2002-10-21 株式会社東芝 ハンダ材及びハンダ材の製造方法
EP1801889B1 (de) * 1999-09-01 2017-05-17 Kaneka Corporation Dünnschichtsolarzellenmodul und sein Herstellungsverfahren
FI109233B (fi) * 2000-02-23 2002-06-14 Outokumpu Oy Jäähdytyselementti ja menetelmä jäähdytyselementin valmistamiseksi
FI114691B (fi) * 2000-02-23 2004-12-15 Outokumpu Oy Menetelmä kuparin ja ruostumattoman teräksen välisen liitoksen muodostamiseksi

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020105154A1 (de) 2020-02-27 2021-09-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbindungsanordnung sowie Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsanordnung

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