DE7530792U

DE7530792U - Lötspitze mit einem wärmeleitenden Grundmaterial

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Publication number: DE7530792U
Application number: DE19757530792
Authority: DE
Original assignee: FRANZ DIETER 8192 GERETSRIED
Current assignee: FRANZ DIETER 8192 GERETSRIED
Priority date: 1975-09-29
Filing date: 1975-09-29
Publication date: 1976-01-22

Description

Dieter FRANZ, 8192 Geretsried/Obb., Daimlerweg

"Lötspitze mit einem wärmeleitenden Grundmaterial'¹

Das Gebrauchsmuster 75 20 877 bezieht sich auf eine Lötspitze mit einem wärmeleitenden Grundmaterial, welches zum Schutz gegen Korrosion und Verzundern mit einer oder mehreren Oberfläehenplattierungen aus Metall wie Eisen, Nickel und/oder Chrom versehen ist, wobei über ein wärmeleitendes Grundmaterial, wie an sich bekannt, aus Kupfer auf die gesamte Oberfläche der Lötspitze einschließlich der Arbeitsspitze zunächst eine Hartchromschicht in einer Stärke von 30 - 300/1, mindestens 60 - 120/1, und dann als eigentliche Lötoberfläche eine Nickel-, Nickel/Eisen- oder Eisenschicht in einer Stärke von etwa 100/i aufgebracht sind.

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Insbesondere bei Lötspltzen, die im industriellen Bereich ständig im Gebrauch aind, erfolgt eine Verzunderung oder Abnutzung derselben recht schnell und 1st der Energiefaktor sehr wesentlich. Da Lötepitzen gewöhnlich elektrisch beheizt werden, wobei der Schaft derselben in einer elektrischen Heizvorrichtung z.B. etändig auf eine Lötarbeitstemperatur von ca. 300° erhitzt wird, ist die Beanspruchung der Lötspitze besonders groß; auch ist die erhitzte Lötspitze dem Angriff von gewöhnlich säurehaltigen Flußmitteln ausgesetzt.

Da einerseits das gewöhnlich verwendete wärmeleitende Grundmaterial, z.B. Kupfer, vor allem im Bereich der sogenannten Zinnannahme oder der Arbeitsspitze diffusionsfähig ist, also vor dem "Eintritt" von Zinn geschützt werden muß, ist gemäß dem Gebrauchsmuster 75 20 877 vorgeschlagen worden, die Hartchromschlcht auf das Grundmaterial aufzubringen; das wärmeleitende Grundmaterial wird somit gegen Diffusionen geschützt und ist aufgrund der Härte der Hartchromschicht besonders hart und dadurch dauerhaft. Da jedoch Hartchrom oder überhaupt Chrom zinnabstoßend ist, wird gemäß dem Gebrauchsmuster 75 20 877 weiterhin vorgeschlagen, die sogenannte Zinnannahme oder die Arbeitsspitze mit einem die Haftung des Zinns ermöglichenden "geringfügig porösen" Material zu versehen, d.h. es wird mindestens im Bereich der Arbeitsspitze oder der sogenannten Zinnannahme eine Eisen-, Eisen/Nickel- oder auch eine Nickelschicht verwendet .

Aufgrund der Tatsache, daß durch den Chromabschluß des Grundmaterials eine Lötspitze geschaffen wird, die in sich hart, widerstandsfähig und dauerhaft ist, ist es möglich, für das Grundmaterial bzw. für die Lötspitze auch andere Materialien zu verwenden. Hier setzt nun die Neuerung an.

Demgemäß liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, für

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die nach dem Gebrauchsmuster 75 20 877 gestaltete Lötspitze materialmäßige Abänderungsmöglichkeiten zu schaffen.

Die Aufgabe wird bei einer Lötspitze des eingangs erwähnten Typs dadurch gelöst, daß das wärmeleitende Grundmaterial statt aus Kupfer, aus einer Kupferlegierung ( z.B. Messing oder Bronze), Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.

Obgleich Kupfer die beste Wärmeleitfähigkeit der oben angegebenen Materialien besitzt,ist nach der Neuerung verständlicherweise auch der Einsatz des relativ wirtschaftlichen Aluminiums möglich, bei dem zwar eine geringere Wärmeleitfähigkeit in Kauf genommen werden muß, Jedoch die Lebensdauer der Lötspitze .iicht beeinträchtigt wird. Versuche haben ergeben, daß die neuerungsgemäße Lötspitze, statt wie bisher z.B. 7 000 Lötungen auszuhälten,in der Lage ist, bis zu 60 000 oder mehr Lötungen zu überdauern.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Neuerung besteht darin, daß die Oberfläche der Hartchromschicht vor einer weiteren Plattierung durch Säure o.dgl. mit z.B. einer 10 - 50?igen Schwefelsäure bei lOA/dm anodisch geätzt ist.

Da bekannterweise Chrom ohne Vorbehandlung sich nur schwierig mit anderen Materialien legieren oder verbinden läßt, hat sich diese Behandlung als besonders vorteilhaft erwiesen; in diesem Zusammenhang ist allerdings zu erwähnen, daß eine Säurebehandlung von Edelstahl zur Erhöhung von dessen Legierfähigkeit durch Ätzen mit einer

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Säure bekannt 1st.

Weiterhin 1st es möglich, auf die geätzte Hartchromschicht eine Nickelschicht in einer Stärke von weniger als 1 /α, verzugsweise 1/2 ja, aufzubringen. In diesem Zusammenhang ist ebenfalls zu erwähnen, daß bei der Plattierung von Edelstahl eine derartige sogenannte Anschlagvernickelung bekannt ist. Die beiden ebengenannten Verfahrensstufen oder Plattierungsmöglichkeiten sind Jedoch bei einer Lötspitzen-herstellung, insbesondere mit einer verchromten Oberfläche nicht angewendet worden.

Weiterhin ist es möglich, daß die Nickel-, Nickel/Eisenoder Eisenschicht oder auch Kobaltschicht eine Stärke von 15 - 120 jay vorzugsweise von 20 - 50/i, aufweist. Während nach dem Gebrauchsmuster 75 20 877 die ebengenannte Schicht in einer grösseren Stärke aufgetragen wurde, hat sich herausgestellt, daß insbesondere bei Verwendung von anderen Materialien wie Kupfer als wärmeleitfähiges Grundmaterial wesentlich dünnere Nickel- o.dgl. Schichten möglich sind.

Der Schaft der Lötspitze kann nach einer abgewandelten Ausführungsform aus einem schlecht- oder nichtwärmeleitenden Material, z.B. Eisen oder Stahl, bestehen, auf welchem eine wärmeleitfähige Schicht, z.B. Kupfer oder eine Kupferlegierung, in einer Mindeststärke von 0,2 mm als Grundmaterial aufgetragen ist. Auf diese Weise hergestellte Lotspitzen sind besonders wirtschaftlich.

Der Schaft der Lötspitze kann auch, wie an sich bekannt, aus einer eine stiftförmige Heizpatrone aufnehmenden Hülse bestehen; die Hülse besteht zweckmäßigerweise aus

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einem Grundmaterialüb^rzug.

Auf der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der Neuerung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 jeweils Längsschnitte durch zwei Ausführungsformen der Neuerung.

Gemäß der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsform ist ein Kern 1 vorgesehen, der aus Aluminium als wärmeleitfähiges Grundmaterial besteht.

Auf die gesamte Länge des Kerns und somit die gesamte Lötspitze ist eine Hartehromschicht 2 aufgebracht, die einerseits eine Korrosion und Verzunderung des Kerns verhindert, Jedoch andererseits vornehmlich auch dazu dient, daß etwaiges Zinn im Bereich der Zinnannahme 3 nicht in den relativ porösen Kern 1 eindringen kann.

Auf die Hartchromschicht in einer Stärke von 60 μ ist eine Eisenschicht 4 aufgebracht, die eine Stärke von 30/1 aufweist. Diese Eisenschicht H wäre an sich nur im Bereich der Zinnannahme bzw. Arbeitsspitze 3 notwendig, deren Arbeitsbereich beispielsweise durch die Linien 5-6 begrenzt ist, jedoch ist der Einfachheit halber und aus produktionstechnischen Gründen bei der dargestellten Ausführungsform die Eisenschicht auch im Schaftbereich 7 vorgesehen. Im Schaftbereich ist eine übliche zylinderförmige Heizpatrone 8 vorgesehen.

Es liegt auf der Hand, daß statt der Eisenschicht *» im Schaftbereich mit Ausnahme der Arbeitsspitze auch ohne

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weiteres eins Schwarzchromschicht nach dem Gebrauchsmuster 75 20 877 vorgesehen sein kann.

Statt des Kerns 1 aus Aluminium kann ohne weiteres auch eine wärmeleitende Aluminiumlegierung oder auch eine Kupferlegierung, z.B. Messing oder Bronze, Verwendung finden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist ein hülsenförmiger Schaftteil 10, z.B. aus Stahl, mit einer Spitze 11 versehen.

Auf dem im wesentlichen nichtwärmeleitenden oder nur schwachwärmeleitenden Schaftteil 10 einschließlich der Spitze 11 ist eine 0,2 mm starke Schicht 12 aus reinem Kupfer aufgebracht. Diese wärmeleitende Kupferschicht sorgt für die Wärmeversorgung der Arbeitsspitze 13.

Auf der Kupferschicht 12 ist eine Hartehromschicht 14 aufgebracht, die wie welter oben erwähnt, sich ebenfalls auf den Gesamtbereich der Lötspitze erstreckt.

Die Hartchromschicht 14 hat eine Stärke von 70 μ.

Im Arbeitsbereich bzw. im Bereich der Zinnannahme ist, wie welter oben erwähnt, auf die HartChromschicht noch eine Eisenschicht 15 in einer Stärke von 20 μ aufgebracht.

Zu ergänzen ist noch, daß bei Anwendung einer Scharzehromschicht Im Bereich des Lötspitzenschaftes die Stärke dieser Schicht 2 μ betragen kann; die Schwarzchromschicht und die Hartchromschicht sind zinnabweisend und daher im Bereich der Arbeitsspitze bzw. Zinnannahme nicht anwendbar,

ANSPRÜCHE:

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Claims

S chu t zansprüche

1.) Lötspitze mit einem wärmeleitenden Grundmaterial, auf dessen Oberfläche einschließlich der Arbeitsspitze unmittelbar eine Hartchromschicht in einer Stärke von ca. 10 bis 300 μ und mindestens im Bereicn der Arbeitsspitze eine Nickel-, Nickel/Eisenoder Eisenschicht aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet , daß das wärmeleitende Grundmaterial statt aus Kupfer, aus einer Kupferlegierung ( z.B. Messing oder Bronze), Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.

2.) Lötspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche der Hartchromschicht vor einer weiteren Plattierung mit einer Säure o.dgl., z.B. einer 10 - 50 iigen Schwefel-

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säure bei lOA/dm anodisch geätzt ist.

3.) Lötspitze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß auf die geätzte Hartchromschicht eine Nickelschicht in einer Stärke von weniger als l/i, vorzugsweise 1/2 yU, aufgebracht ist.

4.) Lötspitze nach Anspruch 1 o.f., dadurch gekennzeichnet , daß die Nickel-, Nickel/Eisen- oder Eisenschicht oder auch Kobaltschicht eine Stärke von 15 - 120^u₅ vorzugsweise 20 - 50 /i, aufweist.

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5.) Lötspitze nach Anspruch 1 o.f., dadurch gekennzeichnet , daß der Schaft der Lötspitze aus einem schlecht- und nichtwärmeleitenden Material, z.B. Eisen oder Stahl, besteht, auf welchem eine wärmeleitfähige Schicht, z.^. Kupfer oder eine Kupferlegierung, in einer Mindeststärke von 0,2 mm als Grundmaterial aufgetragen ist.

6.) Lötspitze nach Ansprach 1 o.f., dadurch gekennzeichnet , daß der Schaft der Lötspitze, wie an sich bekannt, aus einer eine stiftförmige Heizpatrone aufnehmenden Hülse besteht.

7.) Lötspitze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse aus einem schlecht- oder nichtwärmeleitfähigen Material mit einem Grundmaterialüberzug besteht.

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