DE7803691U1

DE7803691U1 - Electrode roller arrangement on an electric resistance welding machine

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Publication number: DE7803691U1
Application number: DE19787803691
Authority: DE
Original assignee: Doduco GmbH and Co KG Dr Eugen Duerrwaechter
Current assignee: Doduco Solutions GmbH
Priority date: 1978-02-09
Filing date: 1978-02-09
Publication date: 1982-04-01

Description

Beschreibung; f Description ; f

Sie Erfindung betrifft eine Elektrodenrolle gemäß des Ober* begriff dee Ansprüche 1. Eine solche Elektrodenrolle ist au« . des DE-ÖH 73 37 001 bekennt. Bei der bekannten Elektrodenrolle befindet eich zwischen de« Stator und des Hotor ein nach außen ^ dicht abgesehloeBener Hingepalt, der sit einer eutektiachen Legierung von Gallium und Indium (Schmelzpunkt 15» 5 C) oder Gallium, Indium und Zinn (Schmelzpunkt 14 C) gefüllt ist, welche bei» Betrieb der Elektrodenrolle flüssig ist und die zus Schweißen benötigte elektrische fiadergie το« Stator auf den Botor überträgt. fThe invention relates to an electrode roller according to the upper * Concept of claims 1. Such an electrode role is also known. of the DE-ÖH 73 37 001 confesses. With the known electrode roller is located between the stator and the Hotor on the outside ^ close attention, he is a eutectic Alloy of gallium and indium (melting point 15 »5 C) or gallium, indium and tin (melting point 14 C) is filled, which is liquid when the electrode roller is in operation and which Additional welding required electrical fiadergie το «stator on the Botor transmits. f

Ein wesentliches Problem liegt bei diesen Elektroden darin, daß der Botor und der Stator aus Kupfer bestehen, weil Kupfer (_ die nötige hohe elektrische Leitfälligkeit besitzt· Kupfer ist :A major problem with these electrodes is that the Botor and the stator are made of copper, because copper (_ has the necessary high electrical conductivity copper is: jedoch in der Galliue-Indiua-Legierung loslich. Die Folge da- Ihowever, soluble in the Galliue-Indiua alloy. The consequence of that- I

von ist, daß nit zunehmender Anreicherung von Kupfer in der I is that with increasing enrichment of copper in the I.

Indius-Galliun-Legierung deren Schnelspunkt rasch ansteigt und I, suBindest oberhalb der gewöhnlichen Säumteaperatür liegt, so ■ daß die Elektrodenrolle vor der Inbenutzungsnahae erst aufgeheizt werden muß, damit die Indium-Gallium-Legierung schmilzt und der Hotor wieder drehbar ist. Bei zunehmend höheremIndius-Galliun alloy increases their quick point quickly and I, suBindest is above the ordinary Säumteaperatür so ■ that the electrode roll must first be heated before the Inbenutzungsnahae so that the indium-gallium alloy melts and the Hotor is rotatable again. With increasingly higher

Schmelzpunkt wird schließlich ein Punkt erreicht, von dem en die Elektrodenrolle überhaupt nicht mehr verwendbar ist.Melting point will eventually reach a point from which en the electrode roll can no longer be used at all.

Ob den zn begegnen, sind bei der bekannten Elektrodenrolle la Bereich des Bingepeltee sowohl der Sotox el· euch der Stator alt einer Hartchrom- oder Bartchroa-Vanadiumsebutsschicht vereeben. Pie Praxis bat jedoch gezeigt, daß diese Schutsschiehten die in sie gestellten Erwartungen nicht erfüllen und den Betriebsbedingungen, denen die Elektrodenrolle unterliegt, nicht standhalten. Die Betriebsbedingungen sind Ib wesentlichen gekennzeichnet durch la Bereich zwischen Raumtemperatur und 200 C häufig wechselnde Temperaturen und den Angriff der Galliua-Indium-Legierung bei diesen !Temperaturen, Anscheinend bilden sich unter diesen Bedingungen in der Hartcbros-(Vanadium-) Schicht Kiese, durch die hindurch das (J) Kupfer dann herausgelöst wird· Chrom bat den weiteren Nachteil, daß es von der Gallium-Indium-Legierung schlecht benotet wird, was wohl von der oberflächlichen Passivierung durch Anlagerung von Sauerstoff herrührt« Sie schlechte Benetzbarkeit bewirkt einen relativ hohen Xontaktubergangawiderstand, weshalb sich die Elektrodenrolle im Betrieb verstärkt erwärmt· Die verstärk·^ te Erwärmung wiederum bewirkt eine beschleunigte Auflösung desWhether the zn encounter area are old the Sotox el · both vereeben of Bingepeltee you the stator of a hard chromium or Bartchroa-Vanadiumsebutsschicht in the known electrode roller la. Pie Praxis has shown, however, that these Schutsschiehten do not meet the expectations placed on them and do not withstand the operating conditions to which the electrode roll is subject. The operating conditions are essentially characterized by the temperature range between room temperature and 200 C, frequently changing temperatures and the attack of the Galliua indium alloy at these temperatures, apparently under these conditions pebbles are formed in the hard cbros (vanadium) layer by the through which (J) copper is then dissolved out · Chromium had the further disadvantage that it is badly graded by the gallium-indium alloy, which is probably due to the superficial passivation by the accumulation of oxygen. which is why the electrode roller heats up more intensely during operation

Kupfers, welche« durch die Biese in der Hartcbroaachicbt hindurch von der flüssigen Galllua-Indiue-Legierung angegriffen wlCopper, which was attacked by the liquid Galllua-Indiue alloy through the piping in the hard brook

Aufgabe der Erfindung ist es* den aus Kupfer bestehenden Statoi und fiotor durch einen verbesserten Überzug und ggfe. Zua&tse cur Galliua-Indiuft-Legieruaig vor de« Angriff der Galliua-Indiuejj Legierung bei «wischen HeumteDperatur und 200 0 wechselnden Seaperaturen besser su ecbüteen.The object of the invention is * the statoi made of copper and fiotor through an improved coating and, if necessary. Zua & tse cur Galliua-Indiuft-Legieruaig before the attack of the Galliua-Indiuejj Alloy at between the current temperature and 200 ° changing Seaperatures better su ecbüteen.

Srfindungsgeaäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine wenigstensj i* Bereich des fiingepaltes zwischen Sotor und Stator auf diesen! stromlos abgeschiedene Niekelschicht, die vorzugsweise 2 - 20 λ dick ist· Die besten Ergebnisse werden «it einer 8-16 A dicken Hickelechicbt ersielt.According to the invention, this object is achieved by at least one area of the fiinepaltes between the motor and the stator on these! Electrolessly deposited nickel layer, which is preferably 2 - 20 λ thick. The best results are obtained with an 8-16 A thick Hickelechicbt.

Die üiekeleeniebt sehutst da· darunterliegende Kupfer auverlässig vor dem Angriff der Galliue-Indiue-Legierung und läßt sich durch diese auch .einwandfrei benetzen.The copper underneath it is reliable from attack by the Galliue-Indiue alloy and leaves also wet themselves perfectly through this.

Aus der UÖ-PS 1 948 687 i«t es in Zttsasmenbang alt elektrischen Schaltern, bei denen der elektrische Kontakt durch flüssiges Gallium oder eine flüssige Galliualegierung hergeeteilt wird,From the UÖ-PS 1 948 687 it is in Zttsasmenbang old electrical Switches in which the electrical contact is established by liquid gallium or a liquid gallium alloy,

lit Ilit I

bereite bekeimt, daß Sickel als Werte toi f für in Gallift eintauchende Sehaltelektroden in Betracht kommt, weil Nickel eich in Gallium praktisch nicht lost. ElektrodenxJollen sub Schweißest aus Hassiv-Nickel sind jedoch wegen der nur ein Viertel der Leitfähigkeit des Kupfers "betragenden elektrischen Leitfähig* ,-λ keit des Hiekels nicht gut geeignet· DaB eich die nunmehr er- £indungsgemäß vorgeschlagene stromlose Vernickelung derart gut bewähren würde, konnte - soweit wege» der verwickelten und noch weitgehend ungeklärten Vorgänge der Korrosion von Metallen in flüssigen Metalles überhaupt theoretische Vorhersagen möglich sind - angesichts des Versagens der bisher verwendeten Hartchrom- (Vanadium-) Schichten nicht erwartet werden.Prepare germinated that sickle as values toi f for immersed in Gallift Sehaltelectrodes come into consideration because nickel does not practically dissolve in gallium. Electrodes x dinghies sub welding test from Hassiv nickel, however, are because of only a quarter of the Conductivity of copper "amount of electrical conductivity * , -λ speed of the hoop is not well suited that the now The electroless nickel plating proposed according to the present invention is so good would prove, could - as far as the involved and still largely unexplained processes of the corrosion of metals in liquid metal at all theoretical predictions possible are - in view of the failure of the previously used hard chrome (Vanadium) layers are not expected.

Ee hat sich gezeigt, daß das Korroeionsverhalten weiter verbessert werden kann durch einen Zusatz von Zink sur flüssigen Kontakt legierung, die vorzugsweise neben den Hauptkomponenten Gallium und Indium noch Zinn und Zink enthält. Besonders bewährt hat eich der Einsetz einer Vierstofflegierung aus 58 64 Gew.-% Gallium, 22 - 28 Gew-% Indiun, 10 - 15 Gev.-% Zinn und 0,2-2 Gew«-% Zink. Diese Legierung scheint auch noch bessere Benetzungseigenschaften.ζμ-,haben.It has been shown that the corrosion behavior can be further improved by adding zinc sur liquid Contact alloy that preferably contains tin and zinc in addition to the main components gallium and indium. Particularly proven the use of a four-component alloy made from 58 64 % Gallium by weight, 22-28% by weight indium, 10-15% by weight tin and 0.2-2% by weight zinc. This alloy still shines too better wetting properties.ζμ-, have.

Die "beigefügte Zeichnung zeigt schematiscb eine Elektrodenrolle in Schnitt. Der Eotor Ί ist unter Bildung eines Bingapaltee J drehbar auf den Stator 2 angeordnet. Zwischen beiden befinden sich Lagerbuchsen 4 eus Kunststoff, «eiche den Ringspelt 3 auch nach außen abdichten. Im Bereich dee Eingapaltee 3, der mit der _r IndiuB-Galllum-Lagiorung gefüllt ist, «rad der Lagerbuchsen 4 sind der Rotor 1 und der Stator 2 ait eLner dünnen, stromlos; abgeschiedenen Hickelsachicht überzogen. Die Gallium-Indium-Legierung kann durch eine verschließbare Bohrung ia Eotor 1 in den Ringepalt 3 eingefüllt werden. Sie Stroazufuhr erfolgt über den Stator 2*The attached drawing shows schematically an electrode roller in section. The eotor Ί is rotatably arranged on the stator 2, forming a bingapale J. Between the two there are bearing bushes 4 made of plastic, which also seal the annular pel 3 from the outside 3, the-Galllum-Lagiorung IndiuB is filled with the _r, "rad of the bearing sleeves 4 are the rotor 1 and the stator 2 ait Elner thin, electrolessly;. plated deposited Hickelsachicht the gallium-indium alloy may be through a closable bore ia Eotor 1 can be filled into the ring gap 3. The strobe is supplied via the stator 2 *

Claims

• I Il • <l I • l> <I (I 1 j DR. RUDOLF BAUER · DIPL.-ING. HELMUT HUBBUCH DIPL.-PHYS. ULRICH TWELMEIER WESTLICHE 2Θ - 31 (AM LEOPOLDPLATZ) D-7S30 PFORZHEIM (west. QERMANYI B (072311 102290/70 · TELEGRAMS: PATMARK October 20, 1981 III / Be Dr. Eugen Dürrwächter DODUCO, 7530 Pforzheim "Electrode roller arrangement on an electrical resistance welding machine" Protection claims;

1. Electrode roller arrangement on an electrical resistance welding machine with a stator and a

Rotor, which are connected to each other in an electrically conductive manner by a low-melting alloy with gallium and indium as the main constituent in an annular gap between them and are provided with a metallic protective layer in the area of the annular gap, characterized in that the protective layer is an electroless nickel layer.

2. Electrode roller arrangement according to claim 1, characterized in that the nickel layer is 2 - 20 µm, preferably 8 - 16 µm thick.

3. El*ktrodearolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch «ekenn- 3. El * ktrodearolle according to claim 1 or 2, characterized in that «ekenn-

«eichaet. daß die Legierui^g alt Galliue xind Znditia ala Hauptbestandteil auch Zinn vmd Zink enthält. «Eichaet . that the alloy contains tin and zinc as its main component.

4· SlektrodeniOlle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet. 4 · SlectrodeniOlle according to Claim 5, characterized.

daß die Legierung aus 58 - 64 Gev„-% Galliu«, 22 - 28 Gen, % ZndiuB, 10 - 15 Gew.-% Zinn und 0,2 -2 Gev.-% Zink besteht.that the alloy consists of 58-64 Gev "-% Galliu" 22 - 28 gene ZndiuB%, 10 - 15 wt .-% tin and 0.2 -2 Gev .-% is zinc.