DE863737C

DE863737C - Loetverfahren zur Befestigung von Hartmetallkoerpern

Info

Publication number: DE863737C
Application number: DER5563A
Authority: DE
Inventors: Erich Dr Dinglinger; Helmut Dr Gagel
Original assignee: RAU FA G
Current assignee: RAU FA G
Priority date: 1951-03-15
Filing date: 1951-03-15
Publication date: 1953-01-19

Description

Lötverfahren zur Befestigung von Hartmetallkörpern Das Verfahren bezieht sich auf die Befestigung von Hartmetallbestückungen auf Werkzeugträgern.
Hartmetallkörper werden bisher auf den Werkzeugträgern durch Auflöten mittels Kupferlot befestigt. In manchen Fällen sind auch schon Silberlote an Stelle von Kupferloten verwendet worden. Das Lösten mit Silberloten, die je nach der verwend deten Legierung zwischen 55o und 700° fließen, hat gegenüber dem Löten mit Kupferloten den großen Vorteil, daB einerseits der Wärmebedarf beim Auflöten der Hartmetallbestückungen geringer ist und andererseits der Hartmetallträger (Werkzeugträger) und der Hartmetallloörper selbst beim Auflöten geschont werden.. Es werden Wärmespannungen und Verzunderungen weitgehend vermieden.
Es hat sich nun gezeigt, daD Lötungen, die in bekannter Weise durch Zwischenlegen einer Folie aus Silberlot oder von Feilung aus Silberlot oder durch Einfließenlassen von Silberlot aus Drähten, welche an die zu verlötenden Teile gehalten werden, nicht ausreichen, um mit Sicherheit eine einwandfrei feste Verbindung zwischen Hartmetallkörper und Werkzeugträger zu erzielen. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, zwischen Hartmetallkörper und Werkzeugträger mehrere Folien zu legen, und zwar zwei Silberlotfolien und zwischen: diesen eine Folie aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung.
Dabei hat sich herausgestellt, daß diese Hartrnetallötung wesentlich verbessert werden kann, wenn man an sich bekannte, schon vorher miteinander verbundene Dreischichtenfolien verwendet und die Lötstelle einer nachträglichen Wärmebehandlung unterwirft. Diese Dreischichtenfolie wird in der Weise hergestellt, daß man beispielsweise eine Kupferplatte beiderseitig mit einem genügend starken Blech (bis etwa 25:°/o :der Gesamtstärke pro Seite) aus Lotsilber belegt; das auch siebartig durchlocht sein oder aus Metallgewebe bestehen kann, anschließend das ganze durch Wärmebehandlung verbindet, - wobei die bekannten Verfahren derDoublierungstechnik zwecks Herstellung von Mehrfachmetallen angewandt werden können, und das Ganze dann zu dünnen Folien auswalzt. Ein solcher Werkstoff ist überall gleichmäßig mit einer Silberlotschicht bedeckt, die fest mit dem Kupferträger verbunden ist, wobei schon eine gewisse Diffusion zwischen Silberlot und Kupferträger stattgefunden hat. Das Dazwischenlegen dieses dreischichtigen Werkstoffes zwischen Hartmetallkörper und Werkzeugträger ist wesentlich einfacher als das Dazwischenlegen von drei einzelnen Folien. Außerdem hat sich auch herausgestellt, dajß( das Silberlot durch seine Vördiffusion mit dem Kupferträger sich gleichmäßig in der Lötfuge verteilt, wodurch überall eine gute Lötverbindung erzielt wird: Die nachträgliche Wärmebehandlung der Lütstelle steigert noch die Ineinanderdiffusion der Metalle des ganz oder zum Teil flüssig gewordenen Mehrfachmetalls. Um die verschieden starke thermische Wärmeausdehnung von. Hartmetallkö@rper und Werkzeugträger gegeneinander auszugleichen, ist schon vorgeschlagen worden, Geflechte aus Nickel, Nickellegierungen u. dgl. in die Lötfuge zu legen. Durch Kombination: dieser Ausgleichsgeflechte mit Silberlot kann die Lötung im Vergleich zu den Kupferlötungen wesentlich verbessert werden.
Besonders günstige Ergebnisse werden erfindungsgemäß, erzielt, wenn man dieses Ausgleichsgeflecht beispielsweise galvanisch mit einer kräftigen Kupferauflage überzieht und zwischen Werkzeugträger und ,HartmetallkÖrper dieses kupferüberzogene Ausgleichsgeflecht legt, sowie auf beide Seiten desselben eine Folie aus Silberlot. Beim Lüten fließfit das Silberlot auch in die Zwischenräume des Geflechts und bindet sich an der großen Kupferoberfläche des Geflechtes fest.
Leichtfließende Silberlote haben durch große Zusätze an Zink, Kadmium ü. dgl. eine gewisse Sprödigkeit. Diese Sprödigkeit der Silberlote wird schon beim Dötprozeß selbst in gewissem Umfange herabgesetzt durch Aufnahme von Kupfer aus der Zwischenfolie.
Dlürch langdauerndes Temperieren bei Temperaturen, die maximal bei: derjenigen des beginnenden Fließens der- Silberlote liegen, läßt sich aber die Festigkeit des Silberlotes erfindungsgemäjßl noch wesentlich erhöhen. durch weitere Aufnahme von der Versprödung entgegenwirkenden Kupferatomen durch Diffusion im festen Zustand. Dia gleichzeitig Zinkatome aus dem Silberlot in die Kupferfolie hineindiffundieren, wird auch die Kupferfolie selbst verfestigt. Eine weitere Wirkung dieser Wärmebehandlung besteht darin; daßi der Schmelzpunkt des Silberlotes erhöht wird, was deshalb wertvoll ist, weil sich die Hartmetallwerkzeuge im Gebrauch häufig stark erhitzen. Es ist also möglich, gemäß der Erfindung mit leichtschmelzenden Silberloten zu löten und doch eine warmfeste zähe Utverbindung zu erzielen.
Der Effekt der Verfestigung und Sehmelzpünktserhöhung des Silberlotes läßt sich auch durch Verwendung von Mischungen des S'ilberlotpulvers bzw. der Peilung aus Silberlot mit Pulver bzw. Feilun:g aus Kupfer oder anderen Metallen oder Metalllegierungen bewirken. Auch bei dieser Kombination wird durch die Wärmebehandlung beim Löten bzw. durch eine anschließende längere Warmbehandlung bei Temperaturen unterhalb des Fließbeginns der Silberlote eine .Diffusion von Metallatomen in das Silberlot erfolgen, wodurch letzteres warmfester wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Lötverfahren zur Befestigung von Hartmetallkörpern auf Werkzeugträgern unter Verwendung von Silber enthaltendem Mehrfachmetall als Lotmetall, gekennzeichnet durch eine dem Lötvorgang folgende Wärmebehandlung, wobei erhÖhte Diffusion zwischen dem Silber und den anderen Bestandteilen des Mehrfachmetalls erfolgt.
2. Lötverfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, da& das dem Lötvorgang folgende langdauernde Temperieren bei Temperaturen erfolgt, die maximal bei derjenigen des beginnenden Fließeis der Silberlote liegen.
3. Mehrfachmetall zur Verwendung bei dem Verfahren nach Anspruch i. oder z, gekennzeichnet durch doppelseitig mit Silberlot doublierte Folien, beispielsweise aus Kupfer.
4. Mehrfachmetall nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Silberlot-' auflage unter 2#51/o . je Sielte, also zusammen maximal 5.o0% der Gesamtstärke beträgt.
5, Mehrfachmetall nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß', die beiderseitig doublierte Folie siebartig gelocht ist.
6. Mehrfachmetall nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Geflecht oder Gewebe aus Metalldrähten, welche mit Silberlot doubliert sind; als Zwischenlage zwischen Hartmetallkörper und Werkzeugträger.
7. Mehrfachmetall nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Folien aus Ssilberlot, die ein verkupfertes Geflecht aus Nickel oder anderen Metallen oder Metallegierungen zwischen sich einschließen. B. Mehrfachmetall zur Verwendung -bei dem Verfahren nach Anspruch r. oder ä" dadurch gekennzeichnet, daß es aus Gemischen: von Pulver oder Feilung aus Silberlot und anderen höherschmelzenden Metallen oder Metallegierungen, beispielsweise Kupfer oder Nickel, besteht.