DE892841C

DE892841C - Verfahren zur Herstellung metallischer UEberzuege, insbesondere loetfaehiger UEberzuege

Info

Publication number: DE892841C
Application number: DES5569D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Phil Schoefer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-02-26
Filing date: 1941-02-26
Publication date: 1953-10-12

Description

Verfahren zur Herstellung metallischer Uberzüge, insbesondere lötfähiger Uberzüge Die Erfindung betrifft eine: Vorrichtung zur Herstellung metallischer Überzüge, insbesondere lötfähiger Überzüge, auf Körpern unter Verwendung eines Schwinghörp--rs, der rasche mechanische Schwingungen ausführt. Es hat sich herausgestellt, daß man festhaftende Metallüberzüge auf Körpern aus Metall oder Isokerstoff dadurch herstellen kann, daß man beim Überziehen den Körper oder ,das Überzugsmetall in rasche mechanische Schwingungen versetzt. Hier kann beispielsweise ein Magnetostriktionsschwinger dienen, der mit hoher Frequenz, insbesondere Ultraschallfrequenz, arbeitet. Der Schwingkörper kann, entweder in das flüssige Überzugsmetall eingebracht werden, in der auch .der zu überziehende Körper eingesetzt wird, oder aber das Überzugsmetall wird in flüssigem Zustand auf die betreffende Stelle des zu überziehenden Körpers gebracht, und die mechanischen Schwingungen werden an dieser Stelle durch einen Schwinger erzeugt, der mit der zu überziehenden Stelle des Körpers in Berührung gebracht wird. Auf diese Weise lassen sich auch sehr gute lötfähige Überzüge, insbesondere Zinnüberzüge, herstellen.
Die Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung, welche die Herstellung metallischer Überzüge, z. B. zur Löturig dienender Zinnüberzüge, vereinfacht. Erfindungsgemäß ist vorzugsweise in dem zur Erzeugung der mechanischen Schwingungen dienenden Schwingkörper ein Vorratsraum für ,das Überzugs- bzw. Lötmetall vorgesehen, der .durch einen oder mehrere Kanäle mit dem Schwingerkopf (mit der Stirnfläche des Schwingers) in Verbindung steht. Die! Weite,des Kanals bzw. der Kanäle ist so gewählt, daß das flüssige Ut- bzw. Überzugsmetall im Ruhezustand des Schwingers durch Molekularkräfte am Ausfließen verhindert wird, während es im Schwingungszustand ohne weiteres den Kanal durchfließt und an die zu überziehende Stelle bzw. die Lötstelle gelangt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß man in sehr einfacher Weise Lötungen bzw. Überzüge herstellen kann.. Die Verflüssigung des Vorrates an Lötmetall kann durch eine besondere Heizwicklung -oder durch eine Stichflamme oder in irgendeiner anderen. gerade vorteilhaften Weise erfolgen.
Ein Beispiel für eine nach .dem Erfindungsgedanken ausgeführte Vorrichtung zeigt die Figur. Bei dieser Anwendung der Erfindung handelt es sich um die Lösung .der Aufgabe, Drähte in Platten einzulöten, wobei die Drähte oder -die Platten oder auch beide aus an sich schwer verlötbaren Werkstoffen bestehen. In der Figur ist mit i eine Platte bezeichnet, die eine Bohrung 2 aufweist, in die ein Draht 3 eingelötet werden soll. Die Platte und der Draht können beispielsweise- aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen bestehen. Um die beiden Teile miteinander verlöten zu können, erhält die Bohrung ä eine konische Erweiterung 4, in die der . Kopf 5 eines Ultraschallschwingers 6 hineinpaßt. Der Kopf 5 des Ultraschallschwingers 6, .der durch .die Magnetspule 7 erregt wird, hat einen Kanal 8, der mit einer Rille 9 in Verbindung steht. Diese Rille dient als! Vorratsraum für .das Lötmetall. Beim Löten wird nun beispielsweise durch die Stichflamme der Schwingerkopf erwärmt, so daß das Metall in der Rille 9 zum Schmelzen kommt. Der Kanal 8 ist jedoch so eng bemessen, daß das flüssige Lötmetall nicht durchfließen, kann, solange nicht .der Schwingkörper in Ultraschallschwingungen versetzt worden ist. Wenn aber .der Lötkolben schwingt, dann fließt durch die besondere Wirkung des Ultraschalles das flüssige Lötmetall, z. B. Zinn, aus dem Vorratsraum durch dien Kanal aus. Beim Löten wird nun ,die Spitze io des, Schwingers (-des Lötkolbens) über den Draht 3 geschoben und in .die konische Ertveiterung 4 der Aluminiumplatte eingeführt. Das beispielsweise .durch eine Stichflamme flüssig gemachte Lötmetall kann zunächst nicht ausfließen. Das Fließen beginnt erst, wenn der Schwinger in hochfrequente Schwingungen versetzt wird. Das flüssige Lötmetall verläßtdann den Kanal 8; dringt in die Zwischenräume zwischen der Bohrung 2 der Platte und dem Draht 3 ein und bringt eine feste Verbindung zwischen. .den: beiden Körpern zustande. Bei dem .dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aluminiumplatte in der Umgebung der öffnung für den Draht 3 noch mit einer rillenförmigen Ausdrehun;g i i versehen. Diese dient dazu, eine übermäßig starke Wärmeableitung von der Lötstelle durch Verringerung des leitenden Materialquerschnittes zu verhindern.
Außer .dem dargestellten Anwendungsbeispiel gibt es natürlich noch vcrschieden,e Anwendungsmöglichkeiten. Von .dem Erfindungsgedanken ausgehend, kann man noch andere Formen für den Schwingerkopf verwenden und kann an Stelle von Lötverbindungen auch Überzüge auf Körpern durch Hinundherführen des Schwingerk opfes über den zu überziehenden Körper ,erzeugen. Der Kanal 8 muß nicht -unbedingt einen runden Querschnitt haben. Er kann vielmehr auch eine längliche Öffnung be- sitzen, beispielsweise wenn. es sich' um das Überziehen von flächenhaften Körpern. mit einem Metallüberzug handelt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Herstellung metallischer, insbesondere lötfähiger überzüge mit einem mechanischen Schwinger, z. B. Ultraschallschwinger, der die zu verlötenden bzw. den zu überziehenden Körper .an der Löt- bzw. Überzugsstelle in rasche mechanische Schwingungen versetzt, dadurch gekennzeichnet, daß an bzw. in dem Schwingkörper ein Vorratsraum für .das Löt- bzw. Überzugsmetall vorgesehen. ist, der mit einem zur Löt- bzw. Überzugsstelle führenden Abflußkanal in Verbindung ist, der vorzugsweise, so bemessen ist, daß das flüssig° Metall nur ausfließt, wenn sich .der Schwinger in schwingendem Zustand .befindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsraum an oder in dem Schwingerkopf untergebracht ist.
3. Anordnung nach Anspruch. i b@zw. 2 für das Verlöten von Drähten mit Blechen, gekennzeichnet durch einen Schwinger mit konischem Kopf und einem zentralen Zuflußkanal für .das flüssige Lötmetall, in ,den der mit der Platte zu verlötende Draht eingeführt wird.
4. Verfahren zur Herstellung einer Lötverbindung zwischen .einer Platte und einem in eine Bohrung .der Platte eingeführten Draht unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht in -die Bohrung der Platte eingeführt und der Schwingerkopf auf das aus der Platte herausragende Ende des Drahtes aufgesetzt wird, daß das Drahtende in den Kanal des Schwingerkopfes hineinragt und dieser auch mit der Platte in Berührung kommt und daß sodann der Schwinger in Betrieb gesetzt wird.