EP1317763B1 - Sicherungseinsatz, verfahren zu seiner herstellung und lotsubstanz - Google Patents
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- EP1317763B1 EP1317763B1 EP01980371A EP01980371A EP1317763B1 EP 1317763 B1 EP1317763 B1 EP 1317763B1 EP 01980371 A EP01980371 A EP 01980371A EP 01980371 A EP01980371 A EP 01980371A EP 1317763 B1 EP1317763 B1 EP 1317763B1
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- H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
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- H01H85/055—Fusible members
- H01H85/08—Fusible members characterised by the shape or form of the fusible member
- H01H85/11—Fusible members characterised by the shape or form of the fusible member with applied local area of a metal which, on melting, forms a eutectic with the main material of the fusible member, i.e. M-effect devices
Definitions
- the invention first relates to a fuse link, in particular for low-voltage high-performance fuses, NH fuses, which has at least one fuse element with a solder substance in a solder deposit of a carrier, in detail according to the preamble of claim 1.
- the solder is based on formed by tin and the carrier based on copper.
- fuse links are common in the market.
- a tin-cadmium alloy is usually used as the solder substance.
- Common is SnCd 80 20, so an alloy with 80 weight percent tin and 20 weight percent cadmium.
- the fusible links have a solder of SnBi 95 5. In this case, the melting times of the fusible leads provided with this solder spread significantly further than those with the conventional SnCd solders.
- SnBi solders are generally prone to bleed. To prevent this, the solder is covered with a silicone-containing layer in a marketed fuse link. In this case, the extinguishing behavior of the fuse insert when decomposing the silicone due to the carbon atoms deteriorate significantly.
- the invention is first based on the object to develop a fuse link, which works with a cadmium-free solder on the fusible conductor and in which the problems described, in particular the scattering of Abschaltagonist and the deliquescence of the solder are improved so that the otherwise good properties of cadmium ambiencen Fusible conductor systems can be achieved.
- the solution of the described problem is carried out according to the invention, first by a fuse link according to claim 1.
- the solder contains as active substance a tin alloy with two other ingredients, a first by weight percent larger component, but by weight percent is smaller than the proportion of the ground substance Tin, then selected to lower the melting temperature of the solder.
- a second, by weight percent smaller component is a substance that does not dissolve in the tin, where by crystallizing on cooling from liquid to solid state, which cause a fine structure and prevent coarsening of the structure under load of the fuse.
- Such a fusible conductor-solder system can be tuned to have a similar scattering behavior as using cadmium and suitable response times.
- the claims 2 to 6 relate to advantageous developments of the solder-fusible conductor system.
- the invention has the further object of further developing a cadmium-free fuse link to the effect that the solder is promoted in its resistance to deliquescence.
- the solution of the described object is achieved according to the invention by a fuse link according to claim 7.
- the solder as solder material in the solder depot of a carrier, and / or the carrier provided with an oxide skin.
- the oxide skin can be thermally or chemically formed. It is sufficient if the oxide skin is formed in the boundary region between solder and carrier.
- the wetting of the carrier can also be controlled as desired by the geometry of the oxidized regions.
- the invention further relates to a method for producing a fuse link, after which solder and / or carrier are subjected to a thermal treatment in an oxidizing atmosphere. It is further provided a method for producing a fuse link, after which the solder and / or the carrier is treated with a substance which affords the solder and / or carrier.
- a sodium sulfide solution is suitable for this purpose.
- a substance affine to the solder and / or carrier can be applied between absorbent rolls and rolls impregnated with the affine substance.
- solder material consisting of a tin-bismuth-copper alloy, a tin-indium-copper alloy or a tin-bismuth-iron alloy.
- a solder material consisting of a tin-bismuth-copper alloy, a tin-indium-copper alloy or a tin-bismuth-iron alloy.
- a Lotwertstoff has been found, which has a tin-bismuth copper alloy with 10% to 30% bismuth and 0.3% to 1.0% copper, together with tin 99.5%, the remainder conventional impurities.
- FIG. 1 For example, melting tests are plotted on a diagram, with a conventional tin-cadmium-solder substance being illustrated in comparison with its shutdown behavior over several tests according to the prior art on the left for comparison. In the series of experiments shown on the right, the turn-off behavior of tin-bismuth copper at different levels is illustrated.
- FIG. 2 are in juxtaposition, left for cadmium-free solder without copper, right for an inventive embodiment with cadmium ambiencem solder and tin bismuth with copper, each a fusible conductor with bottleneck in front of a solder depot after response of the fusible conductor and broken fuse conductor reproduced.
- FIG. 1 is on the ordinate the response time of the fusible conductor in seconds until its interruption plotted on the abscissa and tin alloys are applied with the specified ingredients and their proportions. The results are plotted over several experiments.
- the carrier for the solder was copper.
- Tin cadmium serves as an orientation value.
- bismuth has been investigated in percentages by weight of 25%, 15% and 5% each at a load of 32 A phase current, here equivalent to 1.6 times the rated current.
- the shares of copper are each at 0.8%.
- the proportion of tin is at the difference to 99.5%, the remainder being conventional impurities.
- the first further constituent of the tin alloy is present in a smaller proportion than the proportion of the basic substance tin.
- the melting temperature of the solder is reduced.
- bismuth was used for this purpose.
- a second, by weight percent smaller component is a substance that does not dissolve in the tin, whereby upon cooling from the liquid to the solid state crystallization nuclei arise that cause a fine texture.
- copper was used. From the diagram to FIG. 1 is the scattering behavior of the respective alloy to see and for a particular geometry of the fusible conductor, with a constriction in front of the solder, and the time to response and to shutdown. These times can be greatly influenced by the geometry of the fusible conductor and, if necessary, the type and dimensioning of a constriction in front of the solder for a given current load and when using a specific alloy for the solder.
- Fuse inserts with a solder substance of the tin-bismuth-copper-alloy, of tin-indium-copper-alloy and of tin-bismuth-iron-alloy have proven to be very suitable.
- a tin alloy has a content of 3% to 40% bismuth and 0.3% to 5.0%, respectively Weight percent, copper proved. Total at a proportion of tin as the difference to 99.5%, balance usual impurities.
- a tin-indium-copper alloy with the components in the ratio and by weight percent has proved to be favorable: Sn from 70% to 96%, In from 3% to 30%, Cu from 0.3% to 5.0% ,
- FIG. 2 For a fusible conductor of the same geometric configuration, an interrupted constriction in front of the solder depot is reproduced, in each case in magnification, the largest width of the fusible conductor being 14 mm in nature.
- a tin-bismuth solder containing about 75% tin and 25% bismuth was used in comparison with a copper smelting conductor for comparison.
- the right picture of the FIG. 2 is for a tin-bismuth copper alloy at 25% bismuth and 0.8% copper and a proportion of tin of 73.7%, a total of 99.5%, at 0.5% of common impurities, the situation after Interruption of the fusible conductor reproduced by the Lotein Koch.
- solder and attacked fusible link in the microsection have a fine texture and clean contours. The energy conversion during melting of the fusible conductor is thus kept low and prevents the formation of heat cracks.
- the behavior of the intended ternary alloys can be further promoted by an oxide skin on the solder in the solder deposit and / or on the fusible conductor, at least in the vicinity of the solder deposit.
- an oxide skin By means of such an oxide skin, it is possible to prevent the melting solder from flowing out during the response of the fusible conductor in the fuse link.
- This measure, to use an oxide skin targeted can generally be used in solders that are not inherently stationary, regardless of the usual structure of the solder or serving as a solder alloy.
- Such an oxide skin may be formed thermally or chemically.
- the solder and / or the carrier can be treated in an oxidizing atmosphere. You can specifically work with local heat, for example by a clamp.
- affine substances are suitable for the solder or the carrier.
- the fusible conductor in a copper-based carrier, can be treated with a sodium sulfide solution. This can be done in the simplest case by brushing or by absorbent and soaked with the affine substance roles that roll over the fusible link at the desired location. To prevent leakage of the solder even safer, it is sufficient to perform only in the area of the solder and the adjacent areas of the carrier oxidation.
Landscapes
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Description
- Die Erfindung bezieht sich zunächst auf einen Sicherungseinsatz, insbesondere für Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherungen, NH-Sicherungen, der zumindest einen Schmelzleiter mit einer Lotsubstanz in einem Lotdepot eines Trägers aufweist, im Einzelnen nach Gattungsbegriff von Patentanspruch 1. Hierbei ist das Lot auf der Basis von Zinn und der Träger auf der Basis von Kupfer gebildet. Derartige Sicherungseinsätze sind auf dem Markt üblich.
- Bei den auf dem Markt befindlichen Sicherungseinsätzen dient als Lotsubstanz meistens eine Zinn-Cadmium-Legierung. Üblich ist SnCd 80 20, also eine Legierung mit 80 Gewichtsprozent Zinn und 20 Gewichtsprozent Cadmium. Neuerdings möchte man Cadmium aus Gründen des Umweltschutzes vermeiden. Es sind Sicherungseinsätze auf dem Markt, deren Schmelzleiter eine Lotsubstanz aus SnBi 95 5 aufweisen. Hierbei streuen die Abschmelzzeiten der mit diesem Lot versehenen Schmelzleiter deutlich weiter als die mit den herkömmlichen SnCd-Loten.
- SnBi-Lote neigen allgemein zum Zerfließen. Um dies zu verhindern, ist bei einem auf dem Markt befindlichen Sicherungseinsatz das Lot mit einer Silikon enthaltenden Schicht abgedeckt. Hierbei kann das Löschverhalten des Sicherungseinsatzes beim Zersetzen des Silikons infolge der Kohlenstoffatome sich deutlich verschlechtern.
- Das System Schmelzleiter und Lot ist generell so auszulegen, dass bei länger anstehenden Überströmen das Lot örtlich aufschmilzt, den Werkstoff seines Trägers, also den Schmelzleiter anlöst und damit das Abschalten beschleunigt. Man spricht hier üblicherweise von einem M-Effekt. Das Lot soll dabei folgenden Bedingungen genügen:
- Eine ausreichende Löslichkeit der Lotsubstanz für den Schmelzleiterwerkstoff, in der Regel Kupfer,
- kein Zerfließen des Lotes während des Abschmelzens,
- Lotbrücken zwischen den Enden des abgeschmolzenen Schmelzleiters sollen vermieden werden.
- Als Lotstoppmittel, das ein Zerfließen des Lotes bei einer Lotsubstanz ohne Cadmium verhindern soll, ist bereits eine organische Beschichtung vorgesehen worden. Hierdurch kann man zwar das Zerfließen von Lotsubstanzen ohne Cadmium vermeiden, durch die thermische Zersetzung der organischen Matrix beim Abschmelzen des Schmelzleiters, also zum Abschalten der Sicherung, kann sich jedoch ein elektrisch leitender Kunststofffilm bilden, wodurch das Trennen des Stromkreises verhindert sein kann.
- Das Problem des Zerfließens besteht, seit man versucht, mit cadmiumfreien Loten zu arbeiten.
- Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zugrunde, einen Sicherungseinsatz zu entwickeln, der mit einem cadmiumfreien Lot auf dem Schmelzleiter arbeitet und bei dem die geschilderten Probleme, insbesondere des Streuens der Abschaltwerte und des Zerfließens des Lotes so verbessert werden, dass die ansonsten guten Eigenschaften von cadmiumhaltigen Schmelzleitersystemen erzielt werden.
- Das Dokument
US 3627517 offenbart einen Sicherungseinsatz gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. - Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt nach der Erfindung zunächst durch einen Sicherungseinsatz nach Anspruch 1. Das Lot enthält hierbei als wirksame Substanz eine Zinnlegierung mit zwei weiteren Bestandteilen, wobei ein erster nach Gewichtsprozenten größerer Bestandteil, der aber nach Gewichtsprozenten kleiner ist als der Anteil der Grundsubstanz Zinn, danach ausgewählt ist, die Schmelztemperatur des Lotes herabzusetzen. Ein zweiter, nach Gewichtsprozenten kleinerer Bestandteil ist ein Stoff, der sich im Zinn nicht löst, wo durch beim Abkühlen vom flüssigen in den festen Zustand Kristallisationskeime entstehen, die ein feines Gefüge bewirken und eine Vergröberung des Gefüges unter Belastung der Sicherung verhindern. Ein derartiges Schmelzleiter-Lot-System lässt sich darauf abstimmen, ein ähnliches Streuverhalten wie unter Verwendung von Cadmium und geeignete Ansprechzeiten aufzuweisen. Das feine Gefüge fördert offenbar die Auflösung des Trägerwerkstoffes, also des Schmelzleiters, wodurch die selben Abschmelzzeiten und gleichartiges Abschmelzverhalten wie bei Schmelzleitern mit herkömmlichen cadmiumhaltigen Schmelzleiter-Loten erzielt werden. Der Abschmelzvorgang wird dadurch nicht gesonderter Energieumsetzung ausgesetzt, so dass eine zusätzliche Erwärmung unterbleibt.
- Die Ansprüche 2 bis 6 beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen des Lot-Schmelzleiter-Systems.
- Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen cadmiumfreien Sicherungseinsatz dahingehend weiterzuentwickeln, dass das Lot in seiner Beständigkeit gegen Zerfließen gefördert wird. Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt nach der Erfindung durch einen Sicherungseinsatz nach Anspruch 7. Hiernach wird das Lot, als Lotwerkstoff im Lotdepot eines Trägers, und bzw. oder der Träger mit einer Oxidhaut versehen. Die Oxidhaut kann thermisch gebildet werden oder chemisch. Es genügt, wenn die Oxidhaut im Grenzbereich zwischen Lot und Träger ausgebildet ist. In der Praxis kann man in Verbindung mit den üblichen geometrischen Konfigurationen im Bereich des Lotes oder in dessen Nähe die Benetzung des Trägers auch in gewünschter Weise durch die Geometrie der oxidierten Bereiche steuern.
- Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherungseinsatzes, wonach Lot und/oder Träger einer thermischen Behandlung in oxidierender Atmosphäre unterzogen werden. Es ist weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherungseinsatzes vorgesehen, wonach das Lot und/oder der Träger mit einer zum Lot und bzw. oder Träger affinen Substanz behandelt wird. Insbesondere eignet sich hierfür eine Natrium-Sulfid-Lösung.
- Eine zum Lot und/oder Träger affine Substanz kann zwischen saugfähigen und mit der affinen Substanz getränkten Rollen aufgetragen werden.
- Schließlich erfolgt die Lösung der gestellten Aufgaben erfindungsgemäß durch einen Lotwerkstoff, bestehend aus einer Zinn-Bismuth-Kupfer-Legierung, einer Zinn-Indium-Kupfer-Legierung oder einer Zinn-Bismuth-Eisen-Legierung. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Lotwertstoff herausgestellt, der eine Zinn-Bismuth-Kupfer-Legierung mit 10 % bis 30 % Bismuth und 0,3 % bis 1,0 % Kupfer, zusammen mit Zinn 99,5 %, Rest übliche Verunreinigungen aufweist.
- Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung und anhand von Beispielen näher erläutert werden.
- In
FIG 1 sind Abschmelzversuche in einem Diagramm aufgetragen, wobei links zum Vergleich eine herkömmliche Zinn-Cadmium-Lot-Substanz in ihrem Abschaltverhalten über mehrere Versuche nach dem Stand der Technik veranschaulicht ist. In den rechts folgend aufgetragenen Versuchsreihen ist das Abschaltverhalten von Zinn-Bismuth-Kupfer bei verschiedenen Anteilen veranschaulicht. - In
FIG 2 sind in Gegenüberstellung, links für cadmiumfreies Lot ohne Kupfer, rechts für ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel mit cadmiumhaltigem Lot und Zinn-Bismuth mit Kupfer, jeweils ein Schmelzleiter mit Engstelle vor einem Lotdepot nach Ansprechen des Schmelzleiters und bei unterbrochenem Schmelzleiter wiedergegeben. - Im Diagramm nach
FIG 1 ist auf der Ordinate die Ansprechzeit des Schmelzleiters in Sekunden bis zu seiner Unterbrechung aufgetragen und auf der Abszisse sind Zinnlegierungen mit den angegebenen Bestandteilen und ihren Anteilen aufgetragen. Es sind die Ergebnisse über mehrere Versuche aufgetragen. Als Träger für das Lot diente Kupfer. Zinn-Cadmium dient als Orientierungswert. Bei den cadmiumfreien Legierungen ist Bismuth mit einem Anteil in Gewichtsprozenten von 25 %, 15 % und 5 % jeweils bei einer Belastung mit 32 A Phasenstrom, hier gleichbedeutend mit dem 1,6-fachen Nennstrom, untersucht worden. Die Anteile von Kupfer liegen jeweils bei 0,8 %. Der Anteil von Zinn liegt bei der Differenz auf 99,5 %, wobei der Rest übliche Verunreinigungen ausmacht. - Der erste weitere Bestandteil der Zinnlegierung liegt in einem kleineren Anteil vor als der Anteil der Grundsubstanz Zinn. Durch diesen Bestandteil wird die Schmelztemperatur des Lotes herabgesetzt. Im vorliegenden Fall wurde Bismuth dafür eingesetzt. Ein zweiter, nach Gewichtsprozenten kleinerer Bestandteil ist ein Stoff, der sich im Zinn nicht löst, wodurch beim Abkühlen vom flüssigen in den festen Zustand Kristallisationskeime entstehen, die ein feines Gefüges bewirken. Hier wurde Kupfer verwendet. Aus dem Diagramm nach
FIG 1 ist das Streuverhalten der jeweiligen Legierung zu ersehen und für eine bestimmte Geometrie des Schmelzleiters, mit einer Engstelle vor dem Lot, auch die Zeit bis zum Ansprechen und bis zum Abschalten. Diese Zeiten können für eine vorgesehene Strombelastung und bei Einsatz einer bestimmten Legierung für das Lot durch die Geometrie des Schmelzleiters und ggf. die Art und Bemessung einer Engstelle vor dem Lot stark beeinflusst werden. - Als gut geeignet haben sich Sicherungseinsätze mit einer Lotsubstanz des Schmelzleiters aus Zinn-Bismuth-Kupfer-Legierung, aus Zinn-Indium-Kupfer-Legierung und aus Zinn-Bismuth-Eisen-Legierung erwiesen.
- Als besonders günstig hat sich eine Zinn-Legierung mit einem Anteil von 3 % bis 40 % Bismuth und mit 0,3 % bis 5,0 %, jeweils Gewichtsprozente, Kupfer erwiesen. Insgesamt bei einem Anteil von Zinn als Differenz auf 99,5 %, Rest übliche Verunreinigungen.
- Als günstig erwiesen hat sich auch eine Zinn-Indium-Kupfer-Legierung mit den Bestandteilen im Verhältnis und nach Gewichtsprozenten: Sn von 70 % bis 96 %, In von 3 % bis 30 %, Cu von 0,3 % bis 5,0 %.
- Unter den Zinn-Bismuth-Kupfer-Legierungen sind solche besonders günstig, deren Anteile, jeweils in Gewichtsprozent, in nachstehendem Bereich liegen:
- Sn von 89 % bis 96 %,
- Bi von 3 % bis 10 % und
- Cu von 0,8 % bis 2,3 %.
- Unter den Zinn-Bismuth-Kupfer-Legierungen zeigen besonders wenig Streuung und ein in der Praxis besonders vorteilhaftes Ansprechverhalten jene mit einem Anteil in Gewichtsprozente von:
- Sn von 69 % bis 89 %,
- Bi von 10 % bis 30 %,
- Cu von 0,3 % bis 1,0 %.
- In
FIG 2 sind für einen Schmelzleiter gleicher geometrischer Konfiguration eine unterbrochene Engstelle vor dem Lotdepot wiedergegeben, jeweils in Vergrößerung, wobei die größte Breite des Schmelzleiters in Natur 14 mm beträgt. In der linken Abbildung wurde bei einem Kupferschmelzleiter zum Vergleich ein Lot aus Zinn-Bismuth mit etwa 75 % Zinn und 25 % Bismuth verwendet. In der rechten Abbildung derFIG 2 ist für eine Zinn-Bismuth-Kupfer-Legierung bei 25 % Bismuth und 0,8 % Kupfer und einem Anteil von Zinn von 73,7 %, insgesamt 99,5 %, bei 0,5 % üblichen Verunreinigungen, die Situation nach Unterbrechung des Schmelzleiters durch die Loteinwirkung wiedergegeben. Man kann sich vorstellen, dass Lot und angegriffener Schmelzleiter im Schliffbild ein feines Gefüge und saubere Konturen aufweisen. Der Energieumsatz beim Abschmelzen des Schmelzleiters wird somit gering gehalten und die Entstehung von Wärmerissen vermieden. - Das Verhalten der vorgesehenen Dreistofflegierungen kann durch eine Oxidhaut auf dem Lot im Lotdepot und/oder auf dem Schmelzleiter, zumindest in der Umgebung des Lotdepots, weiter gefördert werden. Durch eine derartige Oxidhaut kann man ein Abfließen des schmelzenden Lots beim Ansprechen des Schmelzleiters im Sicherungseinsatz verhindern. Diese Maßnahme, eine Oxidhaut gezielt einzusetzen, lässt sich allgemein bei Loten einsetzen, die nicht von Haus aus ortsbeständig sind, unabhängig vom üblichen Aufbau des Lotes bzw. der als Lot dienenden Legierung.
- Eine derartige Oxidhaut kann thermisch oder chemisch gebildet sein. Zur thermischen Oxidation kann das Lot und/oder der Träger in oxidierender Atmosphäre behandelt werden. Man kann gezielt mit örtlicher Wärmeeinwirkung, beispielsweise durch eine Klamme, arbeiten.
- Für eine chemische Behandlung eignen sich zum Lot bzw. oder zum Träger affine Substanzen. So kann bei einem Träger auf der Basis von Kupfer der Schmelzleiter mit einer Natrium-Sulfid-Lösung behandelt werden. Dies kann im einfachsten Fall durch Aufpinseln oder durch saugfähige und mit der affinen Substanz getränkte Rollen erfolgen, die über den Schmelzleiter an der gewünschten Stelle hinwegrollen. Um ein Ausfließen des Lotes noch sicherer zu verhindern, genügt es, nur im Bereich des Lotes und der angrenzenden Bereiche des Trägers eine Oxidation vorzunehmen.
- Cadmiumfreie Lotwerkstoffe für Sicherungseinsätze können vorteilhaft eine Zinn-Bismuth-Kupfer-Legierung, eine Zinn-Indium-Kupfer-Legierung oder eine Zinn-Bismuth-Eisen-Legierung sein. Hierbei ist es ohne Berücksichtung einer geometrischen Konfiguration des Schmelzleiters günstig, wenn die Anteile wie folgt vorliegen, jeweils in Gewichtsprozent:
- Bismuth 10 % bis 30 %,
- Kupfer 0,3 % bis 1,0 %,
- zusammen mit Zinn 99,5 %, Rest Verunreinigungen.
Claims (17)
- Sicherungseinsatz, insbesondere für Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherungen, NH-Sicherungen, der zumindest einen Schmelzleiter mit einer Lotsubstanz in einem Lotdepot eines Trägers aufweist, wobei das Lot auf der Basis von Zinn und der Träger auf der Basis von Kupfer gebildet ist, wobei das Lot als wirksame cadmiumfreie Substanz eine Zinn-Legierung mit zwei weiteren Bestandteilen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster, nach Gewichtsprozenten größerer Bestandteil, der aber nach Gewichtsprozenten kleiner ist als der Anteil der Grundsubstanz Zinn, danach ausgewählt ist, die Schmelztemperatur des Lotes herabzusetzen und ein zweiter nach Gewichtsprozenten kleinerer Bestandteil ein Stoff ist, der sich im Zinn nicht löst, wodurch beim Abkühlen vom flüssigen in den festen Zustand Kristallisationskeime entstehen, die ein feines Gefüge bewirken.
- Sicherungseinsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lotsubstanz des Schmelzleiters eine Zinn(Sn)-Bismuth(Bi)-Kupfer(Cu)-Legierung, eine Zinn-Indium(In)-Kupfer-Legierung oder eine Zinn-Bismuth-Eisen-Legierung ist.
- Sicherungseinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zinn(Sn)-Bismuth(Bi)-Kupfer(Cu)-Legierung ist, die Bestandteile im Verhältnis nach Gewichtsprozenten enthält: Sn von 60 % bis 96 %, Bi von 3 % bis 40 %, Cu von 0,3 % bis 5,0 %, insgesamt 99,5 %, Rest übliche Verunreinigungen.
- Sicherungseinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zinn(Sn)-Indium(In)-Kupfer(Cu)-Legierung ist, die Bestandteile im Verhältnis nach Gewichtsprozenten enthält: Sn von 70 % bis 96 %, In von 3 % bis 30 %, Cu von 0,3 % bis 5,0 %, insgesamt 99,5 %, Rest übliche Verunreinigungen.
- Sicherungseinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotsubstanz eine Zinn-Bismuth-Kupfer-Legierung ist, mit den Bestandteilen im Verhältnis nach Gewichtsprozenten: Sn von 89 % bis 96 %, Bi von 3 % bis 10 %, Cu von 0,8% bis 2,3 %, insgesamt 99,5 %, Rest übliche Verunreinigungen.
- Sicherungseinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotsubstanz eine Zinn-Bismuth-Kupfer-Legierung ist, mit den Bestandteilen im Verhältnis nach Gewichtsprozenten: Sn von 69 % bis 89 %, Bi von 10 % bis 30 %, Cu von 0,3 % bis 10 %, insgesamt 99,5 %, Rest übliche Verunreinigungen.
- Sicherungseinsatz nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lot, als Lotwerkstoff in einem Lotdepot eines Trägers, und bzw. oder der Träger mit einer Oxidhaut versehen ist. - Sicherungseinsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidhaut thermisch gebildet ist.
- Sicherungseinsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidhaut chemisch gebildet ist.
- Verfahren zur Herstellung eines Sicherungseinsatzes nach Anspruch 9, wobei der Schmelzleiter mit einem Lotwerkstoff in einem Lotdepot eines Trägers versehen ist und das Lot und/oder der Träger einer thermischen Behandlung in oxidierender Atmosphäre unterzogen wird.
- Verfahren zur Herstellung eines Sicherungseinsatzes nach Anspruch 9, wobei der Schmelzleiter mit einem Lotwerkstoff in einem Lotdepot eines Trägers versehen ist und das Lot und/oder der Träger mit einer zum Lot und bzw. oder Träger affinen Substanz behandelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Sicherungseinsatz mit einem Lot auf der Basis von Zinn und einem Träger auf der Basis von Kupfer der Schmelzleiter mit einer Natrium-Sulfid-Lösung behandelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine zum Lot und/oder Träger affine Substanz zwischen saugfähigen und mit der affinen Substanz getränkten Rollen erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidation nur im Bereich des Lotes und der angrenzenden Bereiche des Trägers ausgebildet wird.
- Lotwerkstoff für Sicherungseinsätze, wobei das Lot als wirksame cadmiumfreie Substanz eine Zinn-Legierung mit zwei weiteren Bestandteilen enthält,
dadurch gekennzeichnet, dass ein erster, nach Gewichtsprozenten größerer Bestandteil, der aber nach Gewichtsprozenten kleiner ist als der Anteil der Grundsubstanz Zinn, danach ausgewählt ist, die Schmelztemperatur des Lotes herabzusetzen und ein zweiter nach Gewichtsprozenten kleinerer Bestandteil ein Stoff ist, der sich im Zinn nicht löst, wodurch beim Abkühlen vom flüssigen in den festen Zustand Kristallisationskeime entstehen, die ein feines Gefüge bewirken - Lotwerkstoff nach Anspruch 15 bestehend aus einer Zinn-Bismuth-Kupfer-Legierung, einer Zinn-Indium-Kupfer-Legierung oder einer Zinn-Bismuth-Eisen-Legierung.
- Lotwerkstoff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zinn(Sn)-Bismuth(Bi)-Kupfer(Cu)-Legierung die Anteile nach Gewichtsprozenten aufweist: Bi 10 % bis 30 %, Cu 0,3 % bis 1,0 %, insgesamt mit Zinn 99,5 %, Rest übliche Verunreinigungen.
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