DE474597C - Loetmittel fuer duenne Bleche und Folien aus Aluminium - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 10. APRIL 1929

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49 h³ GRUPPE

Lötmittel für dünne Bleche und Folien aus Aluminium Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. April 1924 ab

Gegenstand der Erfindung ist ein Lötmittel

für dünne Bleche und Folien aus Aluminium.

Das Löten von dünnen Blechen oder Folien

aus Aluminium bietet große Schwierigkeiten, wie dem Fachmann allgemein bekannt ist.

Es ist bekannt, bei der Lötung von Metallen organische Stoffe als Lötmittel zu benutzen, jedoch ist keines der bisher beschriebenen Lötmittel geeignet, um dünne Aluminiumbleche oder -folien zu löten, weil die Bedingungen für die Lösung der Oxydhaut unter gleichzeitiger Entfettung des Metalls und Berührung der gereinigten metallischen Aluminiumoberfläche mit dem Lot unter Abschluß von Luft oder anderen oxydierend wirkenden Stoffen nicht gegeben sind. In anderen Fällen ist die Durchführbarkeit des Lötverfahrens an Bedingungen geknüpft, die sich praktisch nicht oder nur mit Schwierigkeiten einhalten lassen. So soll z. B. Aluminium unter Benutzung, eines aus Stearinöl oder anderen Fettsäuren und Benzin oder Benzol bestehenden Lötmittels gelötet werden. Dabei wird aber ausdrücklich die Notwendigkeit betont, die zu lötenden Stellen stark auf einer Heizfläche (Ofen) zu erhitzen, da nur dann die Lötung mit dem Kolben vorgenommen werden könne. Außerdem bedarf dieses Verfahren einer vorherigen Reinigung der Lötstellen, z. B. durch Kieselfluorwasserstoffsäure.

; Ferner ist ein Schweißverfahren für Aluminium bekannt, wobei ein Vorbereitungsbad Terpentinöl oder ein anderes Öl oder irgendeinen kohlenstoffhaltigen Körper enthält.

Praktische Versuche, dieses Verfahren zur Lötung dünner Aluminiumbleche und -folien zu verwenden, haben seine Unfruchtbarkeit ergeben, da durch das am Metall haftende Öl der Lötkolben regelmäßig verrußte und damit die Ausführung einer Lötung unmöglich wurde. Hiervon abgesehen, bedarf dieses Verfahren eines hochschmelzenden Flußmittels (Borax), dessen Anwendung bei der Verbindung dünner Aluminiumbleche und -folien unmöglich sein würde.

Es ist ferner bekannt, sich auch organischer Säuren, unter anderem Essigsäure, zu bedienen, jedoch sollen diese Säuren nicht so sehr als Flußmittel oder Desoxydationsmittel in Frage kommen, sondern vielmehr zur Bildung eines aus Aluminium-Aluminiumsalz bestehenden Kittes benutzt werden, der die gewünschte Verbindung der Metallstücke bewirken soll. Eine brauchbare Verbindung kann aber nicht erzielt werden.

Ebenfalls einer organischen Säure oder des Salzes einer solchen, und zwar der Essigsäure, bedient sich ein anderer Vorschlag, jedoch nicht zum eigentlichen Löten, sondern nur zur Herstellung eines Lotes, das aber zu mindestens

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Felix Thomas in Singen, Hohentwiel,

98 Prozent aus Blei besteht und daher zum Löten von Aluminium nicht in Frage kommen kann.

Zum Löten bei._ elektrotechnischen Arbeiten ist die Anwendung eines Gemisches bekannt, das mit den Mischungen der Erfindung auf den ersten Blick große Ähnlichkeit aufweist, da es sich ebenfalls aus Harzsäuren und Azetaten einerseits und fettlösenden Mitteln, wie Benzin,

ισ Benzol, Spiritus, andererseits zusammensetzt.

Es enthält jedoch außerdem — im Widerspruch zu dem beabsichtigten Zweck — einen Zusatz von Fett, insbesondere Schweineschmalz, der für das Löten von Aluminium als hinderlich oder wenigstens erschwerend anzusehen ist.

Schließlich ist der Vorschlag gemacht worden, sich bei der Lötung von Aluminium organischer Flußmittel zu bedienen. Trotz der Anwendung dieser Flußmittel ist bei den bekannten Verfahren eine vorausgehende mechanische Reinigung erforderlich, und die erwähnten Flußmittel haben offenbar nur den Zweck, die Luft von der Lötstelle abzuhalten und eine Oxydation des Metalls an derselben zu verhindern. Die angeführten Stoffe (Kopaivabalsam und Stearinöl) sind nicht dazu geeignet, weil sie Mineralöle nicht zu lösen vermögen und die Ölhaut auf dem Aluminium in der Regel von Mineralölresten herrührt.

Gegenüber den bekannten angeführten Lötmitteln besitzen die Lötmittel der Erfindung den Vorzug, daß fettlösende Flüssigkeiten, die zur Entfernung der auf der Aluminiumoberfläche fast immer vorhandenen Fett- oder Ölschicht dienen, gemeinsam mit solchen das Aluminium selbst nicht merklich angreifenden organischen Säuren oder Metallsalzen der letzteren zur Verwendung gelangen, die imstande sind, die stets auf dem Aluminium befindliche Oxydhaut zu lösen; dagegen sind weitere Zusätze, insbesondere von Fetten, Ölen o. dgl., wie sie einige der bekannten Lötmittel als wesentliche Bestandteile enthalten, bewußt vermieden, da, wie auch der praktische Versuch gezeigt hat, mit solchen Zusätzen eine erhebliche Erschwerung des Lötens von dünnen Aluminiumblechen und -folien verbunden ist. Der Grund, weshalb die Wichtigkeit dieses letzteren Punktes bisher nicht erkannt worden ist, liegt vermutlich darin, daß die Frage des Lötens sehr dünnwandiger Aluminiumteile erst in neuerer Zeit Bedeutung gewonnen hat, und daß man beim Arbeiten mit den bekannten fetthaltigen Lötmitteln bei AIuminiumblechen der gewöhnlich verarbeiteten Stärken (etwa 1 mm) den hinderlichen Einfluß des Fettes oder Öles nicht bemerkte, weil die Oxydhaut durch die übliche starke mechanische Bearbeitung der Lötstellen mit der Bürste, dem Kolben oder dem Schaber entfernt wurde. Solche mechanischen Einwirkungen sind natürlich bei sehr dünnen Blechen oder gar Folien ausgeschlossen. Die Erfindung bedeutet daher auch gegenüber den bis jetzt bekannten ähnlichen Verfahren zur Lötung von Aluminium, die trotz der Anwendung ähnlicher Lötmittel einer vorherigen mechanischen Reinigung der zu lötenden Stelle bedürfen, einen beachtenswerten technischen Fortschritt.

Das Lötmittel der Erfindung besteht aus einer oder mehreren organischen Säuren oder deren Metallsalzen, wobei als Lösungs- oder Suspensionsmittel Flüssigkeiten dienen, die auf die Metalloberfläche entfettend wirken, z. B. Alkohol, Benzin, Benzol und dessen Derivate, Chlorkohlenwasserstoffe, Tetralin usw. entweder einzeln oder in Mischung, wobei jedoch zu beachten ist, daß bei Verwendung eines einzelnen dieser Lösungsmittel ein solches gewählt wird, dessen Siedepunkt nicht zu tief Hegt, damit es bei Annäherung des Lötkolbens nicht bereits verdunstet und so an der Erfüllung seiner Aufgabe verhindert wird. Wird eine Mischung aus zwei oder mehreren Lösungsmitteln verwendet, so muß wenigstens ein Bestandteil einen genügend hohen Siedepunkt haben. In manchen Fällen, nämlich dann, wenn das Lösungsmittel mit der organischen Säure oder dem Salz einer solchen eine festere Bindung eingeht, die eine erhebliche Siedepunktserhöhung des ersteren zur Folge hat, kann jedoch auch mit einem niedrig siedenden Lösungsmittel der gleiche Erfolg erzielt werden. (Beispiel: Ölsäure mit Trichloräthylen.)

Als organische Säuren kommen besonders in Frage: Harzsäuren, Stearin-, Palmitin-, Öl-, Ameisen-, Essig- und Oxalsäure, und zwar entweder einzeln oder gemischt. Als deren Metallsalze eignen sich besonders die Zink- und Zinnsalze.

Als Lötflüssigkeit kann demgemäß z. B. nur eine Lösung von Kolophonium in Benzin dienen und bei Verwendung von Metallsalzen organischer Säuren z. B. eine Lösung oder Mischung von Kolophonium, Zinkresinat und Zinnformiat in Alkohol oder Benzin.

Die vorerwähnten Stoffe zur Herstellung des Lötmittels sind natürlich nicht erschöpfend, sondern es können auch gleichwertige weitere Stoffe Verwendung finden.

Als Lot hat sich eine Legierung von etwa Prozent Zink und 60 Prozent Zinn am besten bewährt, es kann aber auch mit anders zusammengesetzten Loten gearbeitet werden.

Die Ausführung des Verfahrens des Lötens erfolgt im wesentlichen in ähnlicher Weise wie beim Weichlöten von Zinkfolien, indem die Lötflüssigkeit gemäß der Erfindung an Stelle des üblichen Lötwassers Verwendung findet. Zweckmäßig arbeitet man mit einem elektrischen Lot- iao kolben oder einem Benzinlötkolben und bei' mäßiger Temperatur. Das Lötmittel wird auf

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die zu lötenden Stellen gestrichen, so daß es diese in dünner Schicht bedeckt. Durch die Hitze des Lötkolbens werden z. B. die Harzsäuren (Kolophonium) zum Schmelzen gebracht und lösen die oberflächlichen Oxydschichten des Metalls.

Lötmittel und Lot sind von fremden Stoffen frei zu halten. Salmiakstein darf zum Reinigen des Lötkolbens allenfalls bei Beginn der Lötung

to zum Blankmachen und ersten Verzinnen benutzt werden, dagegen nicht während der Lötung, wo man ihn nur mit der Feile oder der Drahtbürste reinigen darf.
Eine nachträgliche Reinigung der Lötnähte ist nicht nötig, da etwa verbleibende Reste des Lötmittels keinen schädlichen Einfluß auf die Lötnaht oder das Lötgut haben.

Claims (9)

1. Patentansprüche:
   20

   i. Organische Flußmittel und fettlösende Kohlenwasserstoffe enthaltendes Lötmittel zum Löten dünner Bleche und Folien aus Aluminium, dadurch gekennzeichnet, daß unter Ausschluß des Zusatzes von Fetten und ölen mineralischer oder tierischer Herkunft solche diese Fette und Öle lösende Flüssigkeiten, die auf Aluminium selbst nicht einwirken, mit solchen organischen Säuren oder deren Metallsalzen in Form einer Lösung oder Mischung vereinigt sind, die imstande sind, die auf der Oberfläche des Aluminiums vorhandene dünne Oxydhaut insbesondere bei der zum Löten angewendeten Wärme zu lösen.
2. 2. Lötmittel nach Anspruch 1, lediglich bestehend aus einer Lösung von Kolophonium in Benzin.
3. 3. Lötmittel nach Anspruch 1, bestehend aus einer Mischung von Stearinsäure oder Palmitinsäure mit .Benzol.
4. 4. Lötmittel nach Anspruch 1, bestehend aus einer Mischung von Ameisensäure mit Benzol und Methylhexalin.
5. 5. Lötmittel nach Anspruch 1, bestehend aus einer Mischung von Essigsäure und Tetralin.
6. 6. Lötmittel nach Anspruch 1, bestehend aus einer Mischung von Ölsäure mit Kresol oder Trichloräthylen.
7. 7. Lötmittel nach Anspruch 1, bestehend aus einer Mischung von Oxalsäure mit Äthylalkohol und Tetralin.
8. 8. Lötmittel nach Anspruch 1 bis 7, bestehend aus Mischungen der dort genannten Stoffe.
9. 9. Lötmittel nach Anspruch 1, bestehend aus einer Mischung von Zinn-Silvinat, Zinn-Oleat, Kolophonium, Benzol und Trichloräthylen.