DE2944368C2 - Verfahren zum Verlöten an sich nicht lötbarer Oberflächen - Google Patents

Description

2. Verfahren zum Verlöten einer lötbaren Oberfläche mit einer an sich nicht lötbaren Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die an sich nicht lötbare Oberfläche mit einem Kleber überzogen wird,

b) der Kleber mit lötbaren Metallteilchen bedeckt wird, belange er klebrig ist, und

c) nach Erhärten des Klebers die Oberflächen verlötet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kleber verwendet wird, der gegen hohe Temperaturen reiistent ist.

4. Verfahren nach Anspruch I, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich nicht lötbaren Oberflächen aus Glas, Holz, Stahl oder Papier bestehen.

5. Verfa! -en nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch jeekenrueichnet, daß die lötbaren Metallteilchen eine Mischung von Körnchen und Pulver sind.

6. Verfahren nach einem Jer vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteilchen aus Kupfer bestehen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber ein Kleber auf Siiikonbasis ist.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber ein feuerfester Kitt ist.

Die Erfindung betrifft im allgemeinen das Konstruktionswesen, bei dem ein Lot als Verbindungsmittel verwendet wird, sie betrifft insbesondere ein Verfahi ■ η zum Vertöten von an sich nicht lötbaren Oberflächen mit anderen an sich nicht lötbaren Oberflächen oder mit lötbaren Oberflächen.

Das Problem des Verlötens an sich nicht lötbarer Oberflächen wird auch durch die Schwierigkeit charakterisiert, eine verzinnbare Oberfläche zu schaffen, d. h. eine Oberfläche, an der Lot hnften kann. Verschiedene Lösungsversuche für dieses Problem werden auf drei Gebieten angeboten:

Der Herstellung von Schaltungskarten, dem Verspleißen von optischen Faserstangen und der Herstellung von dekorativem Farbglas.

Bei gedruckten Schaltungskarten ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine aushärtbare Haft-Tinte in einem vorbestimmten Muster auf eine isolierende Grundlage aufgedruckt wird, wonach Metallpulver auf die gedruckte isolierende Grundlage aufgebracht wird, wodurch

einzelne Teilchen des Metallpulvers nur auf der gedruckten Hafttinte zurückgehalten werden, und bei dem die Hafttinte ausgehärtet wird, um dadurch die einzelnen Teilchen des Metallpulvers auf ihr haften zu lassen. Die nachfolgenden Verfahrensschritte umfassen das Eintauchen der isolierenden Grundlage in eine wäßrige Lösung von Zinn-II-chloridund Palladiumchlorid zur Erzeugung eines aktivierenden Agens darauf, sowie ein anschließendes Behandeln der Grundlage in einem stromlosen Metallablagerungsbad.

Bei einem anderen Verfahren wird eine gedruckte Schaltungskarte dadurch hergestellt, daß auf die Oberfläche einer Platte aus organischem Harz ein Klebstoff im Muster einer elektrischen Schaltung aufgebracht wird, daß Metallpulver auf den Klebstoff gestreut wird, daß das aufgestreute Metallpulver derart gepreßt wird, daß es teilweise in der Oberfläche des Klebstoffs eingebettet ist und teilweise auf der Oberfläche aufliegt, wonach der mit dem Metallpulver kombinierte Klebstoff aushärtet und eine Schicht von leitendem Material auf der Oberfläche des Metallpulvers durch ein Aufbringverfahren aufgebracht wird, wobei das freiliegende Metallpulver als ein Katalysator wirkt. Diese beiden Verfahren setzen somit ein Plattieren voraus, bevor gelötet wird, während erfindungsgemäß dieser Verfahrensschritt entfällt. Während zwar der sich ergebende elektrische Stromweg fest genug ist, um dat Löten auszuhalten, gibt es kein Anzeichen, daß eine solche Verbindung fest genug ist, um Bauteile zusammenzuhalten.

Bei dem Verspleißen von optischen Faserstangen ist es bekannt, die Mantelfläche der zu verbindenden Glaselemente mit einer dünnen haftenden Metallschicht zu überziehen.

Die beschichteten Glaselemente werden einander benachbart angeordnet und mit Lot umgössen. Während eine solche Verbindung fest genug ist. um die optischen Faserstangen in einer ausgerichteten geraden Verbindung zu halten, gibt es keinen Hinweis, daß eine derartige Verbindung fest genug ium Verbinden von Bauelementen ist oder sein könnte. Die Metallschicht besteht insbesondere aus einer an Glas haftenden handelsüblichen Paste. Eine solche Metallpaste ist außerordentlich teuer und daher vollkommen ungeeignet für eine Anwendung in einem großen Umfang. Das erfindungsgemäße Verfahren, das eine Verbindung vorsieht, die fest genug zur Verbindung von Bauelementen ist. kann mit fast jedem beliebigen Kleber, der gegenüber hohen Temperaturen resistent ist, durchgeführt werden, sowie unter Verwendung relativ billiger lötbarer Metallteilchen, wie z. B. Kupfer.

Bei dekorativem Farbglas wird eine verzinnbare Oberfläche dadurch hergestellt, daß jedes Glasstück mit einem dünnen Streifen einer Metallfolie eingefaßt wird, die zu einer kontinuierlichen Metall-Umfassung verlötet wird. Eine solche Verbindung ist wesentlich schwächer als die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Verbindung, darüber hinaus ist sie wesentlich teurer und zeitaufwendiger. Außerdem muß eine Metallfolienverbindung eingestemmt werden, um die Verbindung wetterfest oder wasserdicht zu machen, während eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Verbindung von Natur aus wetterfest und wasserdicht ist.

Die bekannten Verfahren zum Verlöten von an sich nicht lötbaren Oberflächen werden durch die vorliegende Erfindung verbessert, nach der beliebige an sich nicht lötbare Oberflächen dadurch miteinander verbunden

werden, daß die Oberflächen mit einem Klebstoff überzogen werden, daß der Klebstoff mit lötbaren Metallteüchen bedeckt wird, so lange er klebrig ist, und daß nach Aushärten des Klebstoffs die Oberflächen miteinander verlötet werden, wobei das Lot an den Metallteilchen haftet und eine Verbindung zwischen den Oberflächen bildet. Der Klebstoff ist vorzugsweise gegen hohe Temperaturen resistent. Die lötbaren Metallteilchen sind vorzugsweise eine Mischung von Körnchen und Pulver bzw. Puder, und bestehen vorzugsweise aus Kupfer. Durch das von der Erfindung vorgeschlagene Verfahren ist es möglich, an wirklich jede beliebige an sich nicht iötbare Oberfläche, darunter Glas, Porzellan, Holz, unlötbare Metalle wie Stahl sowie Papiererzeugnisse anzulöten. Das Verfahren ist auch anwendbar zur Verbindung einer lötbaren Oberfläche oder eines lötbaren Materials an eine an sich nicht Iötbare Oberfläche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verlöten an sich nicht lötbarer Oberflächen zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Verlöten an sich nicht lötbarer Oberflächen zu schaffen, das eine Verbindung erzeugt, die von sich aus wetterfest und wasserdicht ist.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verlöten einer an sich nicht lötbaren Oberfläche mit einer lötbaren Oberfläche zu schaffen. Eine letzte Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Verbinden einer beliebigen Kombination von normalerweise lötbaren oder nicht lötbaren Materialien zu einer im wesentlichen selbsttragenden Struktur zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgaben schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Verlöten an sich nicht lötbarer Oberflächen vor, bei dem erfindungsgemäß die Oberflächen mit einem Kleber beschichtet werden, der Kleber mit lötbaren Metallteüchen bedeckt wird, so lange er klebrig ist, und nach Aushärten des Klebers die Oberflächen miteinander verlötet werden, wobei das Lot an den Metallteüchen haftet und eine Verbindung zwischen den Oberflächen bildet. Das Verfahren ist auch zum Verbinden einer lötbaren Oberfläche oder eines Materials mit einer an sich nicht lötbaren Oberfläche geeignet, oder auch einer beliebigen Kombination dieser Teile. Der Kleber muß gegenüber hohen Temperaturen resistent sein, damit er den Temperaturen eines üblichen Lötkolbens oder einer Lötpistole standhalten kann. Die lötbaren Metallteüchen sind vorzugsweise eine Mischung von Körnchen und Pulver bzw. Puder, und bestehen vorzugsweise aus Kupfer. Die an sich nicht lötbaren Oberflächen, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann, sind Glas, Porzellan, Holz, unlötbare Metalle wie Stahl sowie Papiererzeugnisse, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer willkürlichen Struktur, die verschiedene lötbare und an sich nicht Iötbare, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verbundene Materialien enthält;

F i g. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in F i g. I;

F i g. 3, 4 und 5 aufeinander folgende Zustände des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie sie beim Verbinden von Glasstücken auftreten.

Die in Fig. 1 dargestellte repräsentative Struktur 10 besteht aus mehreren lötbaren und an sich nicht lötbaren Materialien, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zusammengesetzt sind. Die Struktur enthält Holzelemente 12 und 14, ein Glaselement 16, einen Metalldraht 18 sowie ein Element 20 aus Karton.

Die verschiedenen Elemente der Struktur 10 sind durch mehrere Lötverbindungen verbunden, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind. Die Verbindung 22 stellt eine Verbindung von Holz auf Holz dar, die Verbindung 24 stellt eine Holz-Glasverbindung dar, die Verbindung 26 stellt eine Verbindung zwischen Glas und lötbarem Metall dar, die Verbindung 28 stellt dagegen eine Glas-Papierverbindung dar. Jede dieser Verbindungen bzw. Lötstellen ist im wesentlichen in der gleichen Art hergestellt, wie sie in Einzelschritten in den F i g. 3 bis 5 dargestellt ist.

In den Fig.3 bis 5 ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbinden an sich nicht lötbarer Oberflächen bezüglich einer Kantenverbindung zweier Glasstücke 36 und 38 dargestellt Der rste in F i g. 3 dargestellte Schritt besteht in der Aufbringung einer Klebstoffschicht 30 auf jede zu verbindende Glaskante. Der Kleber 30 ist gegenüber hohen Temperaturen resistent, da er der normalen Betriebstemperatur eir.es üblichen Lötkolbens oder einer Lötpistole stand halten muß. Zwei geeignete handelsübliche Klebstoffe sind ein Klebstoff auf Silikonbasis, oder ein Klebekitt, der im allgemeinen feuerfesten Ton und Asbestfasern enthält. Der Klebstoff 30 bedeckt die gesamten zu verbindenden gegenseitigen Kanten. Wenn dies Verfahren bei der Herstellung von Schmuckfarbglas angewendet werden soll, ist es zusätzlich wünschenswert, einen schmalen Streifen von Kleber auf jeder Oberfläche am Rand der zu verbindenden Kanten aufzubringen. Diese Überlappung ist die Grundlage für das saubere Aussehen des Lötmittelwulstes, bei dem in Fig.5 dargestellten fertigen Produkt. Der Kleber 30 kann mit einer schaumstoffüberzogenen Walze oder eine^r Bürste aufgebracht werden, deren Borsten entsprechend der Dicke des zu verbindenden Glases oder Materials abgest linkten und eingekerbt worden sind. Natürlich können auch andere Verfahren des Aufbringens angewendet werden, z. B. kann der zu verbindende Gegenstand in eine Wanne mit Kleber eingetaucht werden.

Der in Fig.4 dargestellte zweite Schritt muß durchgeführt werden, so lange der Kleber 30 noch klebrig ist, d. h. bevor er ausgehärtet ist. Bei dem zweiten Verfahrensschritt wird eine Schicht metallischer lötbarer Teilchen 32 auf die Klebstoffschichten 30 aufgebracht. Geeignete !ötbare Metallteüchen sind u. a. Kupfer, Silber und Gold. Was ihre Größe angeht, sind die Teilchen vorzugsweise eine Mischung von Körnchen und Puder bzw. Pulver, obwohl jede der beiden Möglichkeiten für sich ebenfalls anwendbar ist. Die Metallteüchen 32 können dadurch aufgebracht werden, daß sie auf die Klebstoffschichten aufgestreut werden, oder aber die Klebstoffschichten können in Tröge eingetaucht oder gep.eßt werden,die die Metallteüchen enthalten. Auf jeden Fall ist eine im wesentlichen gleichförmige Beschichtung wünschenswert, obwohl sie nicht absolut notwendig ist.

Der dritte und letzte, in Fig. 5 dargestellte Schritt

^b5 findet statt, nachdem der Kleber ausgehärtet ist, wodurch die Metallteilen mit den Teilen aus Glas oder anderem Material verbunden werden. Die zu verbindenden Kanten werden dicht aneinander gelegt und können

unter Verwendung eines Standardlotcs wie /. B. eines Blei-Zinnlotes und eines üblichen Lötkolbens oder einer Lötpistole verlötet werden Das Ergebnis ist ein sauberer Lötmittelwulst 34, der die Verbindung vollständig abdichtet. Diese Verbindung ist wetterfest und wasserdicht.

Bei Papiererzeugnissen kann ein geeigneter, hochtemperaturfester Kleber das Papiererzeugnis vor dem Verbrennen während des Verlötens schützen.

Das erfindungsgemäßc Verfahren ist relativ billig.

arbeitssparend und zuverlässig. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Erzeugnisse eignen sich insbesondere zur leichten Reparatur. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Verbindun-

-, gen können wieder aufgelötet und wieder zusammengelötet werden, wodurch die Ersetzung oder Neuanordnung irgendeines Elementes in der Struktur vereinfacht wird. Die reparierte Verbindung ist ebenso fest, wetterfest und wasserdicht wie die ursprüngliche

in Verbindung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verlöten an sich nicht lötbarer Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Oberflächen mit einem Kleber überzogen werden.

b) der Kleber mit lötbaren Metallteilchen bedeckt wird, solange er klebrig ist, und

c) nach dem Erhärten des Klebers die metallischen Oberflächen aneinander gelötet werden.