Claims (1)
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Die Erfindung betrifft ein Flussmittel zum Löten, d. h. zum Verbinden von metallischen Werkstoffen mit Hilfe eines geschmolzenen Zusatzmetalls. Ein solches Flussmittel hat die Aufgabe, die Benetzung des Grundwerkstoffes durch das geschmolzene Lot zu ermöglichen. Dies wird erreicht durch Auflösen der oberflächlichen Oxydschichten auf dem Grund- werkstoff und auf dem Lot und durch gleichzeitigen Oxydationsschutz.
The invention relates to a flux for soldering, i. H. for joining metallic materials with the help of a molten filler metal. The task of such a flux is to enable the base material to be wetted by the molten solder. This is achieved by dissolving the superficial oxide layers on the base material and on the solder and by simultaneous protection against oxidation.
Der Schmelzpunkt und die Arbeitstemperatur der Flussmittel müssen den Eigenschaften der entsprechenden Lotlegierungen angepasst werden. So müssen beispielsweise für Kupferlote, wie L-MS60, L-NS (nach DIN 8513), mit Arbeitstemperaturen zwischen ca. 80010000 C C spezielle Flussmittel mit einem Wirktemperaturbereich von ca. 75011000 C C eingesetzt werden. Derartige Flussmittel sind üblicherweise auf Boraxbasis aufgebaut und können z. B. Zusätze von Phosphaten, Silicaten und Halogeniden enthalten.
The melting point and the working temperature of the flux must be adapted to the properties of the corresponding solder alloys. For example, for copper solders such as L-MS60, L-NS (according to DIN 8513), with working temperatures between approx. 80010000 C C, special fluxes with an effective temperature range of approx. 75011000 C C must be used. Such fluxes are usually based on borax and can, for. B. contain additives of phosphates, silicates and halides.
Die bekannten Flussmittel, insbesondere Flussmittel dieser letzten Art, weisen im allgemeinen verschiedene Nachteile auf, z. B. starkes Aufblähen beim Beflammen oder Erwärmen durch die physikalisch bedingte Kristallwasserabgabe, eine beim Löten sehr unerwünschte Erscheinung, relativ geringes Oxydlösevermögen, schlecht entfernbare Flussmittelrückstände und einen sehr störenden Blendeffekt infolge der intensiven Gelbfärbung beim Beflammen (Natriumlinie).
The known fluxes, in particular fluxes of this last type, generally have various disadvantages, e.g. B. strong puffing when flaming or heating due to the physically induced release of water of crystallization, a very undesirable phenomenon when soldering, relatively poor oxide dissolving power, poorly removable flux residues and a very annoying glare effect due to the intense yellow coloration when flaming (sodium line).
Trotzdem glaubte man bisher nicht auf Borax verzichten zu können, da es den Flussmitteln gerade im Bereich von 800-1000 C die erforderliche Beständigkeit verleiht.
In spite of this, it was previously believed that borax could not be done without, as it gives the flux the necessary resistance, especially in the range of 800-1000 C.
Es wurde nun gefunden, dass es entgegen den bisherigen Erwartungen und Erfahrungen möglich ist, vorzügliche Flussmittel im System Bor- Sauerstoff - Wasserstoff - Kalium herzustellen, mit denen die erwähnten Nachteile vermieden werden.
It has now been found that, contrary to previous expectations and experience, it is possible to produce excellent fluxes in the boron-oxygen-hydrogen-potassium system with which the disadvantages mentioned are avoided.
Das erfindungsgemässe Flussmittel ist dadurch gekennzeich net, dass es eine Mischung von Verbindungen aus Bor, Sauerstoff, Wasserstoff und Kalium enthält, die, in Gewichtsprozen ten dieser Mischung ausgedrückt und ohne Berücksichtigung gegebenenfalls vorhandenen Kristallwassers, aus 15-30% Bor, 5570% Sauerstoff, weniger als 2,5 % Wasserstoff und 1025% Kalium besteht, wobei mindestens 2% Kalium in Polyboraten der Formel K2O nB2O3 mit ungleich oder grösser als 5 gebun den ist.
The flux according to the invention is characterized in that it contains a mixture of compounds of boron, oxygen, hydrogen and potassium, which, expressed in percent by weight of this mixture and without taking into account any water of crystallization that may be present, consists of 15-30% boron, 5570% oxygen, less than 2.5% hydrogen and 1025% potassium, with at least 2% potassium in polyborates of the formula K2O nB2O3 not equal to or greater than 5.
Vorzugsweise ist mindestens 5% Kalium in den genannten Polyboraten gebunden. Besonders günstige Ergebnisse werden ferner mit einem Flussmittel erzielt, das eine Mischung aus 2025% Bor, 58-68% Sauerstoff, 0,61,7% Wasserstoff und 11-20% Kalium enthält.
Preferably at least 5% potassium is bound in the polyborates mentioned. Particularly favorable results are also achieved with a flux that contains a mixture of 2025% boron, 58-68% oxygen, 0.61.7% hydrogen and 11-20% potassium.
Das vorliegende Flussmittel kann zur Anpassung an bestimmte Grundwerkstoffe und Arbeitsbedingungen zusätzlich bis zu 2% Silizium, vorzugsweise an Sauerstoff gebundenes Silizium, oder bis zu 5 % Aluminiumsilicate enthalten. Ferner kann das Flussmittel zusätzlich zu den anderen Zusätzen oder als alleinigen Zusatz bis zu 1 % oberflächenaktive Substanzen, wie beispielsweise Sulfonate, und/oder bis zu 1 % Bor in elementarer Form enthalten. Alle Prozentangaben beziehen sich dabei auf das Gewicht der genannten Mischung von Verbindungen aus Bor, Sauerstoff, Wasserstoff und Kalium.
The present flux can additionally contain up to 2% silicon, preferably silicon bound to oxygen, or up to 5% aluminum silicates to adapt it to certain base materials and working conditions. Furthermore, in addition to the other additives or as a sole additive, the flux can contain up to 1% surface-active substances, such as sulfonates, and / or up to 1% boron in elemental form. All percentages relate to the weight of the stated mixture of compounds of boron, oxygen, hydrogen and potassium.
Das erfindungsgemässe Flussmittel ist mit den üblichen Zusätzen wie Halogeniden und Phosphaten verträglich, es ist aber gerade sein Vorteil, dass es ohne irgendwelche und insbesondere ohne die üblichen, häufig gesundheitsgefährdenden Zusätze aktiv und wirksam ist.
The flux according to the invention is compatible with the usual additives such as halides and phosphates, but it is precisely its advantage that it is active and effective without any and in particular without the usual, often harmful additives.
Das erfindungsgemässe Flussmittel kann als trockenes Pulver verwendet werden, oder es kann, wenn es mit Flüssigkeiten oder Lösungen wie Wasser, Alkoholen, Glykolen etc.
The flux according to the invention can be used as a dry powder, or when mixed with liquids or solutions such as water, alcohols, glycols, etc.
angeteigt wird, als Paste, als streichfähige oder spritzfähige Dispersion, oder ferner als Überzug auf Lotformteilen Verwendung finden. Insbesondere kann es Bindemittel, wie z. B. die im Schweizerischen Patent Nr. 569 543 genannten polymeren Methacrylate enthalten und den Überzug eines Lotstabes bilden.
is made into a paste, as a paste, as a spreadable or sprayable dispersion, or as a coating on preformed solder parts. In particular, it can binders, such as. B. contain the polymeric methacrylates mentioned in Swiss Patent No. 569 543 and form the coating of a plumbing rod.
Das nachstehend angeführte Beispiel gibt eine typische Ausführungs- und Anwendungsform des vorliegenden Flussmittels an.
The example given below gives a typical embodiment and application of the present flux.
Beispiel
50 Gewichtsprozent Borsäure werden mit
32 Gewichtsprozent Kaliumpentaborat,
8 Gewichtsprozent Kaliumtetraborat und
10 Gewichtsprozent Kaliummetaborat homogen vermischt (Elementenzusammensetzung: 19,37%
Bor; 65,09% Sauerstoff; 2,43 % Wasserstoff und 13,11 %
Kalium), mit Wasser zu einer Paste angeteigt und in dieser
Form verwendet, oder die Paste wird getrocknet, gemahlen und zusammen mit 10% eines organischen, für den Lötprozess inerten Bindemittels, wie z. B. Polyvinylharz, auf einen L-MS60
Hartlotstab aufgebracht. Mit diesem letztgenannten Stab können viele der üblichen Autogenlötungen infolge der vorzüglichen Aktivität der Flussmittelumhüllung auch ohne zusätzliches Flussmittel durchgeführt werden.
example
50 percent by weight boric acid are included
32 weight percent potassium pentaborate,
8 percent by weight potassium tetraborate and
10 percent by weight potassium metaborate mixed homogeneously (element composition: 19.37%
Boron; 65.09% oxygen; 2.43% hydrogen and 13.11%
Potassium), made into a paste with water and in this
Form used, or the paste is dried, ground and together with 10% of an organic, for the soldering process inert binder, such as. B. polyvinyl resin, onto an L-MS60
Brazing rod applied. With this last-mentioned rod, many of the usual oxy-fuel soldering operations can also be carried out without additional flux due to the excellent activity of the flux coating.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Flussmittel zum Löten, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mischung von Verbindungen aus Bor, Sauerstoff, Wasser stoff und Kalium enthält, die, in Gewichtsprozenten dieser
Mischung ausgedrückt und ohne Berücksichtigung gegebenen falls vorhandenen Kristallwassers, aus 15-30% Bor, 55-70%
Sauerstoff, weniger als 2,5 % Wasserstoff und 1025 % Kalium besteht, wobei mindestens 2% Kalium in Polyboraten der
Formel K2O nB2O3 mit ¯gleich oder grösser als 5 gebunden ist.
Flux for soldering, characterized in that it contains a mixture of compounds of boron, oxygen, hydrogen and potassium, which, in percent by weight of these
Mixture expressed and without taking into account any water of crystallization that may be present, from 15-30% boron, 55-70%
Oxygen, less than 2.5% hydrogen and 1025% potassium, with at least 2% potassium in polyborates
Formula K2O nB2O3 with ¯ equal to or greater than 5 is bound.
UNTERANSPRÜCHE
1. Flussmittel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 5% Kalium in den genannten Polyboraten gebunden ist.
SUBCLAIMS
1. Flux according to claim, characterized in that at least 5% potassium is bound in the polyborates mentioned.
2. Flussmittel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus 2025% Bor, 58-68% Sauerstoff, 0,6-1,7% Wasserstoff und 11-20% Kalium besteht.
2. Flux according to claim, characterized in that the mixture consists of 2025% boron, 58-68% oxygen, 0.6-1.7% hydrogen and 11-20% potassium.
3. Flussmittel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyborate solche mit n zwischen 5 und 8 sind.
3. Flux according to claim, characterized in that the polyborates are those with n between 5 and 8.
4. Flussmittel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich, in Gewichtsprozenten der genannten Mischung ausgedrückt, bis zu 2% Silizium enthält.
4. Flux according to claim, characterized in that it additionally contains up to 2% silicon, expressed in percent by weight of the mixture mentioned.
5. Flussmittel nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Silizium an Sauerstoff gebunden ist.
5. Flux according to dependent claim 4, characterized in that the silicon is bound to oxygen.
6. Flussmittel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich, in Gewichtsprozenten der genannten Mischung ausgedrückt, bis zu 5 % Aluminiumsilicat enthält.
6. Flux according to claim, characterized in that it also contains up to 5% aluminum silicate, expressed in percent by weight of the mixture mentioned.
7. Flussmittel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich, in Gewichtsprozenten der genannten Mischung ausgedrückt, bis zu 1 % oberflächenaktive Substanzen enthält.
7. Flux according to claim, characterized in that it additionally contains up to 1% surface-active substances, expressed in percent by weight of the mixture mentioned.
8. Flussmittel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeich net, dass es zusätzlich, in Gewichtsprozenten der genannten Mischung ausgedrückt, bis zu 1 % Bor in elementarer Form enthält.
8. Flux according to claim, characterized in that it additionally, expressed in percent by weight of the mixture mentioned, contains up to 1% boron in elemental form.
9. Flussmittel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Bindemittel enthält und den Überzug eines Lotstabes bildet.
9. Flux according to claim, characterized in that it contains a binding agent and forms the coating of a solder rod.