Claims (1)
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Erfindungsanspruch:Invention claim:
Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Fügeverbindungen, z. B. bezüglich der Festigkeit, vorzugsweise von lotbeschichteten Preßverbindungen unter Anwendung einer Einrichtung zur dynamischen Belastung dadurch gekennzeichnet, daß nach der an sich bekannten Herstellung der mit einer entsprechenden Lotschicht (3) versehenen Fügeverbindung, z. B. durch Längspressen, Querpressen, Schrauben oder Klemmen, diese einer definierten dynamischen Belastung (4), insbesondere in axialer und/oder radialer Richtung, mittels vorzugsweise der an sich bekannten Einrichtung (5) unterworfen wird. Hierzu 1 Seite ZeichnungProcess for improving the properties of joint compounds, eg. B. in terms of strength, preferably of solder-coated press joints using a device for dynamic load characterized in that after the known per se provided with a corresponding layer of solder (3) joint connection, for. B. by longitudinal pressing, transverse pressing, screws or clamps, this a defined dynamic load (4), in particular in the axial and / or radial direction, preferably by means of the known device (5) is subjected. For this 1 page drawing
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Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Fügeverbindungen . .Method for improving the properties of joint connections. ,
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Fügeverbindurigen, insbesondere Preßverbindungen. Das Verfahren wird vorwiegend bei solchen Verbindungen angewandt, deren Eigenschaften, z. B. Festigkeit, elektrische und thermische Leitfähigkeit, gegenüber der ursprünglichen Fügeverbindung verbessert werden sollen.The invention relates to a method for improving the properties of joining compounds, in particular pressing compounds. The method is mainly applied to those compounds whose properties, for. As strength, electrical and thermal conductivity, to be improved compared to the original joint connection.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Die Übertragungsfähigkeit von Preßverbindungen ist an das vorhandene Übermaß, das von den Fertigungstoleranzen führt zu einem erhöhten Aufwand in der Teilefertigung. Beim Einsatz kann sich durch mögliche Relaxions- und Abnutzungsprozesse die Übertragungsfähigkeit verschlechtern.The transfer capability of press connections is due to the existing oversize, which leads from the manufacturing tolerances to an increased effort in parts production. During use, possible transfer and relaxation processes may worsen due to possible relaxation and wear processes.
Eine in WP 148693 beschriebene Möglichkeit zur Erhöhung der Übertragungsfähigkeit von Preßverbindungen ist die Kombination von Preßverbindung und Preßlötverbindung. Durch die Preßverbindung wird der zur Realisierung örtlicher Preßlötverbindungen notwendige Druck erzeugt. Eine Aktivierung der Fügeflächen, die bei der Herstellung der Preßverbindung nur auf einige Stellen beschränkt ist, ist für die Entstehung der Preßlötverbindungen unbedingt notwendig. Damit kann mit dieser Erfindung nur eine begrenzte Verbesserung der Eigenschaften erreicht werden.A possibility described in WP 148693 for increasing the transfer capability of press connections is the combination of press connection and Preßlötverbindung. By pressing the pressure necessary for the realization of local Preßlötverbindungen is generated. An activation of the joining surfaces, which is limited in the production of the press connection only in some places, is essential for the emergence of Preßlötverbindungen. Thus, with this invention, only a limited improvement in the properties can be achieved.
Es ist bekannt, das bei mit Molybdändisulfid geschmierten Preßverbindungen im Belastungsfall keine Verschlechterung der Übertragungsfähigkeit auftritt. Gleichzeitig wird dadurch jedoch das übertragbare Drehmoment auf Grund der rein kraftschlüssigen Preßverbindung und der vorliegenden Reibwerte begrenzt. Weiterhin besteht bei der Anwendung der Schmiermittel für Querpreßverbindungen die Gefahr der Schmierpolsterbildung. Das Ziel der Molybdändisülfidpaste ist lediglich ein Trennung der Fügeflächen zur Vermeidung der Passungsrostbildung. Die Reibwerte sind aber durch das' angewendete Schmiermittel bedeutend geringer als bei trockenen Preßverbindungen. Außerdem verschlechtem sich durch das Schmiermittel die elektrischen und thermischen Eigenschaften der Verbindung. It is known that in molybdenum disulfide lubricated press joints in case of load no deterioration of the transmission capacity occurs. At the same time, however, the transmittable torque is limited due to the purely non-positive press connection and the existing coefficients of friction. Furthermore, in the application of the lubricant for Querpreßverbindungen the risk of formation of lubricant. The goal of the molybdenum disulphide paste is merely a separation of the joining surfaces to avoid fretting corrosion. However, the coefficients of friction are significantly lower by the 'applied lubricant than in dry press joints. In addition, the lubricant degrades the electrical and thermal properties of the joint.
Die in WP 152972 geschützte Preßverbindung mit verbundstabiler Konversionsschicht ermöglicht zwar eine Steigerung der Übertragungsfähigkeit, hat aber den Nachteil, daß zwischen den Fügeteilen keine adhäsive Verbindung entsteht und damit die Steigerung der Übertragungsfähigkeit begrenzt ist.Although protected in WP 152972 press connection with composite stable conversion layer allows an increase in the transmission capability, but has the disadvantage that no adhesive bond is formed between the Fügeteilen and thus the increase in transmission capacity is limited.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von kraftschlüssigen Fügeverbindungen zu schaffen, womit die erförderlichen Toleranzen der Einzelteile vergrößert, die notwendige Fügelänge verringert, damit der Materialeinsatz gesenkt und gleichzeitig die Lebensdauer erhöht werden können, das heißt insbesondere, daß das Masse-Leistungs-Verhältnis· verbessert werden kann.The aim of the invention is to provide a method for improving the properties of non-positive joining compounds, which increases the tolerances of the required parts, reduces the necessary Fügelänge so that the use of materials can be lowered and at the same time the life can be increased, that is, in particular Mass-performance ratio can be improved.
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Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften, insbesondere der Festigkeit, vorzugsweise an lotbesehichteten Preßverbindungen zu schaffen.The invention is based on the object to provide a method for improving the properties, in particular the strength, preferably at lotbesehichteten press joints.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß unter Verwendung einer an sich bekannten Einrichtung zur dynamischen Belastung dadurch gelöst, daß nach der an sich bekannten Herstellung der Fügeverbindung, z. B. durch Längs- oder Querpressen, Schrauben oder Klemmen, wobei mindestens eine Fügefläche mit einer entsprechenden Lotschicht versehen sein muß, diese einer definierten dynamischen Belastung, insbesondere in axialer,und/oder radialer Richtung mittels einer bekannten Einrichtung, z. B. eines dynamischen Prüfstandes, unterworfen wird und damit überraschenderweise eine Festigkeitssteigerung und eine Verbesserung der thermischen und elektrischen Leitfähigkeit der gezielt belasteten Verbindung erreicht wird.This object is achieved by using a known device for dynamic load, characterized in that after the known per se preparation of the joint connection, z. B. by longitudinal or transverse pressing, screws or clamps, wherein at least one joining surface must be provided with a corresponding solder layer, this defined dynamic load, in particular in the axial and / or radial direction by means of a known device, for. B. a dynamic test stand, is subjected and thus surprisingly an increase in strength and an improvement in the thermal and electrical conductivity of the targeted loaded connection is achieved.
Die entsprechenden Lotschichten bzw. die eine Lotschicht und der Grundwerkstoff müssen zum Erreichen der beabsichtigtenThe corresponding solder layers or a solder layer and the base material must reach the intended
Verbesserungen improvements
— eine Strukturähnlichkeit,A structural similarity,
— einen homogenen Gefügeaufbau, · ;- a homogeneous microstructure, ·;
— einen positiven Gradienten der Schubfestigkeit und- a positive gradient of shear strength and
— eine geringe Reaktionsneigung besitzen. ..,.- have a low tendency to react. ...
Durch die definierte dynamische Belastung tritt zwischen den Fügeflächen ein örtliches Gleiten auf, das die Oxidschichten auf den Fügeflächen zerstört und diese zur Herstellung der stoffschlüssigen Preßlötverbindungen aktiviert. Die Verbesserung der Eigenschaften ist vom Anteil der stoffschlüssigen Fügeverbindungen abhängig, der während der dynamischen Belastung zunimmt. Bei einem bestimmten Anteil der stoffschlüssigen Fügeverbindungen kann kein örtliches Gleiten mehr auftreten.Due to the defined dynamic load, a local sliding occurs between the joining surfaces, which destroys the oxide layers on the joining surfaces and activates them to produce the cohesive press-soldered connections. The improvement of the properties depends on the proportion of cohesive joining compounds, which increases during dynamic loading. With a certain proportion of cohesive joints no local sliding can occur.
Die Anwendung dieses Verfahrens bei nichtrotationssymmetrischen Teilen ist möglich und erfordert ebenfalls ein örtliches Gleiten der Fügeflächen.The application of this method in non-rotationally symmetric parts is possible and also requires a local sliding of the joining surfaces.
Während des Einsatzes der Fügeverbindungen können ebenfalls deren Eigenschaften verbessert werden und somit gegebenenfalls auf eine vorherige dynamische Belastung verzichtet werden.During the use of the joint connections also their properties can be improved and thus optionally be dispensed with a prior dynamic load.
Eine Vergrößerung der Einzelteiltoleranzen ist möglich, da die Tragfähigkeitssteigerung mit kleinerem Übermaß größer ist.An increase in the part tolerances is possible because the increase in capacity with a smaller oversize is greater.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll anhand einer Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine Welle-Nabe-Verbindung undThe invention will be explained in more detail with reference to a drawing of two embodiments. In the drawing, Fig. 1 shows a shaft-hub connection and
Fig.2 eine Schraubenverbindung, >2 a screw connection,>
Die Fügefläche einer Welle 1 aus Stahl wird mit einer 5 bis 10μηη dicken Zinklotschicht 3 beschichtet. Durch Längspressen wird die Preßvefbindung zwischen der mit einer Lotsehicht 3 beschichteten Welle 1 und einer Nabe 2 aus Stahl hergestellt. DieseThe joining surface of a shaft 1 made of steel is coated with a 5 to 10μηη thick zinc brazing layer 3. By longitudinal pressing the Preßvefbindung between the coated with a Lotsehicht 3 shaft 1 and a hub 2 made of steel. These