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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden einer Flussmittelschicht
auf einem Aluminiumplattenelement, eine bei dem Bildungsverfahren
zu verwendende Flussmittelzusammensetzung sowie ein Aluminiumplattenelement,
auf dem eine Flussmittelschicht gebildet wurde. Die vorliegende
Erfindung ist insbesondere bei der Anwendung zum Bilden der Flussmittelschicht
auf einem einen Wärmetauscher
bildenden Plattenelement aus Aluminium effektiv.
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Herkömmliche
Verfahren enthalten ein Verfahren zum Bilden einer Flussmittelschicht
zum Löten
auf einer Oberfläche
eines Aluminiumlegierungswerkstücks,
das in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2002-66731 offenbart ist. Bei dem Bildungsverfahren wird eine
Flüssigkeit,
die ein Flussmittel und ein Bindemittel enthält, auf ein erwärmtes Werkstück gespritzt,
und dann wird eine Flussmittelschicht auf einer Oberfläche des
Werkstücks
nach einem Trocknungsschritt des Trocknens mit Wärme gebildet.
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Obwohl
bei dem herkömmlichen
Verfahren zum Bilden der Flussmittelschicht zum Löten ein Schritt
des Erwärmens
des Werkstücks
vor dem Spritzen der Flüssigkeit
eingesetzt wird, ist nach dem Spritzschritt ein Warmtrocknungsschritt
des Heizens und Trocknens des Werkstücks notwendig. Deshalb hat
das herkömmliche
Verfahren Probleme, dass es eine lange Zeit zum Bearbeiten des Werkstücks benötigt sowie
die Schritte verkompliziert und die Anlagen vergrößert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung konzentrierten ihre Aufmerksamkeit
auf einen Schritt des Entfettens, der vor einem Schritt des Bildens
einer Flussmittel schicht eingesetzt wird, und ein Aluminiumplattenelement
(aus einem Aluminiummaterial oder einem Aluminiumlegierungsmaterial)
wird in dem Schritt des Entfettens auf eine relativ hohe Temperatur
erwärmt,
wenn eine relativ große
Menge eines mit den Prozessen des Stanzens und dergleichen zusammenhängenden
Verarbeitungsöls
auf dem Aluminiumplattenelement haftet.
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Die
Erfinder dachten, dass es, falls man es fertig bringen könnte, eine
gespritzte Flussmittelzusammensetzung mittels der Restwärme des
Erwärmungsschritts
zum Entfetten vor dem Spritzschritt zu trocknen, unnötig werden
würde,
ein Erwärmen
und Trocknen des Plattenelements nach dem Spritzen auszuführen.
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Dann
machten sie ernsthafte Untersuchungen und fanden heraus, dass eine
gute Flussmittelschicht zum Löten
auf der Oberfläche
des Aluminiumplattenelements ohne Vorbereiten eines Warmtrocknungsschritts
nach einem Schritt des Spritzens der Flussmittelzusammensetzung
gebildet werden kann, falls eine Temperatur des Plattenelements
in einer Spritzperiode nach dem Erwärmungsschritt, eine in dem
Spritzschritt aufgebrachte Menge der Flussmittelzusammensetzung
und dergleichen in bevorzugter Weise kombiniert sind.
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Die
vorliegende Erfindung, die unter Berücksichtigung der oben genannten
Gesichtspunkte erdacht wurde, hat den Zweck des Vorsehens eines Verfahrens
zum Bilden einer Flussmittelschicht auf einem Aluminiumplattenelement,
das einen Erwärmungsschritt
zum Trocknen nach einem Spritzschritt entfernen kann, einer Flussmittelzusammensetzung, die
für das
Bildungsverfahren zu verwenden ist, und eines Aluminiumplattenelements,
auf dem die Flussmittelschicht gebildet wurde.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bilden einer Flussmittelschicht
auf einem Aluminiumplattenelement vor, mit einem Erwärmungsschritt
des Erwärmens
des Aluminiumplattenelements zum Entfetten, und einem Beschichtungsschritt
des Spritzens einer Flussmittelzusammensetzung bestehend aus Feststoffbestandteilen
mit einem Flussmittel und einem Bindemittel und anderen flüchtigen
Bestandteilen als den Feststoffbestandteilen, in denen sich die
Feststoffbestandteile lösen
oder verteilen, auf das Plattenelement nach dem Erwärmungsschritt,
wobei das Plattenelement eine Dicke von 0,2 bis 1,6 mm besitzt, und
in dem Beschichtungsschritt die Flussmittelzusammensetzung gespritzt
wird, während
eine Temperatur des Plattenelements in einem Bereich von 120 bis
180°C unter
einer Restwärme
nach dem Erwärmungsschritt
liegt, und sich die flüchtigen
Bestandteile verflüchtigen,
um die Flussmittelschicht bestehend aus den Feststoffbestandteilen
von 5 bis 25 g/m2 auf einer Oberfläche des
Plattenelements zu bilden.
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Die
vorliegende Erfindung sieht auch eine Flussmittelzusammensetzung
bestehend aus Feststoffbestandteilen mit einem Flussmittel und einem Bindemittel
und anderen flüchtigen
Bestandteilen als den Feststoffbestandteilen, in denen sich die
Feststoffbestandteile lösen
oder verteilen und deren Konzentration zwischen 30 und 50 Gew.-%
insgesamt liegt, vor.
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Die
vorliegende Erfindung sieht auch ein Aluminiumplattenelement vor,
bei welchem eine Dicke des Plattenelements von 0,2 bis 1,6 mm beträgt, eine Flussmittelzusammensetzung
bestehend aus Feststoffbestandteilen mit einem Flussmittel und einem Bindemittel
und anderen flüchtigen
Bestandteilen als den Feststoffbestandteilen, in denen sich die
Feststoffbestandteile lösen
oder verteilen, gespritzt wurde, während eine Temperatur des Plattenelements
in einem Bereich von 120 bis 180°C
unter einer Restwärme
nach dem Erwärmen
zum Entfetten lag und eine Flussmittelschicht bestehend aus den
Feststoffbestandteilen von 5 bis 25 g/m2 auf
einer Oberfläche des
Plattenelements durch Verflüchtigen
der flüchtigen
Bestandteile gebildet wurde.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Zeichnung zur Veranschaulichung von Schritten
zum Bilden einer Flussmittelschicht zum Löten auf einer Oberfläche eines
Aluminiumplattenelements in einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine vergrößerte Darstellung
eines Hauptteils, um das Spritzen einer Flussmittelzusammensetzung
zu veranschaulichen; und
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3 ist
ein Diagramm einer Temperaturänderung
eines Aluminiumplattenelements in jedem Schritt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Bilden einer Flussmittelschicht
auf einem Aluminiumplattenelement vor, mit einem Erwärmungsschritt
des Erwärmens
eines Aluminiumplattenelements zum Entfetten und einem Beschichtungsschritt
des Spritzens einer Flussmittelzusammensetzung bestehend aus Feststoffbestandteilen mit
einem Flussmittel und einem Bindemittel und anderen flüchtigen
Bestandteilen als den Feststoffbestandteilen, in denen sich die
Feststoffbestandteile lösen
oder verteilen, auf das Plattenelement nach dem Erwärmungsschritt,
dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement eine Dicke von 0,2
bis 1,6 mm hat, und dass in dem Beschichtungsschritt die Flussmittelzusammensetzung
gespritzt wird, während
eine Temperatur des Plattenelements in einem Bereich von 120 bis
180°C unter
einer Restwärme nach
dem Erwärmungsschritt
liegt, und die flüchtigen Bestandteile
sich verflüchtigen,
um die Flussmittelschicht bestehend aus den Feststoffbestandteilen von
5 bis 25 g/m2 auf einer Oberfläche des
Plattenelements zu bilden (Anspruch 1).
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Gemäß einem
Verfahren zum Bilden einer Flussmittelschicht auf einem Aluminiumplattenelement
der obigen vorliegenden Erfindung kann die Flussmittelschicht bestehend
aus den Feststoffbestandteilen auf der Oberfläche des Aluminiumplattenelements
durch Verflüchtigen
der flüchtigen
Bestandteile in der gespritzten Flussmittelzusammensetzung über die
Restwärme,
welche das Aluminiumplattenelement besitzt, gebildet werden.
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Mit
anderen Worten kann eine gute Flussmittelschicht auf der Oberfläche des
Aluminiumplattenelements durch natürliches Trocknen der Flussmittelzusammensetzung
durch Verwenden der Restwärme nach
Beendigung des Erwärmungsschritts
zum Entfetten ohne Vorbereiten irgendeines besonderen Schritts zum
Trocknen mit Wärme
nach dem Beschichtungsschritt des Spritzens der Flussmittelzusammensetzung
gebildet werden. Somit ist es möglich,
den Erwärmungsschritt
zum Trocknen nach dem Schritt des Spritzens zu entfernen.
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Falls
die Dicke des Aluminiumplattenelements geringer als 0,2 mm ist,
ist es hierbei aufgrund einer unzureichenden Wärmekapazität schwierig, ein natürliches
Trocknen über
die Restwärme
abzuschließen.
Es ist ungünstig,
dass das Aluminiumplattenelement eine Dicke von mehr als 1,6 mm
besitzt, da die Wärmemenge
in dem Erwärmungsschritt
groß wird.
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Es
ist ungünstig,
dass die Temperatur des Plattenelements in der Spritzperiode niedriger
als 120°C
ist, da es durch natürliches
Trocknen lange Zeit dauert. Es ist ebenfalls ungünstig, dass die Temperatur über 180°C liegt,
da die Verflüchtigungsrate der
flüchtigen
Bestandteile zu hoch ist und leicht ein Abstoßen der Flussmittelzusammensetzung
sowie Ungleichförmigkeiten
der Beschichtung auftreten.
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Außerdem ist
es schwierig, ein gutes Löten in
einer Lötperiode
zu erreichen, falls die mit den Feststoffbestandteilen der Flussmittelzusammensetzung
auf der Oberfläche
des Aluminiumplattenelements zusammen mit dem natürlichen
Trocknen gebildete Flussmittelschicht geringer als 5 g/m2 ist. Es ist ebenfalls ungünstig, dass
die Flussmittelschicht mehr als 25 g/m2 beträgt, da leicht
Flussmittelreste auftreten und Kostenanstiege resultieren.
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Ein
Verfahren zum Bilden einer Flussmittelschicht gemäß der vorliegenden
Erfindung ist gekennzeichnet durch das Bilden der Flussmittelschicht bestehend
aus den Feststoffbestandteilen im Bereich von 10 bis 20 g/m2 auf der Oberfläche des Plattenelements in
dem Beschichtungsschritt (Anspruch 2).
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Dieses
Verfahren ist unter den Gesichtspunkten der Löteigenschaften beim Löten, des
Verhinderns des Auftretens von Flussmittelresten und der Kostenreduzierung
bevorzugter.
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Ein
Verfahren zum Bilden einer Flussmittelschicht gemäß der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Beschichtungsschritt
zu spritzende Flussmittelzusammensetzung die Feststoffbestandteile
in dem Bereich von 30 bis 50 Gew.-% insgesamt enthält (Anspruch
3).
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Es
ist ungünstig,
dass der Anteil der Feststoffbestandteile geringer als 30 Gew.-%
ist, da die Menge der flüchtigen
Bestandteile groß ist
und es schwierig ist, die natürliche
Trocknung durch die Restwärme
zu vollenden. Es ist ebenfalls ungünstig, dass der Anteil der
Feststoffbestandteile über
50 Gew.-% liegt, da es schwierig ist, ein einfach zu verwendendes
Verfahren des Sprühens
bei niedrigem Druck einzusetzen.
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Deshalb
ist es gemäß der obigen
Erfindung möglich,
die Flussmittelzusammensetzung mittels eines einfach zu benutzenden
Sprühverfahrens
zu spritzen und ein natürliches
Trocknen durch sicheres Verflüchtigen
der flüchtigen
Bestandteile durch die Restwärme
fertigzustellen.
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Ein
Verfahren zum Bilden einer Flussmittelschicht gemäß der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die flüchtigen
Bestandteile aus Alkohol, der wasserlöslich ist, flüchtig ist
und einen Flammpunkt nicht niedriger als 30°C hat, und Wasser bestehen,
und dass das Gewichtsverhältnis von
Alkohol zu Wasser 0,05 bis 3,5 beträgt (Anspruch 4).
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Es
ist ungünstig,
dass das Gewichtsverhältnis
von Alkohol zu Wasser geringer als 0,05 ist, da das Aluminiumplattenelement
leicht die Flussmittelzusammensetzung abstößt und dies leicht in Ungleichmäßigkeiten
resultiert. Ferner ist dieses Verhältnis ungünstig, da das Flussmittel in
der Flussmittelzusammensetzung leicht separiert und sich absetzt.
Andererseits ist es auch ungünstig,
dass das Gewichtsverhältnis
von Alkohol zu Wasser größer als 3,5
ist, da die flüchtigen
Bestandteile leicht eine Entflammbarkeit haben.
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Deshalb
ist es gemäß der obigen
Erfindung möglich,
ein Separieren und Absetzen des Flussmittels zu verhindern und auch
ein Abstoßen
der Flussmittelzusammensetzung zu reduzieren. Ferner ist es einfach,
ein Entzünden
der Flussmittelzusammensetzung zu verhindern.
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Als
Verfahren zum Bilden einer Flussmittelschicht gemäß der Erfindung
kann ein konkretes Beispiel des Alkohols 3-Methoxy-3-methyl-1-butanol sein
(Anspruch 5).
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Das
Verfahren zum Bilden einer Flussmittelschicht gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in den Feststoffbestandteilen
der Flussmittelzusammensetzung aus einem Acrylharz besteht und das
Gewichtsverhältnis zwischen
dem Flussmittel und dem Acrylharz zwischen 8,5:1,5 und 9,5:0,5 liegt
(Anspruch 6).
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Es
ist ungünstig,
dass das Acrylharz zu mehr als 8,5:1,5 im Gewichtsverhältnis zwischen
dem Flussmittel und dem Acrylharz vorliegt, da es schwierig ist,
ein gutes Löten
beim Lötprozess
zu erzielen. Es ist auch ungünstig,
dass das Acrylharz zu weniger als 9,5:0,5 im Gewichtsverhältnis zwischen
dem Flussmittel und dem Acrylharz vorliegt, da eine Haftung der
gebildeten Flussmittelschicht an dem Aluminiumplattenelement leicht
geringer wird.
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Deshalb
ist es gemäß der obigen
Erfindung möglich,
die Flussmittelschicht mit ausgezeichneten Haftungseigenschaften,
welche in einem guten Löten resultieren
können,
auf der Oberfläche
des Aluminiumplattenelements zu bilden.
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Die
Flussmittelzusammensetzung gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flussmittelzusammensetzung
aus Feststoffbestandteilen mit einem Flussmittel und einem Bindemittel sowie
anderen flüchtigen
Bestandteilen als den Feststoffbestandteilen, in welchen sich die
Feststoffbestandteile lösen
oder verteilen, besteht und dass die Konzentration der Feststoffbestandteile
30 bis 50 Gew.-% insgesamt beträgt
(Anspruch 7).
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Wenn
eine solche Flussmittelzusammensetzung verwendet wird, ist es möglich, das
Verfahren zum Bilden der Flussmittelschicht gemäß der in Anspruch 3 beschriebenen
Erfindung auszuführen.
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Die
Flussmittelzusammensetzung gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die flüchtigen Bestandteile aus Alkohol,
der wasserlöslich
ist, flüchtig
ist und einen Flammpunkt nicht unter 30°C hat, und Wasser bestehen und
dass das Gewichtsverhältnis
von Alkohol zu Wasser zwischen 0,05 und 3,5 beträgt (Anspruch 8).
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Wenn
eine solche Flussmittelzusammensetzung verwendet wird, ist es möglich, das
Verfahren zum Bilden der Flussmittelschicht gemäß der in Anspruch 4 beschriebenen
Erfindung auszuführen.
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Als
Flussmittelzusammensetzung gemäß der Erfindung
kann 3-Methoxy-3-methyl-1-butanol als
ein konkretes Beispiel des Alkohols in den flüchtigen Bestandteilen verwendet
werden (Anspruch 9).
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Die
Flussmittelzusammensetzung gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in den Feststoffbestandteilen
aus einem Acrylharz besteht und dass das Gewichtsverhältnis zwischen
dem Flussmittel und dem Acrylharz zwischen 8,5:1,5 und 9,5:0,5 beträgt (Anspruch
10).
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Wenn
eine solche Flussmittelzusammensetzung verwendet wird, ist es möglich, das
Verfahren zum Bilden der Flussmittelschicht gemäß der in Anspruch 6 beschriebenen
Erfindung auszuführen.
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Das
Aluminiumplattenelement gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke des Plattenelements
0,2 bis 1,6 mm beträgt,
eine Flussmittelzusammensetzung bestehend aus Feststoffbestandteilen
mit einem Flussmittel und einem Bindemittel und anderen flüchtigen
Bestandteilen als den Feststoffbestandteilen, in denen sich die
Feststoffbestandteile lösen
oder verteilen, gespritzt wurde, während eine Temperatur des Plattenelements
in einem Bereich von 120 bis 180°C
unter einer Restwärme
nach dem Erwärmen
zum Entfetten lag, und dass die aus den Feststoffbestandteilen bestehende Flussmittelschicht
von 5 bis 25 g/m2 auf einer Oberfläche des
Plattenelements durch Verflüchtigen
der flüchtigen
Bestandteile gebildet wurde (Anspruch 11).
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Das
Aluminiumplattenelement, auf dem eine solche Flussmittelschicht
gebildet wurde, kann durch das in Anspruch 1 beschriebene Verfahren
zum Bilden der Flussmittelschicht erzielt werden.
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Das
Aluminiumplattenelement gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Feststoffbestandteilen
bestehende Flussmittelschicht von 10 bis 20 g/m2 auf
der Oberfläche
des Plattenelements gebildet wurde (Anspruch 12).
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Das
Aluminiumplattenelement, auf dem eine solche Flussmittelschicht
gebildet wurde, kann durch das in Anspruch 2 beschriebene Verfahren
zum Bilden der Flussmittelschicht erzielt werden.
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Das
Aluminiumplattenelement gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke des Plattenelements
0,2 bis 1,6 mm beträgt,
dass eine Flussmittelzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 7 bis
10 gespritzt wurde, während
eine Temperatur des Plattenelements in einem Bereich von 120 bis
180°C unter
einer Restwärme
nach dem Erwärmen
zum Entfetten lag, und dass die Flussmittelschicht bestehend aus
den Feststoffbestandteilen von 5 bis 25 g/m2 auf
einer Oberfläche
des Plattenelements durch Verflüchtigen
der flüchtigen
Bestandteile gebildet wurde (Anspruch 13).
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Das
Aluminiumplattenelement gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flussmittelschicht bestehend
aus den Feststoffbestandteilen von 10 bis 20 g/m2 auf
der Oberfläche
des Plattenelements gebildet wurde (Anspruch 14).
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Das
Aluminiumplattenelement, auf dem irgendeine dieser Flussmittelschichten
gebildet wurde, kann durch die in irgendeinem der Ansprüche 3 bis
6 beschriebenen Verfahren zum Bilden der Flussmittelschicht erzielt
werden.
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BEISPIELE
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Beispielhafte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden basierend auf den Zeichnungen
wie folgt erläutert.
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1 ist
eine Zeichnung einer schematischen Darstellung, welche Schritte
zum Bilden einer Flussmittelschicht zum Löten auf der Oberfläche eines
Aluminiumplattenelements (aus einem Aluminiummaterial oder einer
Aluminiumlegierung) in diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel
zeigt. 2 ist eine vergrößerte Zeichnung eines Hauptteils,
um ein Spritzen einer Flussmittelzusammensetzung zu veranschaulichen. 3 ist
ein Diagramm einer Temperatur des Aluminiumplattenelements in jedem Schritt.
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Ein
Aluminiumplattenelement 1 dieses beispielhaften Ausführungsbeispiels
(nachfolgend als „ein
Plattenelement" bezeichnet)
ist ein Element zum Bilden von Strömungskanälen eines Wärmeübertragungsmediums in einem
Wärmetauscher
aus Aluminium. Es wird gegenseitig verlötet, indem es mit anderen Bauelementen
kombiniert wird, und es ist ausgebildet, um einen Wärmetauscher
aufzubauen.
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Wie
in 1 dargestellt, wird das Plattenelement 1 (mit
der Dicke von etwa 0,8 mm in diesem Beispiel) in eine gewünschte Form
gestanzt bzw. gepresst, und dann so bearbeitet, dass es nacheinander
durch einen Warmentfettungsschritt zum Erwärmen und Entfetten eines Stanzöls (der
Erwärmungsschritt
in diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel),
einen Spritzschritt zum Spritzen der Flussmittelzusammensetzung
und Bilden einer Flussmittelschicht zum Löten auf der Oberfläche des
Plattenelements 1 (der Beschichtungsschritt in diesem beispielhaften
Ausführungsbeispiel),
und einen Kühlschritt zum
Kühlen
des Klappenelements, auf dem die Flussmittelschicht 2 gebildet
wurde, durchläuft.
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In
dem Warmentfettungsschritt wird das Plattenelement 1 auf
ein Gitterförderband 11 gesetzt
und in einen Warmentfettungsofen 10 gefahren. In dieser Periode
wird das Plattenelement 1 durch in den Warmentfettungsofen 10 eingeleitete
erwärmte
Luft (in diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel auf etwa 150°C erwärmt) erwärmt, und
das an der Oberfläche in
einem vorherigen Stanzbearbeitungsschritt anhaftende Stanzöl wird erwärmt und
entfernt.
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Das
in dem Warmentfettungsschritt entfettete Plattenelement 1 wird
sofort zu dem Spritzschritt bewegt, auf einen Walzen- oder einen
Kettenförderer 21 (in
diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel den
Kettenförderer)
gesetzt und dann transportiert. Oberhalb des Kettenförderers 21 sind
Düsen 20 angeordnet,
wie in 1 dargestellt, und sie sprühen die Flussmittelzusammensetzung
auf das transportierte Plattenelement 1.
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In
diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel
wird ein Niederdruck-Sprühverfahren
(zum Beispiel ein Verfahren des Sprühens bei einem Luftdruck von
0,01 bis 0,5 MPa) unter den Gesichtspunkten der Sicherheit und der
Kosten eingesetzt.
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Die
aus den Düsen 20 in
diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel
gesprühte
Flussmittelzusammensetzung ist ein Gemisch des Flussmittels (ein
Fluorid aus Kalium und Aluminium wie beispielsweise KAIF4 in diesem Beispiel) von 35 Gew.-%, einem
Bindemittel (ein Acrylharz in diesem Beispiel) von 4 Gew.-%, einem
Alkohol (3-Methoxy-3-methyl-1-butanol
in diesem Beispiel) von 46 Gew.-% und Wasser von 15 Gew.-%.
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Der
Alkohol und das Wasser sind flüchtige Bestandteile,
die sich nach dem Sprühen
verflüchtigen,
und das Flussmittel und das Bindemittel sind Feststoffbestandteile,
die die Flussmittelschicht 2 auf der Oberfläche des
Plattenelements 1 bilden, nachdem sich die flüchtigen
Bestandteile verflüchtigten.
In der Flussmittelzusammensetzung in diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel
dispergiert das Flussmittel in einer Form von Mikroteilchen in einer
gemischten Lösung
des Alkohols und des Wassers, und das Acrylharz als Bindemittel
wird in der gemischten Lösung
des Alkohols und des Wassers gelöst.
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Der
Alkohol, der sowohl Wasserlöslichkeit als
auch Flüchtigkeit
hat und dessen Flammpunkt nicht niedriger als 30°C beträgt, ist bevorzugt. Alkohole,
die zum Beispiel in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2000-153393 offenbart sind, können verwendet werden.
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Acrylharze,
die zum Beispiel in der ungeprüften
japanischen Veröffentlichung
Nr. 11123588 offenbart sind, können
als Bindemittel verwendet werden.
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Wie
in 2 eines Sprühabschnitts
aus Sicht der Transportrichtung des Plattenelements 1 (aus
Sicht von links in 1) gezeigt, sind mehrere Düsen 20 (zwei
Düsen in
diesem Beispiel) nebeneinander in der Breitenrichtung des Plattenelements
(in der Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Plattenelements)
installiert. Sie sind so angeordnet, dass sie die oben beschriebene
Flussmittelzusammensetzung gleichmäßig auf die Oberfläche des Plattenelements
spritzen. In diesem Beispiel ent spricht die Menge der auf die Oberfläche des
Plattenelements aufgebrachten Flussmittelzusammensetzung der Menge
der gleichmäßig aufgebrachten Feststoffbestandteile
von etwa 15 g/m2.
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Das
mit der Flussmittelzusammensetzung bespritzte Plattenelement 1 wird
natürlich
getrocknet, während
es in dem Kettenförderer 21 in
der Periode des Spritzschritts transportiert wird (Trocknung ohne irgendeinen
Erwärmungsschritt).
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Wie
in 3 der Temperaturänderung des Plattenelements
gezeigt, beträgt
die Temperatur des in dem Erwärmungsschritt
zum Entfetten erwärmten Plattenelements 1 zu
Beginn des Spritzens der Flussmittelzusammensetzung (bei Punkt A
in 3) etwa 150°C
durch eine Restwärme.
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Die
Flussmittelzusammensetzung wird gespritzt, und dann beginnen die
flüchtigen
Bestandteile in der Flussmittelzusammensetzung sich an der Oberfläche des
Plattenelements 1 durch die Restwärme des Plattenelements 1 zu
verflüchtigen,
und die Temperatur sinkt durch die Verdampfungswärme auf etwa 120°C (was zu
Punkt B in 3 führt). Dann wird das durch die
Sprühzone
gelangte Plattenelement 1 durch die in dem Plattenelement 1 verbleibende
Restwärme
natürlich
getrocknet und beendet die Verflüchtigung
der flüchtigen
Bestandteile in der Flussmittelzusammensetzung, um die Flussmittelschicht 2 bestehend
nur aus den Feststoffbestandteilen in der Flussmittelzusammensetzung
zu bilden.
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Der
Kettenförderer 21 transportiert
das Plattenelement 1 mit einer Geschwindigkeit von etwa
50 m/min. Ein Punkt auf dem Plattenelement gelangt innerhalb etwa
0,1 Sekunden durch die Zone zum Sprühen der Flussmittelzusammensetzung
aus den Düsen 20 und
wird dann in etwa 2 Sekunden natürlich
getrocknet (was zu Punkt C in 3 führt).
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In
dem Spritzschritt wird das Plattenelement 1 mit der Oberfläche, auf
der die Flussmittelschicht 2 durch natürliches Trocknen der Flussmittelzusammensetzung
gebildet wurde, sofort zu einem Kühlschritt transportiert.
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Im
Kühlschritt
wird das Plattenelement 1, auf dem die Flussmittelschicht 2 gebildet
wurde, auf das Gitterförderband 31 gesetzt
und durch einen Kühlofen 30 transportiert.
In dieser Periode wird das Plattenelement 1 durch eine
in den Kühlofen 30 eingeleitete
Kühlluft
(Luft bei normaler Temperatur oder bei Raumtemperatur) auf eine
Temperatur abgekühlt,
bei der mit ihm hantiert werden kann.
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Obwohl
die Dicke des Plattenelements 1 in dem oben beschriebenen
Beispiel etwa 0,8 mm betrugt, beträgt die Dicke vorzugsweise zwischen
0,2 und 1,6 mm.
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Es
ist ungünstig,
dass die Dicke des Plattenelements 1 geringer als 0,2 mm
ist, da die Wärmekapazität des Plattenelements 1 unzureichend
ist und es schwierig ist, das natürliche Trocknen durch die Restwärme abzuschließen. Es
ist ebenfalls ungünstig,
dass die Dicke des Plattenelements 1 mehr als 1,6 mm beträgt, da die
Wärmemenge
in dem Erwärmungsschritt
zum Entfetten zu groß wird
und ein Gewicht eines Wärmetauschers
mit dem Plattenelement 1 als Bauteil größer wird.
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Die
Temperatur des Plattenelements 1 in der Periode zum Spritzen
der Flussmittelzusammensetzung (die Temperatur entsprechend von
Punkt A zu Punkt B in 3) liegt vorzugsweise im Bereich
von 120 bis 180°C.
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Es
ist ungünstig,
dass die Temperatur des Plattenelements 1 in der Periode
des Spritzens geringer als 120°C
ist, da es aufgrund der Temperatur nahe dem Siedepunkt von Wasser
in den flüchtigen Bestandteilen
lange bis zum Abschluss des natürlichen
Trocknens dauert und die Produktivität sinkt. Es ist ebenfalls ungünstig, dass
die Temperatur des Plattenelements 1 in der Periode des
Spritzens über 180°C liegt,
da sie höher
als der Siedepunkt von 3-Methoxy-3-methyl-1-butanol (176°C) wird,
die Verflüchtigungsrate
der flüchtigen
Bestandteile zu hoch ist und ein Abstoßen der Flussmittelzusammensetzung
und Ungleichmäßigkeiten
der Beschichtung leicht auftreten.
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Aus
den oben beschriebenen Gründen
ist die Temperatur des Plattenelements in der Periode zum Spritzen
der Flussmittelzusammensetzung bevorzugter im Bereich von 140 bis
160°C, um
die flüchtigen
Bestandteile in der Flussmittelzusammensetzung stabil und schnell
zu verflüchtigen.
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Eine
Menge der bespritzten Flussmittelzusammensetzung beträgt vorzugsweise
zwischen 5 und 25 g/m2 als Menge der Feststoffbestandteile
(die Menge der Flussmittelschicht 2).
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Es
ist ungünstig,
dass die Menge der Flussmittelschicht 2 geringer als 5
g/m2 ist, da es schwierig ist, ein gutes
Löten in
einem Lötprozess
auszuführen. Es
ist ebenfalls ungünstig,
dass die Menge der Flussmitteschicht 2 über 25 g/m2 liegt,
da beim Lötprozess leicht
Flussmittelreste auftreten und die Kosten ansteigen.
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Aus
den oben beschriebenen Gründen
ist die Menge der gespritzten Flussmittelzusammensetzung bevorzugter
zwischen 10 und 20 g/m2 als Menge der Feststoffbestandteile,
um sowohl gute Löteigenschaften
zu erreichen als auch das Auftreten von Fehlfunktionen wie beispielsweise
Flussmittelresten zu verhindern.
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Die
Konzentration der Feststoffbestandteile in der Flussmittelzusammensetzung
(der durch das Flussmittel und das Acrylharz belegte Gewichtsanteil,
wie beispielsweise 39 Gew.-% in dem oben beschriebenen Beispiel)
liegt vorzugsweise zwischen 30 und 50 Gew.-%.
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Es
ist ungünstig,
dass die Konzentration der Feststoffbestandteile geringer als 30
Gew.-% insgesamt ist, da die Menge der flüchtigen Bestandteile groß wird und
es schwierig wird, ein natürliches Trocknen
durch die Restwärme
abzuschließen.
Es ist ebenfalls ungünstig,
dass die Konzentration der Feststoffbestandteile über 50 Gew.-%
liegt, da es schwierig ist, ein einfach zu benutzendes Verfahren
des Sprühens
bei niedrigem Druck einzusetzen. Falls die Zusammensetzung mit Mikroteilchen
des Flussmittels durch ein luftfreies Verfahren gesprüht wird,
tritt leicht eine Fehlfunktion bezüglich der Dichtungshaltbarkeit
von Pumpenteilen auf. Obwohl es ein Verfahren des Benutzens eines
Luftsprühers
für hohe Viskosität und ein
Verfahren des Beschichtens unter hohem Druck gibt, sind sie ebenfalls
nicht bevorzugt, da die Anlagen kompliziert und teuer sind.
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Aus
dem oben beschriebenen Gründen
liegt die Konzentration der Feststoffbestandteile in der Flussmittelzusammensetzung
bevorzugter zwischen 35 und 45 Gew.-% insgesamt, um sowohl Trocknungseigenschaften
als auch Sprühverarbeitungseigenschaften
zu erzielen.
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Das
Gewichtsverhältnis
von Alkohol zu Wasser in den flüchtigen
Bestandteilen der Flussmittelzusammensetzung (etwa 3,1 in dem oben
beschriebenen Beispiel) liegt bevorzugt zwischen 0,05 und 3,5.
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Falls
das Gewichtsverhältnis
von Alkohol zu Wasser geringer als 0,05 ist, stößt das Plattenelement 1 leicht
die Flussmittelzusammensetzung ab und es ist schwierig, die Flussmittelschicht 2 gleichmäßig zu bilden.
Weiter ist es ungünstig,
dass der Anteil des Wassers groß wird,
da das Flussmittel in der Flussmittelzusammensetzung leicht ausfällt. Andererseits
ist es auch ungünstig,
dass das Gewichtsverhältnis
des Alkohols (3-Methoxy-3-methyl-1-butanol) zum Wasser über 3,5
liegt, da ein Flammpunkt erscheint.
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Aus
den oben beschriebenen Gründen
liegt das Gewichtsverhältnis
des Alkohols zum Wasser in den flüchtigen Bestandteilen der Flussmittelzusammensetzung
bevorzugter zwischen 1,0 und 3,2, um sowohl das Bilden einer gleichmäßigen Flussmittelschicht
als auch das Verhindern des Auftretens eines Flammpunkts zu erreichen.
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Für die Feststoffbestandteile
der Flussmittelzusammensetzung liegt das Gewichtsverhältnis zwischen
dem Flussmittel und dem Acrylharz vorzugsweise zwischen 8,5:1,5
und 9,5:0,5 (etwa 9:1 in dem oben beschriebenen Beispiel).
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Es
ist ungünstig,
dass der Acrylharzanteil in dem Gewichtsverhältnis zwischen dem Flussmittel und
dem Acrylharz größer als
8,5:1,5 ist, da es schwierig werden würde, ein gutes Löten in einem Lötprozess
auszuführen.
Es ist ebenfalls ungünstig, dass
der Acrylharzanteil in dem Gewichtsverhältnis zwischen dem Flussmittel
und dem Acrylharz geringer als 9,5:0,5 ist, da die Haftung der gebildeten Flussmittelschicht 2 an
dem Plattenelement 1 geringer wird.
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Aus
den oben beschriebenen Gründen
ist es am bevorzugtesten, dass das Gewichtsverhältnis zwischen dem Flussmittel
und dem Acrylharz 9:1 beträgt,
um sowohl die Löteigenschaften
als auch die Haftungseigenschaften der Flussmittelschicht zu erzielen.
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Gemäß der Flussmittelzusammensetzung und
dem Verfahren zum Bilden der Flussmittelschicht, die oben beschrieben
wurden, können
die flüchtigen
Bestandteile in der auf das Plattenelement 1 in dem Spritzschritt
gespritzten Flussmittelzusammensetzung durch die in dem Plattenelement 1 enthaltene
Restwärme
verflüchtigt
werden, um die Flussmittelschicht 2 bestehend aus den Feststoffbestandteilen
der Flussmittelzusammensetzung auf der Oberfläche des Plattenelements 1 zu
bilden.
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Mit
anderen Worten kann auf der Oberfläche des Plattenelements 1 durch
natürliches
Trocknen der Flussmittelzusammensetzung durch Nutzen der Restwärme nach
Abschluss des Erwärmungsschritts zum
Entfetten ohne Vorbereiten eines Erwärmungsschritts zum Trocknen
nach dem Spritzschritt eine gute Flussmittelschicht 2 gebildet
werden. Deshalb kann auf den Warmtrocknungsschritt nach dem Spritzschritt
verzichtet werden.
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(Weiteres beispielhaftes
Ausführungsbeispiel)
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Obwohl
die Restwärme
in dem unmittelbar vor dem Spritzschritt ausgeführten Erwärmungsschritt zum Entfetten
in dem oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispiel genutzt wurde,
um die auf das Plattenelement 1 gespritzte Flussmittelzusammensetzung
zu trocknen, kann ein vor dem Spritzschritt ausgeführter Schritt
irgendein Erwärmungsschritt
des Erwärmens
zum Entfetten des Plattenelements sein.
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Zum
Beispiel ist ein vorheriger Schritt vor dem Spritzschritt ein Erwärmungsschritt
zum Trocknen von Lösemittelkomponenten,
die zum Entfernen von Öl
von dem Plattenelement benutzt wurden, und kann ein Schritt des
natürlichen
Trocknens der in dem Spritzschritt gespritzten Flussmittelzusammensetzung
durch Nutzen der Restwärme
dieses Erwärmungsschritts
sein.
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Obwohl
in dem oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispiel im Spritzschritt
zwei Düsen 20 zum
Sprühen
der Flussmittelzusammensetzung verwendet wurden, kann die Anzahl
der Düsen
eins oder nicht weniger als drei entsprechend der Form und der Anzahl
der Plattenelemente sein.
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Obwohl
das Plattenelement 1 ein Plattenelement aus einem Aluminiummaterial
oder einem Aluminiumlegierungsmaterial in dem oben beschriebenen
beispielhaften Ausführungsbeispiel
war, kann die vorliegende Erfindung weiter effektiv auf irgendein Plattenelement
angewendet werden, auf dessen Oberfläche ein Lötmaterial im Voraus plattiert
war.