DE102011015219B4 - Verlötbare Elektrode und Verfahren zur Herstellung einer verlötbaren Elektrode - Google Patents

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Abstract

Verlötbare Elektrode und Verfahren zur Herstellung einer verlötbaren mit einer Netzelektrode und einer streifenförmigen Lotschicht, wobei die streifenförmige Lotschicht mit der Netzelektrode verbunden ist. Dazu ist die Netzelektrode von einer Seite aus mit der streifenförmigen Lotschicht verpresst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine verlötbare Elektrode und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen verlötbaren Elektrode.
  • Solche verlötbaren Elektroden sind vielseitig einsetzbar. Ein möglicher Einsatzfall ist bei der Kontaktierung von elektrischen Aktuatoren gegeben, die beispielsweise aus Schichtmaterialien aufgebaut sind. Bei solchen Schichtaktuatoren werden einzelne Piezoelektrische-Schichten übereinander angeordnet und jede Schicht wird einzeln von den Seiten aus kontaktiert. Durch die Anlegung einer elektrischen Spannung ändert sich die gesamte Länge des elektrischen Aktuators entsprechend.
  • Bei solchen Aktuatoren ist es wichtig, dass die Vielzahl der einzelnen piezoelektrischen Schichten zuverlässig und auch dauerhaft zuverlässig kontaktierbar ist, obwohl der gesamte Aktuator und auch die den Aktuator kontaktierende Elektrode bewegt werden und dabei periodisch ihre Länge ändern, wodurch Relativbewegungen zwischen der Elektrode und dem Schichtaktuator auftreten können.
  • Für diese und auch andere Anwendungsfälle sind verlötbare Elektroden bekannt geworden, die mit einer Netzelektrode versehen sind, um über das Netz den elektrischen Verbraucher oder den Schichtaktuator dauerhaft zuverlässig zu kontaktieren. Dabei wird im Herstellungsprozess die verlötbare Elektrode mit dem zu versorgenden Bauteil, wie beispielsweise dem Schichtaktuator verlötet. Es hat sich im Stand der Technik als aufwendig herausgestellt, die benötigte Lötmittelmenge gezielt bereitzustellen, um eine einwandfreie Verlötung zu gewährleisten.
  • Aus der WO 2004/010 511 A2 ist eine Außenelektrode bakannt, an einem piezokeramischen Vielschichtaktor, wobei die Außenelektrode aus abwechselnd übereinander angeordneten Schichten leitender Werkstoffe und nicht leitender Werkstoffe besteht und von den beiden außen liegenden Schichten aus leitenden Werkstoffen die eine mit der Grundmetallisierung des Aktors verbunden ist und die andere mit der Zuleitung für die Spannung und die Schichten aus den leitenden Werkstoffen leitend miteinander verbunden sind.
  • Mit der DE 10 2006 057 178 A1 ist ein verlötbares Netz bekannt geworden, bei dem die über einer Netzfläche verwebten Drähte aus einem Kern bestehen, der über der Länge radial von einer Dickschichtverzinnung umgeben ist, um über der Netzfläche eine homogene und eine gleich verteilte Lotmenge für den Lötprozess zur Verfügung zu stellen.
  • Dieser Stand der Technik funktioniert zuverlässig, jedoch ist die Herstellung insgesamt relativ aufwendig.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verlötbare Elektrode zur Verfügung zu stellen, welche zuverlässige Eigenschaften bei der Verlötung bietet und welche einfacher oder kostengünstiger herzustellen ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine verlötbare Elektrode mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 11. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. Weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel.
  • Die erfindungsgemäße verlötbare Elektrode weist eine Netzelektrode mit wenigstens einer streifenförmigen Lotschicht auf.
  • Dabei ist die streifenförmige Lotschicht mit der Netzelektrode verbunden. Dazu ist die Netzelektrode von wenigstens einer Seite aus mit der streifenförmigen Lotschicht verpresst.
  • Die erfindungsgemäße verlötbare Elektrode hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist das einfache Herstellungsverfahren. Zunächst kann eine Netzelektrode auf herkömmliche Art und Weise hergestellt werden, die nicht über einen Vorrat an Lotmaterial zum Verlöten verfügt. Anschließend wird die fertige oder wenigstens halbfertige Netzelektrode mit wenigstens einer streifenförmigen Lotschicht verpresst. Durch das Verpressen wird eine - wenigstens vorübergehend - feste Bindung zwischen der Netzelektrode und der streifenförmigen Lotschicht erzeugt. Die erzeugte Bindung reicht für das weitere Verarbeiten der verlötbaren Elektrode und für die Montage an dem zu verlötenden Produkt aus. Anschließend kann in einem geeigneten Ofen oder über eine andere Art der Wärmezufuhr die verlötbare Elektrode mit dem elektrischen Verbraucher wie beispielsweise einem Schichtaktuator verlötet werden, um eine zuverlässige Kontaktierung der einzelnen piezoelektrischen Schichten des Aktuators zu erzeugen und dauerhaft zu gewährleisten.
  • Die mit der Netzelektrode verbundene streifenförmige Lotschicht stellt ein Lotreservoir dar, welches bei der anschließenden Verlötung für eine sichere und ausreichende Kontaktierung des zu kontaktierenden Produkts sorgt. Dadurch kann der folgende Lötprozess vollständig ohne Zufuhr von weiterem Lötmaterial erfolgen.
  • Ein weiterer erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen verlötbaren Elektrode liegt darin, dass unterschiedlichste Materialien der Netzelektrode und der streifenförmigen Lötschicht eingesetzt werden können. Soll hingegen eine Netzelektrode insgesamt galvanisch oder aber sollen die zur Herstellung der Netzelektrode verwendeten Drähte zuvor galvanisch mit einer Lötschicht überzogen werden, so kann sich das Problem ergeben, dass bestimmte Materialkombinationen galvanisch nicht aufgetragen werden können. Das führt dazu, dass in Abhängigkeit von dem Material der Netzelektrode, nur bestimme Lötmaterialien möglich sind.
  • Bei den modernen Lötprozessen kann die Festlegung auf galvanisch-kompatible Materialien zu einer erheblichen Einschränkung der Materialwahl für die Netzelektrode und für die Lötschicht sorgen. Dadurch können erhebliche Produkt-, Qualitäts- und/oder Preisnachteile entstehen, die mit der vorliegenden Erfindung vermieden werden, da eine mechanische Verbindung zwischen der Netzelektrode und der streifenförmigen Lötschicht erzeugt wird, die unabhängig von den verwendeten Materialien zuverlässig funktioniert.
  • Die Form und die Struktur der verlötbaren Elektrode sind dabei in äußerst weiten Grenzen wählbar, da grundsätzlich jede beliebige äußere Form herstellbar ist.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Netzelektrode wenigstens ein Drahtgewebe und/oder wenigstens ein Drahtgeflecht und/oder wenigstens ein Drahtgewirk. Die Netzelektrode kann auch ein Drahtfleece oder ein Drahtfilz oder dergleichen umfassen.
  • Vorzugsweise ist die Netzelektrode in wenigstens einer Dimension und insbesondere in Längsrichtung elastisch ausgebildet, um beispielsweise bei der Kontaktierung eines piezoelektrischen Aktuators die entsprechenden Längenänderungen elastisch mitmachen zu können.
  • In allen Ausgestaltungen besteht die Netzelektrode wenigstens teilweise aus metallischen Drähten bzw. aus Drähten, die eine metallisch leitende Oberfläche aufweisen. Besonders bevorzugt wird ein Drahtgewebe eingesetzt, wobei das Drahtgewebe insbesondere aus metallischen Drähten besteht. Das Drahtgewebe kann aber auch aus Kunst- oder Naturstoffdrähten bestehen, die von einer entsprechend strukturierten metallischen Schicht umgeben sind, um die nötige Leitfähigkeit zu gewährleisten.
  • Vorteilhafterweise besteht die streifenförmige Löt- bzw. Lotschicht vollständig oder wenigstens überwiegend aus wenigstens einem Löt- bzw. Lotmaterial. Insbesondere besteht die streifenförmige Lotschicht wenigstens im Wesentlichen vollständig aus wenigstens einem Lotmaterial. Möglich ist es auch, dass die streifenförmige Lotschicht aus zwei oder mehr unterschiedlichen Lotmaterialien besteht.
  • Grundsätzlich ist der Einsatz aller Lotmaterialien möglich. Bevorzugt sind sowohl Weichlote als auch Hartlote. Der Einsatz des jeweiligen Lotmaterials hängt von dem gewählten Betriebsumfeld der fertigen verlötbaren Elektrode und den sonstigen Anforderungen ab.
  • In besonders bevorzugten Ausgestaltungen ist die streifenförmige Lotschicht als flächige Lotfolie oder als flächige Lotplatte ausgebildet.
  • Möglich ist es aber auch, dass die streifenförmige Lotschicht wenigstens ein Lotgewirk, ein Lotgestrick, ein Lotgeflecht, ein Lotfleece, einen Lotfilz oder einen Lotgewebe oder dergleichen umfasst.
  • Ob die streifenförmige Lotschicht aus einer massiven Platte oder Folie besteht, oder ob die streifenförmige Lotschicht aus einem Gewebe oder dergleichen besteht, ist grundsätzlich unerheblich, sofern die streifenförmige Lotschicht so strukturiert ist, dass eine Verteilung der Lotschicht beim nachfolgenden Lötprozess ermöglicht und gewährleistet wird.
  • Vorzugsweise ist die streifenförmige Lotschicht wenigstens teilweise und/oder wenigstens abschnittsweise mit der Netzelektrode durch Einbürsten verbunden. Dabei wird die Lotschicht auf das Drahtgewebe gelegt und mit einer Bürste und/oder mit einem Werkzeug mit Borsten bearbeitet und wenigstens punktuell in das Drahtgewebe eingebürstet. Dadurch passt sich die dünne Lotschicht an das Drahtgewebe an und wird damit verbunden, sodass es während der folgenden Prozessschritte zuverlässig dran haftet. Der Einsatz eines Haftmaterials ist nicht erforderlich. Wahlweise kann aber ein Haftmaterial verwendet werden.
  • Möglich und bevorzugt ist es auch, die streifenförmige Lotschicht wenigstens teilweise mit der Netzelektrode durch einen Nadelvorgang zu verbinden. Dazu wird die Lotschicht auf das Drahtgewebe aufgelegt. Beide Schichten werden anschließend miteinander verpresst, indem Nadeln oder nadelähnliche Werkzeuge auf die Lotschicht gedrückt werden, welche die Lotschicht lokal verformen und in die Zwischenräume des Drahtgewebes pressen. Möglich ist es auch, dass die Nadeln die Lotschicht durchstoßen und Teile der Lotschicht in das Drahtgewebe hineinpressen. Die Nadelspitze wird entsprechend dem Drahtgewirk und der Lotschicht angepasst. Diese kann z. B. spitz, stumpf, rund, flach, pyramidenförmig, oder eine andere beliebige Form aufweisen.
  • In bevorzugten Weiterbildungen weist die Lotschicht eine Dicke zwischen 10 µm und 150 µm und insbesondere zwischen 20 µm und 50 µm auf. Auch größere oder kleinere Dicken sind möglich. Die Wahl der Dicke der Lotschicht hängt wesentlich von der benötigten Lotmenge beim Lotprozess ab. Insbesondere wird die Lotmenge auch durch die Dicke der Netzelektrode bzw. durch deren Drahtdurchmesser und die Größe der verlötbaren Elektrode beeinflusst.
  • Besonders bevorzugt weist die verlötbare Elektrode ein Drahtgewebe als Netzelektrode auf. Der Drahtdurchmesser der Kett- und/oder Schussdrähte der Netzelektrode liegt vorzugsweise zwischen 30 µm und 150 µm und insbesondere zwischen 40 µm und 100 µm. Je nach Anwendungsfall sind auch hier kleinere oder auch größere Werte möglich. So sind auch Netzelektroden mit Drahtdurchmessern von 300 um oder 500 µm oder von 1 mm oder mehr möglich und bevorzugt.
  • In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, wenn sich die Kettdrähte und die Schussdrähte des Drahtgewebes unter einem Winkel zur Längsrichtung der verlötbaren Elektrode erstrecken. Der Winkel zwischen der Längsrichtung und den Kettdrähten und/oder den Schussdrähten liegt dabei vorzugsweise zwischen 30° und 60°. Möglich sind aber auch Winkel zwischen 15° und 75°. In konkreten Ausgestaltungen liegt der Winkel bei 45°. Schräg zur Längsrichtung ausgerichtete Kett- und Schussdrähte des Drahtgewebes gewährleisten eine hohe Elastizität der Netzelektrode in der Längsrichtung der verlötbaren Elektrode. Dadurch kann bei dem Einsatz an piezoelektrischen Aktuatoren eine hohe Elastizität der verlötbaren Elektrode gewährleistet werden, die zu einer hohen Betriebssicherheit beiträgt.
  • Vorzugsweise sind die Netzelektrode und wenigstens eine streifenförmige Lotschicht miteinander kalandriert. Durch die Kalandrierung wird der nötige Pressdruck aufgebracht, um die Netzelektrode wenigstens für die weitere Verarbeitung mit der Lotschicht so fest zu verbinden, dass bei der nachfolgenden Weiterverarbeitung und der Verlötung der verlötbaren Elektrode die Ausfallwahrscheinlichkeit sehr gering oder praktisch Null ist.
  • Beim Kalandrieren laufen die Netzelektrode und die darauf oder darunter gelegte streifenförmige Lotschicht miteinander durch zwei sich drehende Walzen, die einen definierten Abstand aufweisen. Dabei ist der Abstand der sich drehenden Walzen derart bemessen, dass er geringer ist als die Dicke des Drahtgewebes und der daran angeordneten Lotschicht. Dadurch wird ein hoher Druck auf die Netzelektrode und die streifenförmige Lotschicht ausgeübt, der zu einer lokalen Verformung der streifenförmigen Lotschicht und/oder der Netzelektrode führt. Es hat sich herausgestellt, dass dadurch eine ausreichend feste Verbindung zwischen der streifenförmigen Lotschicht und der Netzelektrode entsteht.
  • In allen Ausgestaltungen ist es möglich und bevorzugt, dass die Netzelektrode mit der damit verbundenen Lotschicht über wenigstens einen Abschnitt umgefaltet wird. Dabei kann die Lotschicht innen oder auch außen angeordnet sein.
  • Es ist möglich und bevorzugt, dass wenigstens ein elektrisches Anschlusselement in dem umgefalteten Bereich befestigt ist. Insbesondere wird die Umfaltung über die Länge wenigstens eines Anschlussabschnitts vorgenommen. Möglich ist es auch, dass die Netzelektrode insgesamt eingefaltet wird. Dabei können sich in dem Faltbereich eine oder mehrere Anschlusselektroden befinden.
  • Es ist möglich, dass die Netzelektrode mit der darauf angeordneten streifenförmigen Lotschicht so eingefaltet wird, dass die Lotschicht über den eingefalteten Abschnitt vollständig oder wenigstens teilweise von der Netzelektrode umgeben ist.
  • Möglich ist es auch, dass die Lotschicht sich auf der Außenseite der eingefalteten Netzelektrode befindet. Bevorzugt ist es auch, dass eine Lotschicht auf der einen Seite der Netzelektrode und eine Lotschicht auf der anderen Seite der Netzelektrode vorgesehen sind, sodass die Netzelektrode auf beiden Seiten mit einer Lotschicht verbunden wird. Dadurch wird eine größere Verteilung der Lotmenge ermöglicht. Dementsprechend kann auf beiden Seiten jeweils eine dünnere streifenförmige Lotschicht verwendet werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer verlötbaren Elektrode wird eine Netzelektrode mit wenigstens einer streifenförmigen Lotschicht wenigstens teilweise bedeckt und anschließend wird die Netzelektrode mit der streifenförmigen Lotschicht verpresst.
  • Auch das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile, da es ein einfaches Verfahren zur Herstellung einer verlötbaren Elektrode zur Verfügung stellt, mit dem eine zuverlässige Verlötung mit elektrischen Verbrauchern möglich ist. Dabei wird das zur Verlötung benötigte Lotreservoir an der verlötbaren Elektrode zur Verfügung gestellt.
  • Der Pressvorgang kann in einem durchlaufenden kontinuierlichen Verfahren erfolgen. Es ist aber auch möglich, dass der Pressvorgang in einem diskontinuierlichen Verfahren durchgeführt wird. Beispielsweise kann das Pressen auch bei einem Stanzvorgang durchgeführt werden.
  • Besonders bevorzugt ist es, dass die oder wenigstens eine Verpressung beim Kalandrieren erfolgt.
  • Vorzugsweise wird die Netzelektrode wenigstens einmal über wenigstens einen Abschnitt gefaltet, um die Aufnahme und die Kontaktierung eins elektrischen Anschlusselementes zu gewährleisten.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
  • In den Figuren zeigen:
    • 1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße verlötbare Elektrode;
    • 2 eine verlötbare Elektrode mit einem elektrischen Anschluss in einer schematischen Ansicht;
    • 3 einen vergrößerten schematischen Querschnitt durch das Anschlussende einer verlötbaren Elektrode;
    • 4 einen schematischen Längsschnitt durch ein Ende der verlötbaren Elektrode;
    • 5 eine schematische Darstellung des Kalandriervorgangs;
    • 6 eine schematisierte Querschnittsdarstellung eines verlötbaren Netzes im vergrößerten Maßstab; und
    • 7 einen schematischen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen verlötbaren Elektrode.
  • Mit Bezug auf die beiliegenden Figuren wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel einer verlötbaren Elektrode 1 näher erläutert.
  • Die in 1 dargestellte Elektrode umfasst eine Lotschicht 3, die hier als plattenförmige Folie 9 ausgeführt ist. Die Lotplatte 11 ist hier unterhalb der Netzelektrode 2 angeordnet. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Lotschicht 3 oberhalb der Netzelektrode 2 vorgesehen ist. Die hier rechteckig dargestellte Lotfolie 9 und der entsprechende rechteckige Abschnitt der Netzelektrode 2 können auch andere Formen aufweisen.
  • Die Netzelektrode 2 besteht aus einem Drahtgewebe 6, welches aus Drähten 7 und 8 bzw. Kettdrähten 12 und Schussdrähten 13 besteht. Der Drahtdurchmesser 18 der Schussdrähte 13 und der Drahtdurchmesser 17 der Kettdrähte 12 liegen hier im Ausführungsbeispiel zwischen etwa 40 µm und 150 µm. Die genauen Abmessungen hängen vom vorgesehenen Einsatzfall ab.
  • In 2 ist eine schematisierte Draufsicht auf eine fertige verlötbare Elektrode dargestellt. Die verlötbare Elektrode 1 umfasst ein Drahtgewebe 6 als Netzelektrode 2. Das Drahtgewebe 6 bzw. die Kettdrähte 12 und die Schussdrähte 13 des Drahtgewebes 6 weisen hier zur Längsrichtung 15 der verlötbaren Elektrode 1 einen Winkel 14 auf, der im Ausführungsbeispiel 45 Grad beträgt.
  • An dem im Ausführungsbeispiel links angeordneten Anschlussabschnitt 16 ist ein Anschlusselement 19 aufgenommen. Zur sicheren Aufnahme des Anschlusselementes 16 kann der Anschlussabschnitt 16 umgeklappt bzw. aufeinandergefaltet werden, um eine sichere Aufnahme des Anschlusselementes 19 zu gewährleisten. Möglich ist es auch, dass die Netzelektrode 2 der verlötbaren Elektrode 1 insgesamt mit der Lotschicht 3 umgeklappt ist.
  • 3 zeigt einen Querschnitt durch die verlötbare Elektrode 1. Dabei ist die als Lotfolie 9 ausgeführte Lotschicht 3 durch Verpressen mit der Netzelektrode 2 verbunden. Nach dem Pressvorgang sind die seitlichen Abschnitte der Netzelektrode 2 umgeklappt worden, wobei im Inneren ein Anschlusselement 19 vorgesehen sein kann, um die verlötbare Elektrode 1 mit einer Strom- oder Spannungsquelle oder einer Steuereinrichtung oder dergleichen zu verbinden.
  • In der schematischen Darstellung gemäß 3 sind auf der linken Seite die Biegekanten 20 und 21 eingezeichnet, während auf der rechten Seite beide Biegekanten insgesamt mit dem Bezugszeichen 36 versehen sind. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Darstellung der 3 eine schematische Darstellung ist. Es ist möglich, dass auf der rechten und der linken Seite jeweils nur eine Biegekante vorgesehen ist. In Bereichen, in denen kein elektrisches Anschlusselement 19 vorgesehen ist, liegt beispielsweise der obere rechte Abschnitt 33 mit dem damit verbundenen oberen rechten Abschnitt 23 der Netzelektrode regelmäßig direkt auf dem unteren Abschnitt der Lotschicht 34 auf, sodass nur eine Biegekante 36 vorhanden ist. Der obere linke Abschnitt 22 der Netzelektrode 2 liegt dann mit dem oberen linken Abschnitt 32 der Lotschicht 3 direkt auf dem unteren Abschnitt 24 der Netzelektrode 2 auf.
  • Die in den Figuren hier eingezeigten Spalte zwischen den einzelnen Komponenten dienen nur der Verdeutlichung des Prinzips und sind in einer realen Ausgestaltung in der Regel nicht vorhanden, um einen entsprechend festen Sitz der einzelnen Komponenten aneinander zu gewährleisten.
  • 4 zeigt einen Längsquerschnitt im Bereich des Anschlussabschnitts 16, in dem das elektrische Anschlusselement 19 nicht zwischen den einzelnen Lagen der verlötbaren Elektrode 1, sondern außen z. B. angepunktet vorgesehen ist. Innen liegt zwischen den Lagen der aufeinander gefalteten Netzelektrode 2 jeweils eine Lage der Lotfolie 9. Das Anschlusselement 19 könnte auch im Inneren zwischen den einzelnen Lagen aufgenommen werden.
  • Während die Dicke 10 der Lotfolie 9 typischerweise im Bereich von 20 bis 70 µm liegt, beträgt die Dicke 27 einer Lage der Netzelektrode 2 hier zwischen 50 µm und 150 um. Die Gesamtdicke 31 der fertigen verlötbaren Elektrode addiert sich dementsprechend. In den Bereichen, in denen ein elektrisches Anschlusselement 19 vorgesehen ist, vergrößert sich die Dicke 31 entsprechend stark, während sie in den anderen Abschnitten entsprechend geringer ist.
  • 5 zeigt das Kalandriergerät 28, mit dem hier die Lotschicht 3 mit der Netzelektrode 2 verpresst wird. Die Netzelektrode 2 mit der drauf aufgelegten Lotschicht 3 weist vor dem Kalandrieren eine Ausgangsdicke 35 auf, die größer ist als der Abstand zwischen den beiden Walzen 29 und 30 des Kalandriergerätes 28. Beim Durchlaufen des Kalandriergerätes 28 wird der Verbund von Netzelektrode 2 und Lotschicht 3 erzeugt und verstärkt. Dabei kann sowohl die Dicke der Lotschicht 3 als auch die Dicke der Netzelektrode 2 reduziert werden, bis sich die Gesamtdicke 31 einstellt. Durch den massiven Druck auf die Netzelektrode und die Lotschicht entsteht ein fester Verbund der Netzelektrode mit der Lotschicht. Dieser kann zusätzlich durch ein Umfalten der Netzelektrode 2 verstärkt werden.
  • Beim Kalandrieren wird die Gesamtdicke in Abhängigkeit von den eingestellten Parametern in der Regel zwischen 10% und 60% reduziert. Bevorzugt sind Verpressungen größer 20%. In einer konkreten Ausgestaltung wurde mit einer Reduktion der Dicke zwischen 30% und 40% ein gutes Ergebnis erzielt.
  • In 6 ist in einer schematischen Art und Weise ein vergrößerter Querschnitt der fertigen verlötbaren Elektrode 1 dargestellt. Abgebildet sind einige Kettdrähte 12 und ein Schussdraht 13. Durch das Kalandrieren der Schicht aus Netzelektrode 2 und Lötschicht 3 haben sich an den Kuppen der Schussdrähte13 (und an der hier nicht sichtbaren Kuppen der Kettdrähte 12) Abflachungen 25 der Netzelektrode ergeben und an den entsprechenden Stellen der Lotschicht 3 haben sich entsprechende Abflachungen 26 der Lotschicht 3 ergeben.
  • Im gezeigten Beispiel ist die Lotschicht 3 auf der Seite 4 des Drahtgewebes 6 vorgesehen, während auf der Seite 5 keine Lotschicht vorhanden ist. Möglich ist es aber auch, auf beiden Seiten der Netzelektrode jeweils eine Lotschicht 3 vorzusehen. Die Dicke 10 der jeweils aufgebrachten Lotschichten kann entsprechend geringer sein, um noch eine zuverlässige Verlötung zu gewährleisten. In der Regel werden die Dicke der Lotschichten und somit die Menge des Lotmaterials an den Lötprozess angepasst.
  • 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Netzelektrode 2 auf eine entsprechend große Lotschicht 9 aufgelegt wurde und beide gemeinsam entlang der Biegekanten 20 und 36 umgefaltet wurden. Die Lotschicht 9 befindet sich hier außen, während die Netzelektrode 2 vollständig von der Lotschicht 9 umgeben ist. Im Anschluss an den Biege- bzw. Faltvorgang wird die Netzelektrode 2 zusammen mit der Lotschicht 9 kalandriert. Dabei wird eine Oberfläche erzeugt, wie sie etwa in 6 dargestellt ist. Insgesamt wird eine feste Verbindung erzeugt, die beide Komponenten sicher bis zum Lötprozess hält.
  • Insgesamt stellt die erfindungsgemäße Erfindung ein einfaches Verfahren und eine einfach herstellbare verlötbare Elektrode zur Verfügung, womit beispielsweise elektrische Aktuatoren zuverlässig und dauerhaft ansteuerbar sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    verlötbare Elektrode
    2
    Netzelektrode
    3
    Lotschicht
    4
    Seite
    5
    Seite
    6
    Drahtgewebe
    7
    Draht
    8
    Draht
    9
    Lotfolie
    10
    Dicke
    11
    Lotplatte
    12
    Kettdraht
    13
    Schussdraht
    14
    Winkel
    15
    Längsrichtung
    16
    Anschlussabschnitt
    17
    Drahtdurchmesser
    18
    Drahtdurchmesser
    19
    Anschlusselement
    20
    Biegekante
    21
    Biegekante
    22
    oberer linker Abschnitt der Netzelektrode
    23
    oberer rechter Abschnitt der Netzelektrode
    24
    unterer Abschnitt der Netzelektrode
    25
    Abflachung der Netzelektrode
    26
    Abflachung der Lotschicht
    27
    Dicke der Netzelektrode
    28
    Kalandriergerät
    29
    Walze
    30
    Walze
    31
    Gesamtdicke, Enddicke
    32
    oberer linker Abschnitt der Lotschicht
    33
    oberer rechter Abschnitt der Lotschicht
    34
    unterer Abschnitt der Lotschicht
    35
    Dicke vor dem Kalandern
    36
    Biegekante

Claims (12)

  1. Verlötbare Elektrode (1) mit einer Netzelektrode (2) und wenigstens einer streifenförmigen Lotschicht (3), wobei die streifenförmige Lotschicht (3) wenigstens vorübergehend mit der Netzelektrode (2) verbunden ist, wozu die Netzelektrode (2) von wenigstens einer Seite (4, 5) aus mit der streifenförmigen Lotschicht (3) verpresst ist.
  2. Verlötbare Elektrode (1) nach Anspruch 1, wobei die Netzelektrode (2) wenigstens ein Drahtgewebe (6) und/oder wenigstens ein Drahtgeflecht und/oder wenigstens ein Drahtgewirk umfasst und insbesondere wenigstens teilweise aus metallischen Drähten (7, 8) besteht und/oder wobei die streifenförmige Lotschicht (3) wenigstens ein Lotgewirk, ein Lotgestrick, ein Lotgeflecht, einen Lotfilz oder ein Lotgewebe umfasst.
  3. Verlötbare Elektrode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die streifenförmige Lotschicht (3) wenigstens überwiegend aus wenigstens einem Lotmaterial besteht, und/oder wobei die streifenförmige Lotschicht (3) als flächige Lotfolie (9) und insbesondere als flächige Lotplatte (11) ausgebildet ist.
  4. Verlötbare Elektrode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die streifenförmige Lotschicht (3) wenigstens teilweise mit der Netzelektrode (2) durch Einbürsten verbunden ist.
  5. Verlötbare Elektrode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die streifenförmige Lotschicht (3) wenigstens teilweise mit der Netzelektrode (2) durch einen Nadelvorgang verbunden ist.
  6. Verlötbare Elektrode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lotschicht (3) eine Dicke (10) zwischen 10 µm und 150 µm und insbesondere zwischen 20 µm und 50 µm aufweist.
  7. Verlötbare Elektrode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Drahtdurchmesser (17, 18) der Kett- und/oder Schussdrähte (12, 13) der Netzelektrode (2) zwischen 30 µm und 150 µm und insbesondere zwischen 40 µm und 100 µm beträgt.
  8. Verlötbare Elektrode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Kettdrähte (12) und die Schussdrähte (13) des Drahtgewebes (6) unter einem Winkel (14) zur Längsrichtung (15) erstrecken, wobei der Winkel (14) insbesondere zwischen 30° und 60° liegt.
  9. Verlötbare Elektrode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Netzelektrode (2) und wenigstens eine streifenförmige Lotschicht (3) miteinander kalandriert sind.
  10. Verlötbare Elektrode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Netzelektrode (2) mit der damit verbundenen Lotschicht (3) über wenigstens einen Abschnitt (15) umgefaltet ist und/oder wobei die Netzelektrode (2) mit der damit verbundenen Lotschicht (3) über wenigstens einen Anschlussabschnitt (16) umgefaltet ist, wobei ein elektrisches Anschlusselement (19) mit eingefaltet ist.
  11. Verfahren zum Herstellen einer verlötbaren Elektrode (1), wobei eine Netzelektrode (2) mit wenigstens einer streifenförmigen Lotschicht (3) bedeckt wird und wobei anschließend die Netzelektrode (2) mit der streifenförmigen Lotschicht (3) verpresst wird.
  12. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Netzelektrode (2) auf beiden Seiten (4, 5) mit wenigstens einer streifenförmigen Lotschicht (3) bedeckt und anschließend verpresst wird und/oder wobei die Netzelektrode (2) wenigstens einmal über wenigstens einen Abschnitt gefaltet wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102013104955A1 (de) * 2013-05-14 2014-11-20 Epcos Ag Vielschichtbauelement mit einer Außenkontaktierung
US20230243046A1 (en) * 2022-02-01 2023-08-03 Verdagy, Inc. Flattened wire mesh electrode for use in an electrolyzer cell

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004010511A2 (de) * 2002-07-19 2004-01-29 Ceramtec Ag Innovative Ceramic Engineering Aussenelektrode an einem piezokeramischen vielschichtaktor
DE102006057178A1 (de) * 2006-12-03 2008-06-05 Waldemar Hoening Ohg Netz

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004010511A2 (de) * 2002-07-19 2004-01-29 Ceramtec Ag Innovative Ceramic Engineering Aussenelektrode an einem piezokeramischen vielschichtaktor
DE102006057178A1 (de) * 2006-12-03 2008-06-05 Waldemar Hoening Ohg Netz

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