DE102021002187A1 - Method for manufacturing a solder joint part and solder joint part - Google Patents

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Robert Behr
Ralf Herrmann
Bernd Schietinger
Ulrich Schweizer
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Mercedes Benz Group AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Lötverbindungsteils (10), bei welchem zum Herstellen des Lötverbindungsteils (10) wenigstens zwei Komponenten (12, 14) miteinander verlötet und dadurch miteinander verbunden werden, wobei wenigstens eine der Komponente (12, 14) vor dem Löten einen additiv gefertigten Volumenabschnitt (16) aufweist.The invention relates to a method for producing a soldered connection part (10), in which at least two components (12, 14) are soldered to one another and thereby connected to one another in order to produce the soldered connection part (10), with at least one of the components (12, 14) being Soldering has an additively manufactured volume section (16).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Lötverbindungsteils gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Lötverbindungsteil.The invention relates to a method for producing a soldered connection part according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to a soldered connection part.

Verfahren zum Herstellen von Lötverbindungsteilen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Bei dem jeweiligen Verfahren werden zum Herstellen des jeweiligen Lötverbindungsteils wenigstens zwei Komponenten miteinander verlötet und dadurch miteinander verbunden, sodass das fertig hergestellte Lötverbindungsteil die wenigstens zwei miteinander verlöteten und dadurch miteinander verbundenen Komponenten aufweist.Methods for producing soldered connection parts are already well known from the general state of the art. In the respective method, to produce the respective soldered connection part, at least two components are soldered to one another and thereby connected to one another, so that the finished soldered connection part has the at least two components soldered to one another and thereby connected to one another.

Des Weiteren ist aus der DE 196 33 614 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern aus zwei oder mehreren Metallteilen unterschiedlicher werkstofftypischer Beschaffenheit bekannt. Außerdem offenbart die DE 102 22 609 B4 ein Verfahren zur strukturierten Beschichtung eines Substrats mit zumindest einer zu beschichtenden Oberfläche.Furthermore, from the DE 196 33 614 A1 discloses a method for producing composite bodies from two or more metal parts of different material-typical properties. In addition, the DE 102 22 609 B4 a method for the structured coating of a substrate with at least one surface to be coated.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern.The object of the present invention is to improve a method of the type mentioned at the outset.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine der Komponenten vor dem Löten einen additiv gefertigten Volumenabschnitt aufweist. Dies bedeutet, dass der Volumenabschnitt vor dem Löten, das heißt vor einem Lötprozess, mittels welchem zum Herstellen des Lötverbindungsteils die Komponenten miteinander verlötet und dadurch miteinander verbunden werden, der Volumenabschnitt der wenigstens einen Komponente additiv, das heißt mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt wird, wobei das generative Fertigungsverfahren auch als additives Fertigungsverfahren oder additive Fertigung bezeichnet wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Komponenten in einer Lötzone beziehungsweise über oder an jeweiligen Lötstellen miteinander verlötet werden, insbesondere derart, dass die Lötzone teilweise durch die jeweilige Lötstelle gebildet wird. Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der additiv gefertigte Volumenabschnitt die Lötstelle der wenigstens einen Komponente ist oder bildet und somit die Lötzone teilweise bildet, sodass es insbesondere vorzugsweise vorgesehen ist, dass die wenigstens eine Komponente über den additiv gefertigten Volumenabschnitt oder mittels des additiv gefertigten Volumenabschnitts mit der anderen Komponente verlötet und dadurch verbunden wird. Die wenigstens eine Komponente ist oder wird somit vorzugsweise durch den additiv gefertigten Volumenabschnitt und somit durch das auch als additiver Fertigungsprozess bezeichnete, generative Fertigungsverfahren für die spätere Lötstelle vorbereitet.In order to improve a method of the type specified in the preamble of patent claim 1, it is provided according to the invention that at least one of the components has an additively manufactured volume section before the soldering. This means that the volume section before soldering, i.e. before a soldering process by means of which the components are soldered to one another and thus connected to one another to produce the soldered connection part, the volume section of the at least one component is produced additively, i.e. by means of an additive manufacturing process, wherein the generative manufacturing process is also referred to as an additive manufacturing process or additive manufacturing. In particular, it can be provided that the components are soldered to one another in a soldering zone or above or at respective soldering points, in particular in such a way that the soldering zone is partially formed by the respective soldering point. It can preferably be provided that the additively manufactured volume section is or forms the soldering point of the at least one component and thus partially forms the soldering zone, so that it is particularly preferably provided that the at least one component is added via the additively manufactured volume section or by means of the additively manufactured volume section is soldered to the other component and thereby connected. The at least one component is or is thus preferably prepared for the subsequent soldering point by the additively manufactured volume section and thus by the generative manufacturing method, also referred to as additive manufacturing process.

Zur Erfindung gehört auch ein Lötverbindungsteil, welches durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt ist. Somit umfasst das erfindungsgemäße Lötverbindungsteil die wenigstens zwei Komponenten, die miteinander verlötet und dadurch miteinander verbunden sind, wobei die wenigstens eine Komponente vor dem Löten den additiv gefertigten Volumenabschnitt aufweist. In Hinblick auf das fertig hergestellte Lötverbindungsteil ist beziehungsweise wurde somit die wenigstens eine Komponente durch den additiven Fertigungsprozess für die spätere Lötstelle vorbereitet. Beispielsweise ist der additiv gefertigte Volumenabschnitt ein auf einen Grundwerkstoff der wenigstens einen Komponente additiv aufgebrachtes Volumenelement, durch welches beispielsweise günstige Voraussetzungen für den auch als Lötung oder Löten bezeichneten, späteren Lötprozess geschaffen werden. Das Volumenelement kann insbesondere eine Lotschicht oder eine Diffusionsbarriere oder eine Kombination aus beidem sein. Das Volumenelement kann mindestens eine Ausnehmung aufweisen, insbesondere vor dem Löten. Die vor dem Löten vorliegenden Komponenten können zumindest überwiegend metallisch und/oder zumindest überwiegend keramisch sein. Das fertige Lötverbindungsteil kann somit eine Kombination aus Metall und Keramik sein.The invention also includes a solder joint part which is produced by a method according to the invention. The soldered connection part according to the invention thus comprises the at least two components which are soldered to one another and are thereby connected to one another, the at least one component having the additively manufactured volume section before the soldering. With regard to the finished soldered connection part, the at least one component is or was thus prepared for the subsequent soldering point by the additive manufacturing process. For example, the additively manufactured volume section is a volume element that is additively applied to a base material of the at least one component, through which, for example, favorable conditions for the subsequent soldering process, also referred to as soldering or soldering, are created. The volume element can in particular be a solder layer or a diffusion barrier or a combination of both. The volume element can have at least one recess, in particular before soldering. The components present before soldering can be at least predominantly metallic and/or at least predominantly ceramic. The finished solder joint part can thus be a combination of metal and ceramic.

Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Für Lötungen werden herkömmlicherweise oftmals Bleche verwendet, welche mit einer Lotbeschichtung oder mit einer Diffusionsbarriere versehen sind. Hierbei wird üblicherweise das ganze Blech beschichtet, das heißt viel aufwendiger als nur für die Lötzone erforderlich wäre. Des Weiteren begrenzt sich diese Beschichtung herkömmlicherweise auf ebenes Material, insbesondere auf Blechmaterial. Die zuvor genannten Nachteile können nun vermieden werden, wobei durch die Erfindung insbesondere die folgenden Vorteile realisiert werden können:

  • - Herstellung maßgeschneiderter Eigenschaften an einer Oberfläche der zu lötenden, wenigstens einen Komponente;
  • - nur örtliche Beschichtung der zu verlötenden wenigstens einen Komponente, der restliche Grundwerkstoff ist unbelastet von einer Löt- oder Diffusionsbarrierenschicht, was in einer Gesamtherstellungskette vorteilhaft sein kann;
  • - der beispielsweise an Oberflächen naher Beschichtung ausgebildete Volumenabschnitt ist nicht zwingend auf Blechmaterialien begrenzt, es können auch andere ebene oder gekrümmte Oberflächen durch additive Fertigung beschichtet, das heißt mit dem Volumenabschnitt versehen werden;
  • - durch die Ausgestaltung des additiv gefertigten Volumenelements (additiv gefertigter Volumenabschnitt), kann nicht nur ein flächiger Kontakt zwischen den Komponenten erfolgen, sondern eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung kann auch über mehrere Kontaktflächen erfolgen.
The invention is based in particular on the following findings and considerations: Conventionally, metal sheets which are provided with a solder coating or with a diffusion barrier are often used for soldering. In this case, the entire sheet metal is usually coated, which means it is much more complex than just the soldering zone. Furthermore, this coating is conventionally limited to flat material, in particular sheet metal material. The disadvantages mentioned above can now be avoided, with the following advantages in particular being able to be realized by the invention:
  • - Creation of tailor-made properties on a surface of the at least one component to be soldered;
  • - Only local coating of the at least one component to be soldered, the rest Base material is unencumbered by a solder or diffusion barrier layer, which can be beneficial in an overall manufacturing chain;
  • The volume section formed, for example, on surfaces close to the coating is not necessarily limited to sheet metal materials; other flat or curved surfaces can also be coated by additive manufacturing, ie provided with the volume section;
  • - Due to the design of the additively manufactured volume element (additively manufactured volume section), not only can there be a surface contact between the components, but a material-to-material and/or form-fitting connection can also occur via several contact surfaces.

Da die vor dem Löten vorliegenden Komponenten zumindest überwiegend metallisch und/oder zumindest überwiegend keramisch sein können, kann das fertige Lötverbindungsteil somit eine Kombination aus Metall und Metall oder eine Kombination aus Metall und Keramik oder eine Kombination aus Keramik und Keramik sein.Since the components present before soldering can be at least predominantly metallic and/or at least predominantly ceramic, the finished solder joint part can thus be a combination of metal and metal or a combination of metal and ceramic or a combination of ceramic and ceramic.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine schematische Draufsicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lötverbindungsteils, welches durch Löten hergestellt wird;
  • 2 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Komponente des Lötverbindungsteils vor dem Löten;
  • 3 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Komponente vor dem Löten;
  • 4 eine schematische Seitenansicht an der dritten Ausführungsform der Komponente vor dem Löten;
  • 5 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen des Lötverbindungsteils;
  • 6 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens;
  • 7 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Verfahrens; und
  • 8 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Verfahrens.
The drawing shows in:
  • 1 a schematic plan view of a first embodiment of a solder joint part according to the invention, which is produced by soldering;
  • 2 a schematic side view of a first embodiment of a component of the solder connection part before soldering;
  • 3 a schematic side view of a second embodiment of the component before soldering;
  • 4 a schematic side view of the third embodiment of the component before soldering;
  • 5 a schematic representation of a first embodiment of a method according to the invention for producing the soldered connection part;
  • 6 a schematic representation of a second embodiment of the method;
  • 7 a schematic representation of a third embodiment of the method; and
  • 8th a schematic representation of a fourth embodiment of the method.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine erste Ausführungsform eines Lötverbindungsteils 10, welches, wie im Folgenden noch näher erläutert wird, durch Löten, das heißt durch einen auch als Lötung bezeichneten Lötprozess hergestellt wird. Das Lötverbindungsteil 10 weist wenigstens zwei Komponenten 12 und 14 auf, welche, insbesondere in einer Lötzone, miteinander verlötet und dadurch miteinander verbunden sind. Dies bedeutet, dass bei einem Verfahren zum Herstellen des Lötverbindungsteils 10 der zuvor genannte Lötprozess durchgeführt wird, bei welchem die Komponenten 12 und 14, insbesondere in der Lötzone, miteinander verlötet und dadurch miteinander verbunden werden. Die Lötzone wird auch als Lötstelle bezeichnet und ist in 1 mit 15 bezeichnet. Ferner ist es denkbar, dass die Lötzone 15 jeweils teilweise durch jeweilige Lötstellen der Komponenten 12 und 14 gebildet ist oder wird. In der Lötzone 15, das heißt an der Lötstelle sind die Komponenten 12 und 14 miteinander verlötet und dadurch miteinander verbunden. 1 shows a first embodiment of a soldered connection part 10 in a schematic plan view, which, as will be explained in more detail below, is produced by soldering, ie by a soldering process also referred to as soldering. The soldered connection part 10 has at least two components 12 and 14 which are soldered to one another, in particular in a soldering zone, and are thereby connected to one another. This means that in a method for producing the soldered connection part 10, the aforementioned soldering process is carried out, in which the components 12 and 14 are soldered to one another, in particular in the soldering zone, and are thereby connected to one another. The soldering zone is also referred to as a solder joint and is in 1 labeled 15. Furthermore, it is conceivable that the soldering zone 15 is or will be partially formed by respective soldering points of the components 12 and 14 . In the soldering zone 15, that is to say at the soldering point, the components 12 and 14 are soldered to one another and are thereby connected to one another.

Das Lötverbindungsteil 10 zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest die Komponente 12 vor dem Löten, das heißt vor dem Lötprozess einen additiv gefertigten Volumenabschnitt 16 (2) aufweist.The soldered connection part 10 is characterized in that at least the component 12 has an additively manufactured volume section 16 ( 2 ) having.

2 zeigt eine erste Ausführungsform der Komponente 12. Der Volumenabschnitt 16 wird vor dem Lötprozess durch additive Fertigung, das heißt mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt, insbesondere derart, dass der Volumenabschnitt 16 durch das generative Fertigungsverfahren, das auch als additiver Fertigungsprozess bezeichnet wird, auf einen Grundwerkstoff 18 der Komponente 12 aufgebracht wird. Mit anderen Worten wird der Grundwerkstoff 18 der Komponente 12 durch das generative Fertigungsverfahren (additiver Fertigungsprozess) mit dem Volumenabschnitt 16 versehen. Bei der in 2 gezeigten ersten Ausführungsform ist der additiv gefertigte Volumenabschnitt 16 eine Schicht auf dem Grundwerkstoff 18, das heißt als Schicht auf dem Grundwerkstoff 18 aufgebracht. Bei der ersten Ausführungsform weist der Volumenabschnitt 16 genau eine Schicht auf beziehungsweise der Volumenabschnitt 16 ist genau eine Schicht, die auf dem Grundwerkstoff 18 aufgebracht ist. 2 shows a first embodiment of the component 12. The volume section 16 is produced before the soldering process by additive manufacturing, i.e. by means of an additive manufacturing process, in particular in such a way that the volume section 16 by the additive manufacturing process, which is also referred to as an additive manufacturing process, on a base material 18 of component 12 is applied. In other words, the base material 18 of the component 12 is provided with the volume section 16 by the generative manufacturing process (additive manufacturing process). At the in 2 The first embodiment shown is the additively manufactured volume section 16 a layer on the base material 18, that is applied as a layer on the base material 18. In the first embodiment, the volume section 16 has exactly one layer or the volume section 16 is exactly one Layer that is applied to the base material 18.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Komponente 12. Bei der zweiten Ausführungsform ist der additiv gefertigte Volumenabschnitt 16 ein mehrlagiges Schichtsystem, welches bei der zweiten Ausführungsform ein zweilagiges Schichtsystem ist. Dies bedeutet, dass bei der zweiten Ausführungsform der Volumenabschnitt 16 wenigstens oder genau zwei Schichten 20 und 22 aufweist, welche auf dem Grundwerkstoff 18 und aufeinander angeordnet sind, vorliegend derart, dass die Schicht 22, insbesondere direkt, auf dem Grundwerkstoff 18 und die Schicht 20, insbesondere direkt, auf die Schicht 22 aufgebracht ist, sodass die Schicht 22 zwischen der Schicht 20 und dem Grundwerkstoff 18 angeordnet ist. 3 shows a second embodiment of the component 12. In the second embodiment, the additively manufactured volume section 16 is a multilayer system, which is a two-layer system in the second embodiment. This means that in the second embodiment, the volume section 16 has at least or exactly two layers 20 and 22, which are arranged on the base material 18 and one on top of the other, in this case such that the layer 22, in particular directly, on the base material 18 and the layer 20 , in particular directly, is applied to the layer 22 so that the layer 22 is arranged between the layer 20 and the base material 18 .

4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Komponente 12 vor dem Löten. Aus 4 ist erkennbar, dass bei der dritten Ausführungsform der additiv gefertigte Volumenabschnitt 16 vor dem Lötprozess wenigstens oder genau eine Ausnehmung 24 aufweist. Somit ist bei der dritten Ausführungsform der Volumenabschnitt 16 zumindest im Wesentlichen nicht als ebene Schicht ausgebildet, sondern weist die Ausnehmung 24 auf. Auch bei der dritten Ausführungsform kann der Volumenabschnitt 16 aus mehreren Materialsorten gebildet sein. In 4 dargestellt ist eine Ausführung, bei welcher der Volumenabschnitt 16 aus nur einem Material, vorliegend aus Lotmaterial, gebildet ist. 5 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen des Lötverbindungsteils 10.Bei der ersten Ausführungsform wird die andere Komponente 14 zumindest teilweise in der Ausnehmung 24 angeordnet, derart, dass vor dem Lötprozess die andere Komponente 14 zumindest teilweise in die Ausnehmung 24 eingesetzt wird. Daraufhin wird der Lötprozess durchgeführt, bei welchem zumindest ein Teilbereich des auch als additiv gefertigtes Volumenelement bezeichneten, additiv gefertigten Volumenabschnitts 16 aufschmilzt und in der Folge die andere Komponente 14 auf oder von mehreren Seiten benetzt. In dem fertig hergestellten Lötverbindungsteil 10 ist nach einem Abkühlen, insbesondere der Lötzone 15 und/oder der Komponente 12 und/oder der Komponente 14 die andere Komponente 14 über mehrere Kontaktflächen stoffschlüssig und/oder formschlüssig an die Komponente 12 angebunden. 4 Figure 12 shows a third embodiment of component 12 prior to soldering. Out of 4 it can be seen that in the third embodiment the additively manufactured volume section 16 has at least or exactly one recess 24 before the soldering process. Thus, in the third embodiment, the volume section 16 is at least essentially not in the form of a flat layer, but has the recess 24 . In the third embodiment, too, the volume section 16 can be formed from a plurality of types of material. In 4 an embodiment is shown in which the volume section 16 is formed from only one material, in this case from solder material. 5 shows a schematic representation of a first embodiment of the method for producing the soldered connection part 10. In the first embodiment, the other component 14 is at least partially arranged in the recess 24 in such a way that the other component 14 is at least partially inserted into the recess 24 before the soldering process becomes. The soldering process is then carried out, in which at least a partial area of the additively manufactured volume section 16, also referred to as an additively manufactured volume element, melts and subsequently wets the other component 14 on or from several sides. In the finished soldered connection part 10, after cooling, in particular the soldering zone 15 and/or the component 12 and/or the component 14, the other component 14 is bonded to the component 12 via a plurality of contact surfaces in a materially bonded and/or form-fitting manner.

6 zeigt in einer schematischen Darstellung eine zweite Ausführungsform des Verfahrens. Auch bei der zweiten Ausführungsform wird vor dem Lötprozess die andere Komponente 14 zumindest teilweise in der Ausnehmung 24 angeordnet, insbesondere derart, dass vor dem Lötprozess die andere Komponente 14 zumindest teilweise in die Ausnehmung 24 eingesetzt wird. Bei der zweiten Ausführungsform des Verfahrens weist die andere Komponente 14 eine geringere Höhe auf als die Ausnehmung 24, wobei bei der ersten Ausführungsform des Verfahrens die andere Komponente 14 eine größere Höhe als die Ausnehmung 24 aufweist. Auch bei der zweiten Ausführungsform schmilzt bei dem Lötprozess das additiv gefertigte Volumenelement (Volumenabschnitt 16) auf und benetzt die andere Komponente 14 von mehreren Seiten. In dem Lötverbindungsteil 10 ist nach dem Abkühlen die Komponente 14 über mehrere Kontaktflächen stoffschlüssig und/oder formschlüssig an die Komponente 12 angebunden. Somit kann die Komponente 14 mittels des vorliegend als aufgeschmolzener Lotkörper ausgebildeten, aufgeschmolzenem Volumenabschnitts 16 auch auf seiner von dem Grundwerkstoff 18 abgewandten Oberseite 26 stoff- und/oder formschlüssig an die Komponente 12 angebunden werden. Dadurch kann eine besonders hohe Stabilität einer Lötverbindung, mittels welcher die Komponenten 12 und 14 miteinander verlötet sind, realisiert werden. 6 shows a second embodiment of the method in a schematic representation. In the second embodiment, too, the other component 14 is at least partially arranged in the recess 24 before the soldering process, in particular in such a way that the other component 14 is at least partially inserted into the recess 24 before the soldering process. In the second embodiment of the method, the other component 14 has a lower height than the recess 24, with the other component 14 having a greater height than the recess 24 in the first embodiment of the method. In the second embodiment, too, the additively manufactured volume element (volume section 16) melts during the soldering process and wets the other component 14 from several sides. After cooling, the component 14 is connected to the component 12 in a materially bonded and/or form-fitting manner via a plurality of contact surfaces in the soldered connection part 10 . Thus, the component 14 can also be connected to the component 12 with a material and/or form fit on its upper side 26 facing away from the base material 18 by means of the melted volume section 16 embodied here as a melted solder body. As a result, a particularly high stability of a soldered connection, by means of which the components 12 and 14 are soldered to one another, can be realized.

7 zeigt eine dritte Ausführungsform des Verfahrens. Bei der dritten Ausführungsform weist die andere Komponente 14, insbesondere vor dem Lötprozess, eine Ausnehmung als Hinterschnitt 28 auf. Auch bei der dritten Ausführungsform wird die andere Komponente 14 zumindest teilweise in die Ausnehmung 24 eingesetzt, derart, dass der Hinterschnitt 28 in die Ausnehmung 24 eingesetzt wird. Bei dem Lötprozess wird der additiv gefertigte Volumenabschnitt 16, welcher vorzugsweise aus einem Lot gebildet ist, aufgeschmolzen, sodass der Volumenabschnitt 16 beziehungsweise zumindest ein aufgeschmolzener Teil des Volumenabschnitts 16 in den Hinterschnitt 28 hineinfließen kann. Hierdurch wird insbesondere nach dem Abkühlen ein besonders vorteilhafter Form- und/oder Stoffschluss zwischen den Komponenten 12 und 14 geschaffen. 7 shows a third embodiment of the method. In the third embodiment, the other component 14 has a recess as an undercut 28, in particular before the soldering process. In the third embodiment too, the other component 14 is at least partially inserted into the recess 24 in such a way that the undercut 28 is inserted into the recess 24 . During the soldering process, the additively manufactured volume section 16, which is preferably formed from a solder, is melted, so that the volume section 16 or at least a melted part of the volume section 16 can flow into the undercut 28. As a result, a particularly advantageous positive and/or material connection between the components 12 and 14 is created, in particular after cooling.

Schließlich zeigt 8 eine vierte Ausführungsform des Verfahrens. Bei der vierten Ausführungsform weist der additiv gefertigte Volumenabschnitt 16 vor dem Lötprozess einen Hohlraum 30 auf. Vor dem Lötprozess wird die andere Komponente 14 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Hohlraum 30 angeordnet, insbesondere derart, dass die andere Komponente 14 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in den Hohlraum 30 des Volumenabschnitts 16 eingesetzt wird. Bei dem Lötprozess schmilzt der additive gefertigte und beispielsweise aus einem Lot beziehungsweise Lotmaterial gebildete Volumenabschnitt 16 zumindest teilweise auf und benetzt dadurch die andere Komponente 14 auf oder von mehreren Seiten der Komponente 14, sodass in dem fertig hergestellten Lötverbindungsteil 10 nach dem Abkühlen die andere Komponente 14 über mehrere Kontaktflächen stoffschlüssig und/oder formschlüssig an die Komponente 12 angebunden ist. Dadurch kann eine feste Verbindung zwischen den Komponenten 12 und 14 gewährleistet werden.Finally shows 8th a fourth embodiment of the method. In the fourth embodiment, the additively manufactured volume section 16 has a cavity 30 before the soldering process. Before the soldering process, the other component 14 is at least partially, in particular at least predominantly or completely, arranged in the cavity 30, in particular in such a way that the other component 14 is at least partially, in particular at least predominantly or completely, inserted into the cavity 30 of the volume section 16. During the soldering process, the volume section 16 that is produced additively and is formed, for example, from a solder or solder material, at least partially melts and thereby wets the other component 14 on or from several sides of the component 14, so that the other component 14 in the finished soldered connection part 10 after cooling down over several contact surfaces chen is connected to the component 12 in a material-to-material and/or form-fitting manner. A firm connection between the components 12 and 14 can thereby be ensured.

Bezugszeichenlistereference list

1010
Lötverbindungsteilsolder joint part
1212
Komponentencomponents
1414
Komponentecomponent
1515
Lötzonesolder zone
1616
additiv gefertigter Volumenabschnittadditively manufactured volume section
1818
Grundwerkstoffbase material
2020
Schichtlayer
2222
Schichtlayer
2424
Ausnehmungrecess
2626
Oberseitetop
2828
Hinterschnittundercut
3030
Hohlraumcavity

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 19633614 A1 [0003]DE 19633614 A1 [0003]
  • DE 10222609 B4 [0003]DE 10222609 B4 [0003]

Claims (10)

Verfahren zum Herstellen eines Lötverbindungsteils (10), bei welchem zum Herstellen des Lötverbindungsteils (10) wenigstens zwei Komponenten (12, 14) miteinander verlötet und dadurch miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Komponente (12, 14) vor dem Löten einen additiv gefertigten Volumenabschnitt (16) aufweist.Method for producing a soldered connection part (10), in which at least two components (12, 14) are soldered to one another and thereby connected to one another in order to produce the soldered connection part (10), characterized in that at least one of the components (12, 14) is pre-soldered has an additively manufactured volume section (16). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenabschnitt (16) vor dem Löten durch einen additive Fertigungsprozess hergestellt wird, der ein Verfahren umfasst, welches aus der Gruppe 3D-Druck, selektives Laserschmelzen, selektives Lasersintern, selektives Elektronenstrahlschmelzen, selektives Elekronenstrahlsintern, additives Fertigen mittels LED-Technologie, Pulverauftragsschweißen und Drahtauftragsschweißen, Bandauftragsschweißen stammt.procedure after claim 1 , characterized in that the volume section (16) is produced by an additive manufacturing process prior to soldering, which comprises a method selected from the group 3D printing, selective laser melting, selective laser sintering, selective electron beam melting, selective electron beam sintering, additive manufacturing using LED Technology, powder deposition welding and wire deposition welding, strip deposition welding originates. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der additiv gefertigte Volumenabschnitt (16) als eine ein- oder mehrlagige Schicht ausgebildet ist.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the additively manufactured volume section (16) is designed as a single or multi-layer layer. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der additiv gefertigte Volumenabschnitt (16) als ein Schichtsystem aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialsorten ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the additively manufactured volume section (16) is designed as a layer system made of at least two different types of material. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der additiv gefertigte Volumenabschnitt (16) eine auf einen Grundwerkstoff (18) der wenigstens einen Komponente (12) aufgebrachte Lotschicht ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the additively manufactured volume section (16) is a layer of solder applied to a base material (18) of the at least one component (12). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der additiv gefertigte Volumenabschnitt (16) eine auf einen Grundwerkstoff (18) der wenigstens einen Komponente (16) aufgebrachte Diffusionsbarriere ist, durch welche unerwünschte Diffusionen zwischen dem Grundwerkstoff (18) und einer Lötzone (15), in welcher die Komponenten (12, 14) verlötet werden, verringert oder unterdrückt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the additively manufactured volume section (16) is a diffusion barrier applied to a base material (18) of the at least one component (16), through which undesired diffusions between the base material (18) and a soldering zone ( 15) in which the components (12, 14) are soldered can be reduced or eliminated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der additiv gefertigte Volumenabschnitt (16) in Form eines Schichtsystems auf einen Grundwerkstoff (18) der wenigstens einen Komponente (16) aufgebracht ist, wobei direkt auf dem Grundwerkstoff (18) zunächst eine Diffusionsbarriere und darüber eine Lotschicht angeordnet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the additively manufactured volume section (16) is applied in the form of a layer system to a base material (18) of the at least one component (16), with a diffusion barrier and a layer of solder is arranged above it. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der additiv gefertigte Volumenabschnitt (16) vor dem Löten mindestens eine Ausnehmung (24) aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the additively manufactured volume section (16) has at least one recess (24) before soldering. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der additiv gefertigten Volumenabschnitt (16) vor dem Löten mindestens einen Hohlraum (30) aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the additively manufactured volume section (16) has at least one cavity (30) before soldering. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Komponente (14) vor dem Löten in der Ausnehmung (24) oder in dem Hohlraum (30) des Volumenabschnitts (16) angeordnet wird und durch das Löten und eine nachfolgende Abkühlung einen Stoffschluss und/oder Formschluss an mehreren Kontaktflächen aufweist.procedure after claim 8 or 9 , characterized in that the other component (14) is arranged in the recess (24) or in the cavity (30) of the volume section (16) before the soldering and a material connection and/or positive connection to several by the soldering and subsequent cooling has contact surfaces.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19633614A1 (en) 1996-08-10 1998-02-12 Kaitec Maschinenmesser Gmbh Method for producing a compound component
DE10222609B4 (en) 2002-04-15 2008-07-10 Schott Ag Process for producing structured layers on substrates and methodically coated substrate

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19633614A1 (en) 1996-08-10 1998-02-12 Kaitec Maschinenmesser Gmbh Method for producing a compound component
DE10222609B4 (en) 2002-04-15 2008-07-10 Schott Ag Process for producing structured layers on substrates and methodically coated substrate

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