DE2837541A1 - Verbindung von bauelementen - Google Patents
Verbindung von bauelementenInfo
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Description
BBC Baden 107/78
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer festen und dichten Verbindung von Bauelementen mittels Verbindungselementen, eine nach diesem Verfahren hergestellte
VerbindungjUnd die Verwendung einer Muffe als Verbindungselement.
In der physikalischen Technik und technischen Physik sind zahlreiche Methoden zum Verbinden von Bauteilen bekannt.
Handelt es sich um metallische Körper, so können diese in vielen Fällen in einfacher Weise mittels Löten, Schweissen
oder Warmaufziehen und nachfolgendem Schrumpfen zu festen, dichten, mehr oder weniger monolithischen Werkstücken verbunden
werden. Sollen dagegen nichtmetallische Gegenstände wie Keramik-, Kunststoff- oder Cermet-Körper mit metallischen
Bauteilen oder unter sich verbunden werden, ergeben sich in der Regel Schwierigkeiten. Unter den besonders
heiklen Verbindungsarten zwischen keramischen und metallischen Bauelementen sind vor allem Hartlötverfahren mittels
geeigneter Legierungen bekannt (z.B. G.M.Slaughter,"Ceramics
and graphite", Kapitel 2*1, S. 237-242 in Brazing Manual,'
American Welding Society, New York 1963; D.A. Canonico,
N.C.Cole and G.M.Slaughter, "Direct brazing of ceramics,
graphite and refractory metals", Welding Journal, August 1977). Die hiezu verwendeten Hartlote müssen die Oberflächen
der zu verbindenden Gegenstände in ausreichendem Mass benetzen, um eine innige und dichte Verbindung zu gewährleisten.
Die angeführten konventionellen Verfahren zur Herstellung von Keramik/Metall-Verbindungen zeichnen sich insbesondere
dadurch aus, dass sie verhaltnismässig hohe Temperaturdifferenzen der an der gesamten Konstruktion beteiligten Materialien
bedingen. Da die Wärmeausdehnungskoeffizienten von
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Metallen und Keramikstoffen sehr unterschiedlich sind, können, vor allem bei komplizierten Formen, beträchtliche
Spannungen auftreten, die zu Rissen während der Fertigung oder im Betrieb führen können. Vielfach muss dabei zu teuren
Konstruktionen wie schichtweisem Aufbau der Verbindung Zuflucht genommen werden, um die Spannungen in erträglichen
Grenzen zu halten. Die üblicherweise verwendeten Hartlote verlangen Temperaturen von 1000 C und mehr und die Prozesse
müssen meist in aufwendigen Apparaturen unter Schutzgas oder Vakuum durchgeführt werden. Im Falle von Verbindungen
mittels Schrumpfsitzen müssen die metallischen Bauelemente
auf eine Temperatur von mehreren Hundert 0C aufgeheizt werden, um in Anbetracht des kleinen Wärmedehnungskoeffizienten
die notwendige Dehnung für das Zusammenfügen zu erweichen. Dabei werden dieser Methode einerseits durch
die Warmfestigkeit des metallischen, andererseits durch die Temperaturwechselfestigkeit des keramischen Werkstoffes
Grenzen gesetzt. Dies führt entweder zu Verbindungen ungenügender Festigkeit und Dichtheit oder zu Rissen im keramisehen
Teil. Es besteht daher in der Fachwelt ein berechtigtes Bedürfnis nach einer festen, dichten und einfach herstellbaren
Verbindung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein· Verfahren zur
Herstellung einer festen, insbesondere gas- und vakuumdichten Verbindung von Bauteilen, insbesondere aus keramischen
Stoffen unter sich oder zusammen mit metallischen Körpern anzugeben, welches sich unter Vermeidung von grossen Temperaturdifferenzen
und hohen absoluten Temperaturen in-ein--.
fächer Weise ohne grossen apparativen Aufwand durchführen lässt. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, geeignete konstruktive
Lösungsmöglichkeiten einer derartigen Verbindung von Bauelementen, welche stark unterschiedliche physikalische
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Eigenschaften haben können, vorzuschlagen.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die in den
Ansprüchen I1 3 und 12 angegebenen Merkmale gelöst.
Der massgebende Leitgedanke der Erfindung besteht darin, einen aus einer Gedächtnislegierung bestehenden metallischen
Körper als Verbindungselement zwischen den zu verbindenden Bauteilen oder als eines der Bauteile selbst
zu verwenden, dessen Pormgedächtniseffekt zur Erzeugung
der notwendigen Kontraktions- bzw. Dilatationsspannungen
herangezogen wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den durch Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispielen.
Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein scheibenförmiges Verbindungselement und ein hohles Bauelement vor dem
Zusammenbau,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein scheibenförmiges Verbindungselement
und ein hohles Bauelement nach dem Zusammenbau,
Fig. 3 einen Schnitt durch ein einseitig abgesetztes scheibenförmiges Verbindungselement,
Fig. 4 einen Schnitt durch ein beidseitig abgesetztes scheibenförmiges Verbindungselement,
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Fig. 5 einen Schnitt durch ein als abgesetzter Hohlkörper mit Hinterdrehung und Nut ausgebildetes Verbindungselement
,
Fig. 6 einen Schnitt durch ein als abgesetztes Rohr ausgebildetes Verbindungselement,
Fig. 7 ein Diagramm des Korngrössenverlaufes über dem Nickelgehalt für eine Cu/Zn/Al/Ni-Legierung.
In den Figuren 1 und 2 ist je ein aus einer Gedächtnislegierung bestehendes scheibenförmiges Verbindungselement und
je ein hohles Bauelement vor und nach dem Zusammenbau dargestellt. Die beiden Figuren erläutern gleichzeitig das
Prinzip der Verbindung sowie den Verfahrensablauf zu ihrer Herstellung. 1 stellt eine als Verbindungselement dienende,
aus einer Gedächtnislegierung bestehende abgesetzte Scheibe dar, welche auf einer ihrer Stirnseiten mit einer schwalbenschwanzförmigen
Nut 2 und einer Eindrehung 3 versehen ist. 4 ist ein Hohlkörper, der beispielsweise aus einem
keramischen Werkstoff, einem Kunststoff oder aber aus einem metallischen Stoff bestehen kann. Im vorliegenden Beispiel
handelt es sich um Keramikmaterial, dessen Wandstärke gegenüber der Oeffnung der schwalbenschwanzförmigen Nut
Uebermass (z.B. 2-3 %) besitzt. Dadurch wird nach dem Zusammenbau und der entsprechenden Wärmebehandlung eine
vakuumdichte Verbindung gewährleistet. 5 stellt die Scheibe aus Gedächtnislegierung nach dem Zusammenbau dar.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde wie folgt verfahren:
In einem induktiv beheizten Graphittiegel wurde unter Argon-
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atmosphäre eine dem A -Sondermessing-Typ angehörende Gedächtnislegierung
folgender Zusammensetzung erschmolzen:
Zink: | 20,5 |
Aluminium: | 6 |
Nickel: | 2 |
Kupfer: | Rest |
Der auf diese Weise hergestellte Walzbarren wurde durch Warmwalzen bei 8500C zu einer Platte von ca. 5 mm Dicke
verarbeitet. Anschliessend wurde die Platte während 10 min bei 950°C geglüht, um die X? -Struktur zu erhalten und
daraufhin sofort in Wasser abgeschreckt. Die Legierung der oben genannten Zusammensetzung weist eine Temperatur M3
der martensitischen Umwandlung von + 5O0C auf. Aus der Platte wurde eine Scheibe 1 gemäss Figur 1 herausgedreht,
welche folgende Dimensionen aufwies:
Aussendurchmesser: 53 mm Dicke am Umfang: 4,3 mm Dicke in der Mitte: 2,3 mm
Tiefe der Eindrehung: 2 mm Durchmesser der Eindrehung: 34,4 mm
Tiefe der Nut: 2 mm Radiale Breite der Nut:
innen: 5j4 mm aussen: 5»2 mm
Radiale Breite des
äusseren Randes: 2 mm
Die schwalbenschwanzförmige Nut 2 wies demzufolge sowohl auf ihrer äusseren wie inneren radialen Begrenzung je
eine Konizität von 0,1 mm auf 2 mm axiale Länge auf. Als
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zu verbindender Hohlkörper 4 aus Keramikmaterial wurde ein dicht gesinterter Aluminiumoxydring, welcher keinerlei
spezielle Oberflächenbehandlung erlitten hatte, bereitgestellt. Der zylindrische Ring wies auf der zu verbindenden
Stirnseite sowohl an seinem äusseren wie an seinem inneren Umfang unter 45° verlaufende gebrochene Kanten
von 1 mm axialer Fasenbreite auf und hatte folgende Abmessungen:
Aussendurchmesser: 49,2 mm
Innendurchmesser: 38,4 mm
Radiale Wandstärke: 5,4 mm
Axiale Breite: 12 mm
Die radiale Wandstärke des Ringes entsprach demnach genau der radialen Breite der Nut im Nutengrund. Die Scheibe 1
und der Ring 4 wurden trocken und ohne Verwendung eines Schmiermittels bei Raumtemperatur (20 C) axial zusammengepresst
(siehe Fig. 2). Daraufhin wurde das auf diese Weise hergestellte Werkstück auf 100 C, d.h. über die Umwandlungstemperatur
M„ (+ 50 C) hinaus erwärmt, wodurch dank Gedächtniseffekt eine feste Verbindung der Bauelemente
gewährleistet wird. Auch bei nachfolgender Abkühlung auf Raumtemperatur erwies sich die Verbindung als mechanisch
fest und gasdicht.
Es soll noch darauf hingewiesen werden, dass bei Verwendung einer Gedächtnislegierung auf der Basis eines Sondermessings
(Cu/Zn/Al) das Uebermass der radialen Wandstärke des Hohlkörpers 4 gegenüber der radialen Breite der Nut der Scheibe
1 an ihrer engsten Stelle (bei Schwalbenschwanzform = Nutöffnung) ca. 3 bis 4 ^betragen soll. Dieses Mass entspricht
der maximalen für diesen Legierungstyp zulässigen'
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Dehnung für die-Gewährleistung des Gedächtniseffekts, ■ Es
versteht sich von selbst, dass bei anderer geometrischen Gestaltung der Nut dieses Mass gegebenenfalls auch kleiner
gewählt werden kann. Im Falle der nach Fig. 1 vorliegenden Nutform wird die radiale Breite des äusseren und des inneren
Randes der Scheibe 1 in vorteilhafter Weise derart abgestimmt, dass die Radialpressung auf jeden der Ringe etwa
gleich hoch ausfällt. Max. Uebermass für Ti/Ni/Cu = 8 5S-
Die Erfindung ist nicht auf die im vorliegenden Beispiel ' beschriebene Legierung noch auf die angegebenen geometrischen
Formen beschränkt. Das Verfahren lässt sich prinzipiell auf alle Gedächtnislegierungen .und auch auf andere
Profile als solche mit kreisförmigen Querschnitten anwenden. Insbesondere lassen sich auf vorgenannte Weise auch
Voll- oder Hohlkörper mit quadratischem, sechseckigem, achteckigem, elliptischem und beliebig anderem Querschnitt
mit einer metallischen Platte verbinden. Dabei braucht das zu verbindende Bauelement nicht aus keramischem Material
zu bestehen. Es kann auch aus Metallen, Sintermetallen, Cermets, Kunststoffen etc. aufgebaut sein.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch ein einseitig abgesetztes scheibenförmiges Verbindungselement aus einer Gedächtnislegierung.
Die Scheibe 6 weist auf einer ihrer Stirnseiten eine Hinterdrehung 7 auf, deren Innendurchmesser gerade dem
Aussendurchmesser des zu verbindenden Hohlkörpers 8 (gestrichelt angedeutet) entspricht. Je nach Werkstoff (Metall,
Kunststoff, Keramikmaterial) kann der Hohlkörper 8 gegenüber der Hinterdrehung 7 ein mehr oder weniger grosses
Uebermass aufweisen. Zusammenbau und Fertigung bzw. Dichtung der Verbindung erfolgen analog dem unter Fig. 1 und
beschriebenen Beispiel.
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In einem dieser Figur entsprechenden Ausführungsbeispiel wurde die Verbindung wie folgt hergestellt.
Nach dem oben beschriebenen Verfahren wurde eine Gedächtnislegierung
folgender Analyse erschmolzen, warmgewalzt, geglüht und abgeschreckt:
Zink: 22 %
Aluminium: 6 %
Nickel: 2 %
Kupfer: Rest
Die Legierung dieser Zusammensetzung hat einen martensitischen Verwandlungspunkt M3 von - 50 C. Aus der üblicherweise
hergestellten Walzplatte wurde eine Scheibe 6 gemäss Figur 3 mit folgenden Abmessungen herausgedreht:
Aussendurchmesser: 29,1 mm
Dicke am Umfang: 4,2 mm
Dicke in der Mitte: ' 2,2 mm
Tiefe der Hinterdrehungί 2 mm Durchmesser der Hinterdrehung:
innen: 26,1 mm
aussen: 25,1 mm Radiale Breite des
äusseren Randes: 2 mm
Die Konizität der Hinterdrehung 7 betrug demnach 0,5 nun
auf 2 mm axiale Länge. Der zu verbindende Hohlkörper stellte im vorliegenden Fall ein dem ersten Beispiel ähnlicher
zylindrischer Ring (4 in Fig. 1) .aus Porzellan dar.
Der Porzellanring wies keine spezielle Oberflächenbehand-
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lung auf. Seine äussere, dem Verbindungselement zugekehrte
Kante war indessen auf 1 mm axiale Länge unter 45° gebrochen
worden. Die Abmessungen waren folgende:
Aussendurchmesser: 25S4 mm
Innendurchmesser: 16,2 mm
Radiale Wandstärke: 4,6 mm
Axiale Breite: 20 mm
Die Scheibe 6 und der Ring 8 wurden unter Verwendung von Aethanol als Kühlmittel bei einer Temperatur von -70 C axial
zusammengepresst und anschliessend auf Raumtemperatur (20 C) erwärmt. Durch diese Erwärmung über JYL (-50 C) hinaus wurde
eine feste, dichte Verbindung der Bauteile erzielt. Zwecks Messung der Dichtheit wurde das Porzellanrohr an eine
Vakuumpumpe angeschlossen, während das Aeussere des Werk-Stücks in eine Heliumatmosphäre gebracht wurde. Unter einem
-4
Vakuum von 10 Torr konnten im besagten System keine messbaren Heliumverluste festgestellt werden, was bedeutet,
dass die Heliumleckmeng'e pro Zeiteinheit unterhalb der
_Q
Messgrenze (10 mbar l/s) lag. Damit war die Vakuumdichtheit der Metall/Keramik-Verbindung erwiesen.
Auch für diese Ausführungsform gelten die bereits anlässlich der Beschreibung des ersten Beispiels gemachten Feststellungen
bezüglich stofflicher Zusammensetzung und Formgestaltung des Verbindungselements.
In Fig. 4 ist ein Schnitt durch ein beidseitig abgesetztes
scheibenförmiges Verbindungselement aus einer Gedächtnislegierung dargestellt. Die Scheibe 9 weist auf ihren beiden
Stirnseiten je eine Hinterdrehung 7 auf, deren Innendurchmesser dem jeweiligen Aussendurchmesser des zu ver-
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bindenden Hohlkörpers 8 entspricht. Die Hinterdrehung 7 kann, je nach dem zu verbindenden Hohlkörperwerkstoff und je nach
Dimension zylindrisch oder nach innen leicht konisch erweitert (siehe Fig. 3) ausgeführt werden. Der zu verbindende
Hohlkörper 8 kann zylindrisch glatt (rechte Seite der Figur) oder abgesetzt (linke Seite der Figur.) ausgeführt sein.
Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch ein als Hohlkörper ausgebildetes Verbindungselement aus einer Gedächtnislegierung.
Der Hohlkörper 10 ist abgesetzt und x\reist beispielsweise
auf einer Stirnseite die Hinterdrehungen 7, auf der anderen
Stirnseite eine Nut 12 auf. Er ist ferner mit einer zentralen Oeffnung 11 versehen, welche z.B. die Unterbringung
eines weiteren zentralen Bauteils gestattet oder die Bewegung eines strömenden Mediums (z.B. Gas oder
Flüssigkeit) ermöglicht.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch ein als abgesetztes Rohr
ausgebildetes Verbindungselement. Der aus einer Gedächtnislegierung
bestehende Hohlkörper 10 weist in seinem mittleren Teil eine zentrale Oeffnung 11 als Bohrung auf.
Derartige Formstücke lassen sich in vorteilhafter Weise als Verbinder von länglichen Gegenständen wie Rohre, Stangen
etc. verwenden. Um eine hinreichende Stabilität zu gewährleisten, sind die Hinterdrehungen 7 verhältnismässig
grossflächig ausgeführt. Es Versteht sich von selbst, dass das Rohr- oder Stangenmaterial ausser von rundem prinzipiell
auch von quadratischem, sechs- oder achteckigem, ovalem oder beliebig anderem Querschnitt sein kann.
Die in den Figuren 1 bis 6 gezeigten Verbindungselemente können prinzipiell aus irgend einer Gedächtnislegierung
bestehen. Vorteilhafterweise werden sie aus Legierungen auf der Basis von Ti/Ni oder von Ti/Ni/Cu, gegebenenfalls
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mit weiteren Zusätzen oder aus solchen auf der Basis von Cu/ Zn/Al (/3- Sondermessinge) gefertigt. Besonders bewährt
haben sich /3 -Sondermessinge mit Nickelzusatz.
Die Wirkung des Nickelzusatzes ist aus Fig. 7 ersichtlich.
Für eine Legierung mit 22 % Zink, 6 % Aluminium, Rest
KupfertNickel ist für Nickelgehalte von 0 bis 4 % der Einfluss
auf die Korngrösse d (mm) graphisch aufgetragen. Dabei wurden alle Legierungen während 5 min einer Lösungsglühung
bei 950 C und einem darauffolgenden Abschrecken in Wasser ausgesetzt. Die Lösungsglühung bei hohen Temperaturen
ist für alle Sondermessinge des Cu/Zn/Al-Typs notwendig, um deren Struktur in die für den Gedächtniseffekt
unumgängliche primäre /3-Phase überzuführen. Wie aus dem
Diagramm ersichtlich ist, zeigen nun herkömmliche, nickelfreie Sondermessinge dieses Typs beim Glühen starke Tendenz
zu Kornvergröberung. Dies äussert sich in einer Herabsetzung der mechanischen Eigenschaften, so dass derartige
Verbindungselemente nach dem Abschrecken und zufolge der durch den Gedächtniseffekt auftretenden Spannungen oft
Risse aufweisen. Die meist interkristallin auftretenden Risse können durch entsprechendes Zulegieren von Nickel,
was eine beträchtliche Kornverfeinerung bewirkt, wirksam unterdrückt oder zumindest in tragbaren Grenzen gehalten
werden. Mit den angegebenen Legierungen auf Cu/Zn/Al/Ni-Basis lassen sich gas- und vakuumdichte Verbindungen erzielen.
Dies gilt sowohl für die Kombinationen Metall/Metall, Metall/Kunststoff wie vor allem für Metall/Keramik und
Kunststoff/Keramik.
Es soll noch darauf aufmerksam gemacht werden, dass die aus einer Gedächtnislegierung bestehenden Verbindungselemente
statt aus dem Vollen herausgearbeitet, auch aus ver-
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hältnismässig dünnem Blech gefertigt werden können. Dies gilt insbesondere für die Körper nach Fig. 1 bis 4, wobei
beispielsweise die Nuten und abgesetzten Partien nach bekannten herkömmlichen Methoden der Blechverformung wie
Stanzen, Drücken etc. hergestellt werden können. Durch geeignete Formgebung des Bleches an der Klemmstelle vor dem
Zusammenbau kann der Gedächtniseffekt sowohl in Richtung Kontraktion wie Dilatation ausgenutzt werden. Derartige
Verbindungen zwischen einem elastischen Blech aus einer Gedächtnislegierung und einem Hohlkörper aus keramischem
Material erweisen sich ebenfalls als gas- und vakuumdicht.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wurde eine Verbindungsart für feste Körper geschaffen, welche erlaubt, insbesondere
in ihren physikalischen Eigenschaften stark voneinander abweichende Bauelemente wie metallische und keramische
Körper in einfacher Weise zu einem festen Ganzen zusammenzufügen. Die auf diese Art hergestellten Verbindungen
zeichnen sich durch Gas- und Vakuumdichtheit aus. Das Verfahren lässt sich in besonders vorteilhafter Weise bei der
Herstellung physikalischer und elektrotechnischer Geräte (z.B. Elektronenröhren, Gasentladungsgefasse etc.) anwenden.
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Muffen aus Gedächtnislegierungen sind als Verbindungsstücke metallischer Rohre an sich bekannt (z.B. DE-OS
20 65 651)· Auf diese Weise hergestellte Verbindungen
haben sich als sehr fest und im allgemeinen gasdicht erwiesen.
Es war jedoch nicht ohne weiteres zu erwarten, dass derartige Muffen auch als Verbindungselemente für nichtmetallische
Körper, insbesondere für den Zusammenbau von keramischen und metallischen Gegenständen verwendet werden
können.
Dass dies möglich ist, wird anhand des folgenden Ausführungsbeispiels
näher erläutert:
Die dem Ti/Ni/Cu-Typ angehörende Gedächtnxslegxerung hatte folgende Zusammensetzung:
!5 Titan: 45 %
Nickel: 43 %
Kupfer: 10 %
Eisen: 2 %
Sie wies eine Temperatur der martensitischen Umwandlung M_
von -80 C auf. Die glatte, hohlzylindrx! im Ausgangszustand folgende Abmessungen:
von -80 °C auf. Die glatte, hohlzylindrische Muffe hatte
Aussendurchmesser: 10,04 mm
Innendurchmesser: 8,06 mm
Radiale Wandstärke: 2,34 mm
Axiale Breite: 14 mm
Die Muffe wurde durch Hindurchziehen eines Domes bei einer
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Temperatur von -100 C auf einen Innendurchmesser von 8,25
mm aufgeweitet. Hierauf wurde zwecks Verbindung auf der einen Seite ein Porzellanstab, auf der anderen Seite
ein Rohr aus korrosionsbeständigem Stahl (18/8), beide mit einem Aussendurchmesser von 8,2 mm axial in die Muffe eingeschoben.
· Das Ganze wurde nun auf Raumtemperatur erwärmt wodurch sich dank Gedächtniseffekt die Muffe zusammenzog
und eine feste Verbindung zwischen Rohr und Stab hergestellt wurde. Zur Prüfung der Dichtheit wurde die Verbindung
in eine Heliumatmosphäre gebracht und das Stahlrohr an ein Vakuumsystem angeschlossen. Dabei wurde eine Helium-
-7 -4
leckmenge von 10 ' m bar l/s bei 10 Torr und weniger als 10 m bar l/s bei 10 bar gemessen. Diese Vakuumdichtheit
wurde ohne Anwendung von Zwischenschichten aus weichen Metallen, O-Ringen und dergleichen erreicht. Der Porzellanstab
wurde.auch nicht einer speziellen Oberflächenbehandlung unterworfen. Die Innenfläche der Muffe war vollkommen
glatt und wies keinerlei Absetzungen, Hinterdrehungen oder Verzahnungen auf. Letztere wären lediglich von Nachteil.
Nach dem beschriebenen Verfahren wurden weitere Metall/
Keramik-Verbindungen mit Rohren und Stäben aus Porzellan und Aluminiumoxyd hergestellt.
Es wurde gemessen, dass eine Metall-Keramik-Verbindung vakuumdicht bei mindestens 10 Torr war. Nach 10 Zyklen
zwischen Raumtemperatur und 3000C (Haltezeit bei 3000C
10 min) war die Verbindung immer noch fest und immer noch vakuumdicht bei mindestens 10 Torr.
Die Verwendung von Muffen aus einer Gedächtnislegierung erlaubt, Verbindungen für feste Körper herzustellen, deren
physikalische Eigenschaften stark voneinander abweichen. Insbesondere lassen sich metallische und keramische Bau-
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elemente fest zusammenfügen und es ergeben sich gas- und
vakuumdichte Verbindungen. .
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Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung einer festen und dichten Verbindung von Bauelementen mittels Verbindungselementen,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein aus einer Gedächtnislegierung bestehendes und mit Nuten und/oder
Absetzungen versehenes metallisches Verbindungselement vorgesehen ist, und dass die Verbindung zum benachbarten
Bauelement durch einen auf dem Gedächtniseffekt beruhenden Schrumpfungsprozess der entsprechend vorgeformten
Nuten oder Absetzungen bewerkstelligt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
als Gedächtnislegierung eine Legierung auf der Basis von Cu/Zn/Al mit Nickelzusatz oder eine Legierung auf der
Basis von Ti/Ni/Cu verwendet wird.
3. Verbindung gemäss Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Gedächtnislegierung mit 2 % Ni, 6 % Al, 20,5 bis 22 % Zn, Rest Cu verwendet wird.
4. Verbindung gemäss Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die zu verbindenden Bauelemente aus Metallen oder Legierungen bestehen.
5. Verbindung gemäss Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eines der zu verbindenden Bauelemente aus einem Kunststoff oder aus einem Keramikstoff
besteht.
6. Verbindung gemäss Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das aus einer Gedächtnislegierung
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bestehende Verbindungselement mit schwalbenschwanzförmigen
umlaufenden Nuten versehen ist.
7. Verbindung gemäss Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das aus einer Gedächtnislegierung bestehende Verbindungselement eine scheibenförmige Gestalt
hat j aus einer vollen Platte oder einem dünnwandigen Blechkörper besteht und mindestens auf einer
ihrer Stirnseiten mit einer umlaufenden Nut oder Absetzung versehen ist.
8. Verbindung gemäss Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus einer Gedächtnislegierung
bestehende Verbindungselement ein Hohlkörper ist, welcher mindestens auf einer seiner Stirnseiten mit einer
umlaufenden Nut, Absetzung, Hinterfräsung oder Hinterdrehung versehen ist.
9. Verbindung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Breite der Nut des aus
einer Gedächtnislegierung bestehenden Verbindungselements gegenüber dem zu verbindenden Bauelement ein
Untermass von mindestens 2 % und höchstens 8 % aufweist.
10. Verbindung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente und/oder die Bauelemente
zentralsymmetrisch sind und quadratischen, sechseckigen, achteckigen oder kreisförmigen Querschnitt
aufweisen.
11. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem aus einer Gedächtnislegierung bestehen-
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den Verbindungselement zu verbindende Bauelement ein Keramikrohr ist.
12. Verwendung einer Muffe aus einer Gedächtnislegierung als Verbindungselement für eine glatte vakuumdichte Metall/
Keramik-Verbindung von Rohren und Stäben.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
als Gedächtnislegierung eine Legierung auf der Basis von Cu/Zn/Al oder eine Legierung auf der Basis von Ti/Ni/Cu
verwendet wird.
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