DE936324C

DE936324C - Herstellung von weichloetbaren Aluminium-, insbesondere Kondensatorengehaeusen

Info

Publication number: DE936324C
Application number: DEB24547A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Burkon
Original assignee: Burkon Dr GmbH
Current assignee: Burkon Dr GmbH
Priority date: 1953-03-03
Filing date: 1953-03-03
Publication date: 1955-12-07

Description

Herstellung von weichlötbaren Aluminium-, insbesondere Kondensatorengehäusen Kondensatorengehäuse werden, um sie an der offenen Seite mit dem Deckel dicht verbinden zu können, in der Regel aus Eisen, Messing, Kupfer od. dgl., also aus lötbaren Metallen nahtlos gezogen oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt, wobei im letzteren Fall der Mantel mit dem Boden entweder verschweißt oder verlötet werden kann. Wenn auch 'auf diese Weise hergestellte Kondensator:engehäuse im allgemeinen höhen-, tropen- und seefest sind und größeren Temperatur- und Druckschwankungen ausgesetzt werden können, besteht doch infolge der zahlreichen Arbeitsgänge der Nachteil, daß sie teuer und verhältnismäßig schwer sind. Solche Gehäuse bedürfen außerdem noch eines Korrosionsschutzes, der zu einer weiteren Verteuerung führt und bei andauernden chemischen Einflüssen trotzdem nicht immer einen ausreichenden Schutz verbürgt. Da sich Aluminium, insbesondere Reinaluminium, billig durch Fließpressen verformen läßt und außerdem keines besonderen Korrosionsschutzes bedarf, ist man dazu übergegangen, leichte Kondensatorengehäuse aus Aluminium im Fließpreßverfahren herzustellen, die zudem auch ohne besondere Nachbehandlung ein glattes und gefälliges Aussehen haben; jedoch stößt die Herstellung eines dichten Verschlusses durch Löten bei Aluminium auf Schwierigkeiten. Lötmittel für Aluminium sind zwar bekannt, aber die bekannten Lötmittel erfordern Temperaturen, denen die in die Gehäuse eingesetzten, hochempfindlichen Kondensatorenwickel nicht ausgesetzt werden dürfen. Man hat es daher schon mit Vergußmitteln auf Kunststoffbasis versucht, die jedoch an dem Aluminium nur haften, so daß die Verbindungsstelle keinen großen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden darf, wie solche z. B. bei hohen Temperatur- und Druckschwankungen auftreten.
Es ist weiter bekanntgeworden, Aluminiumgehäuse auf der Innenseite auf galvanischem Wege mit einer Kupferschicht zu versehen, in der sich das Weichlot verankert. Nachteilig ist aber, daß sich das Kupfer schon bei -verhältnismäßig geringen mechanischen Beanspruchungen von dem Aluminium löst, also hohen Anforderungen nicht genügen kann. Nach den für hochwertige Gehäuse geltenden Prüfbestimmungen wird neben der Vakuumdichtigkeit auch ein vollkommen dichter Abschluß bei Temperaturschwankungen zwischen -6o und zoo° C gefordert.
Zwar ist schon vor langer Zeit in der Fachliteratur in allgemeiner Art darauf hingewiesen worden, daß es unter anderem auch möglich ist, kupferplattiertes Aluminium kalt zu Becherformen fließzupressen, so daß also z. B. die Becherform auf der Innenseite eine Plattierung aus Kupfer aufweist, wie es weiter auch bekannt ist, daß bei entsprechender Fließfähigkeit einer Auflage das Innenplättieren beim Fließpressen selbst bewirkt werden kann.
Offenbar hat es aber bisher an der Erkenntnis gefehlt, daß gerade dieses Verfahren sich dazu eignet, um ein weichlötbares Gehäuse aus dem leichten Werkstoff Aluminium einfach und billig durch Kaltfließpressen zu erzeugen.
Die Erfindung, die in dem Vorschlag besteht, das Fließpressen von innen mit Kupferauflagen versehenen, z. B. kupferplattierten Aluminiumplatinen zur Herstellung von an der offenen Innenseite weichverlötbaren Kondensatorengehäusen anzuwenden, schließt damit eine Lücke in der Massenfertigung, indem sie mit den bisherigen Schwierigkeiten und Verteuerungen überraschend einfach aufräumt.
Ein auf diese Weise hergestelltes -Gehäuse liegt nicht nur im Gewicht sehr günstig, sondern läßt sich auch wirtschaftlich herstellen, da es nur eines einzigen Arbeitsganges bedarf, um es aus einer plattierten oder sonst mit einer Auflage versehenen Platine zu fertigen. Wie fest die Bindung des Überzuges und deshalb auch die Lötverbindung eines erfindungsgemäß erzeugten Gehäuses ist, geht daraus hervor, daß derartige Gehäuse, die mit Nasser angefüllt und anschließend so lange erhitzt wurden, bis das Wasser zu verdampfen begann, sich an den Wänden stark nach außen durchbogen, ohne daß an der Verschlußstelle Undichtigkeiten auftraten und selbst bei zur Explosion gebrachten Gehäusen sich nur das Weichlot von dem Deckel losriß, während die Verbindung zwischen Aluminium und Kupfer unbeschädigt blieb. Die erfindungsgemäß erzeugten Gehäuse zeichnen sich auch dadurch aus, daß sie im Ganzen eine erhöhte mechanische Festigkeit besitzen, da die Kupferhaut eine wirkungsvolle Versteifung des weicheren Aluminiums ergibt. Ob man für die Herstellung als Ausgangswerkstoff plattiertes oder nur geschichtetes Material, d. h. ein Material, bei dem das Kupfer nur lose auf dem Aluminium aufliegt, verwendet, hat auf die Güte der Verbindung keinen wesentlichen Einfluß, da beim Fließpressen von nur geschichtetem Material die molekulare Verbindung auch während des Fließpressens erzielt werden kann.
Es genügt im allgemeinen, wenn die Stärke des Kupfers etwa ein Zehntel der Aluminiumstärke ausmacht, so daß- keine wesentliche Gewichtserhöhung eintritt.
Der Erfindungsgedanke ist selbstverständlich auch bei der Herstellung sonstiger; an der Innenseite weich zu verlötender Aluminiumgehäuse anwendbar, wobei es sich um Gehäuse mit rundem oder sonstigem, z. B. viereckigem Grundriß handeln kann.
Um das Fließen der Kupferauflage dem Fließen der Aluminiumschicht anzupassen, so daß eine gleichmäßig plattierte Gehäuseinnenseite entsteht, wird in weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Herstellungsgedankens die folgende neuartige Maßnahme vorgeschlagen, die darin besteht, daß die Kupferauflage vor dem Fließpressen im Abstand vom Rande nach Maßgabe der Form des zu fertigenden Gehäuses derart bearbeitet, z. B. eingeschnitten oder eingekerbt wird, daß die Auflage an den bearbeiteten Stellen ganz oder teilweise durchtrennt ist: Durch diese Bearbeitung ergibt sich nämlich eine Verminderung der Festigkeit der Kupferauflage an den bearbeiteten Stellen, d. h., ihr Widerstand, den sie der Fließverformung entgegensetzt, sinkt ab., so daß die Auflage dem Fluß des Aluminiums zu folgen und die angestrebte gleichmäßige Innenplattierung zu bilden vermag.
Wie Versuche ergeben haben, ist es durch das vollkommene oder teilweise Durchtrennen der Kupferauflage ohne weiteres möglich, verhältnismäßig hohe Gehäuse zu fertigen, ohne Gefahr zu laufen, daß die aufplattierte oder bei Arbeitsbeginn nur lose aufgelegte Kupferauflage der Aluminiumplatinen die Fließhöhe des Aluminiums nicht erreicht und letztere abschnürt, zumindest aber einen fühlbaren Absatz hinterläßt.
Bei den durchgeführten Versuchen hat sich ferner ergeben, daß es z. B. bei runden Gehäusen zweckmäßig ist, die Kupferauflage ringförmig einzuschneiden oder einzukerben. Ob dabei der Einschnitt die Auflage ganz oder teilweise durchdringt, hängt sowohl von der Größe des Gehäuses als auch von dem verwendeten Material ab. Von den gleichen Faktoren wird auch der Durchmesser des Einschnittes bestimmt. Rechteckige Gehäuse erfordern naturgemäß ein anderes Trennen. So wurde z. B. mit einem gradlinigen Schnitt, der sich an seinen Enden gabelt, ein sehr günstiges Ergebnis erzielt. Ebenso brachte ein rechteckiger Schnitt einen vollen Erfolg. Auch hier richten sich die Form, das Ausmaß und die Tiefe des Schnittes oder der Einkerbung nach der Materialbeschaffenheit und nach den Abmessungen des zu fertigenden Gehäuses.

Claims

PATENTAIJSPRUCHE: z. Die Anwendung des Fließpressens von innen plattierten Becherformen aus mit Kupferauflagen versehenen, z. B. plattierten Aluminiumplatinen zur Herstellung von an der offenen Innenseite weich verlötbaren Gehäusen, insbesondere Kondensatorengehäusen.
2. Verfahren zum Fließpressen innen kupferplattierter Becherformen aus Aluminium, insbesondere weich verlötbarer Gehäuse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke einer Anpassung des Fließens der Kupferauflage an das Fließen der Aluminiumschicht die Kupferauflage vor dem Fließpressen im Abstand vom Rande derart eingeschnitten oder eingekerbt wird, daß die Auflage an den bearbeiteten Stellen ganz oder teilweise durchtrennt ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 866 216; französische Patentschrift Nr. 811 5o8; britische Patentschrift Nr. 625 22o; USA.-Patentschrift Nr. 2 532 804; »TZ für praktische Metallbearbeitung«, Jahrg. 1947 Nr. 13/14, Juli 1937, S. 528 bis 532; Zeitschrift »Aluminium«, Oktober 1940, S. 511 bis 518.