焊料和用于通过材料锁合的连接制造组件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于通过在第一构件(9)的第一接合面(11)和第二构件(10)的第二接合面(12)之间的热接合过程借助材料锁合的连接来制造组件(35)的焊料(2)，所述第一构件和第二构件尤其是金属构件(9)，所述接合面(11)设置成通过在所述接合面之间构成的垂直间距(31)隔开。所述焊料(2)构造成成型的焊料体(3)，所述焊料体具有第一接触面(5)和第二接触面(6)，所述接触面能贴靠到第一构件(9)的第一接合面(11)上，所述第二接触面能贴靠到第二构件(10)的第二接合面(12)上，由此通过所述焊料体(3)能跨接所述垂直间距(31)。此外本发明专利技术还涉及一种用于制造组件的焊接法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】焊料和用于通过材料锁合的连接制造组件的方法
本专利技术涉及一种焊料，以及一种焊接构件系统和一种用于使用所述焊料制造组件的方法，如在权利要求1、15和16中给出的那样。
技术介绍
由用于焊接法的一般现有技术中已知的是，在焊接过程中从外部向焊接部添加填充金属丝、实心金属丝、WIG棒条、陶瓷背衬、UP焊粉等形式的焊料。这种方法具有以下缺点，即，在焊接过程中必须持续地添加焊料，因此焊接部位必须是可接近的。由DE102009000262A1已知一种焊接法，在这种焊接法中，在接合两个工件之前，以热方式将焊料施加到两个工件之一上。这种方法的缺点是，焊料必须在焊接过程之前被施加到需要接合的工件上，就是说必须为了焊接对工件进行预备处理。
技术实现思路
本专利技术的任务是，实现一种改进的焊料，以及一种改进的、使用所述焊料的焊接法。本专利技术的任务通过按照权利要求1所述的特征、以及通过按照权利要求15所述的措施得以解决。为了符合专业术语的表达习惯，在本文件中，根据本专利技术成型的主体或还有焊料体一般性被称为焊料。“焊料”是指这样的材料，在热接合法中附加于基本材料在制造焊缝时使用所述材料。根据本专利技术的、在本文件中被称为焊料体的物体可以具有不同的、均匀的或不均匀的材料组成、由不同的材料构成或具有不同的造型。此外，“构件”是指要加工的或要连接的材料。根据本专利技术，构成一种焊料，用于通过热接合法用材料锁合的连接制造组件。通过这种热接合过程，在第一构件的第一接合面和第二构件的第二接合面之间建立材料锁合的连接，所述构件尤其是金属的构件，所述接合面因为接合面之间形成的垂直间距而相互隔开。所述焊料构造成成型的焊料体，所述焊料体具有能贴靠在第一构件的第一接合面上的第一接触面。此外，所述焊料体还具有能贴靠在第二构件的第二接合面上的第二接触面。由此可以通过所述焊料体跨接所述垂直间距。根据本专利技术的构造方案的一种优点在于，可以在独立于实际的焊接过程或焊接方法制造所述焊料体并在焊接过程中将其引入要接合的构件之间。由此可以通过任意的制造法、例如浇铸、粉末注塑以及接下来烧结、选择性激光熔融或通过机械加工来制造所述焊料体。因此所述焊料体可以具有精确地预先确定的形状，由此可以准确地预先规定两个构件之间的垂直间距，或者可以预先规定焊料体中确定的合金分布。根据本专利技术的焊料的另一个优点在于，所述焊料可以在不同的制造单元上生产，并且因此可以独立于焊接方法和要焊接的构件预先制造或提供。此外可能适宜的是，所述两个接触面基本上相互平行地设置。这里有利的是，由此精确地限定两个接触面相互之间的间距，以便形成对接焊缝。由此可以通过两个接触面确定或设定所述垂直间距。此外，由此可以实现的是，在进行对接焊接连接和两个构件的接合面已精确地加工时，接触面分别可以几乎毫无间隙地与接合面进行接触。此外还可以设定，焊料体的外周面具有与所述两个接合面中的至少一个相适配的外部轮廓。这里有利的是，可以这样来确定焊料体的尺寸，即，在两个构件的接合过程结束以后，焊缝不会或几乎不会突出于构件。与通过热方法施加到构件上的焊料不同，在根据本专利技术的焊料体中，能非常精确地根据相应的要求形成外部轮廓。此外可以设定，焊料体构造成盘状或板状的，其中，在外边缘部段中两侧都构成接触面，并且至少在中央部段中在焊料体中设有通孔。这里有利的是，这种焊料体特别好地适于连接设定为用于输送介质的管或其他的空心型材。这样的特征也是有利的，根据该特征，在焊料体上设有第一定位突起，所述第一定位突起大致沿第一接触面的法向至少突出于第一接触面。通过所述第一定位突起，能够很好地相对于要接合的构件定位焊料体。这里可以设定，所述定位突起仅突出于第一接触面，并且因此为了定位焊料体而在第一构件上构成。此外还可以类似地设有第二定位突起，所述第二定位突起大致沿第二接触面的法向突出于第二接触面，并且因此也能够相对于焊料体并由此相对于第一构件定位第二构件。根据一种改进方案，外周面可以构造成旋转对称的圆柱面。这样构造而成的焊料体在用于焊接管或管构件时是有利的。此外可能适宜的是，所述焊料体具有至少两个具有相互不同的材料组成的区域。这里有利的是，例如外边缘部段可以由具有良好的可焊接性的材料构成，并且内部部段可以由具有良好的导热性能的材料构成。此外还得到这样的优点，即，通过有针对性地使用不同的材料或材料组成，可以保持添加物材料的单件价格较低，由此通过根据本专利技术的添加物材料可以实现经济地制造构件。此外可能有利的是，焊料体在外边缘部段的区域内具有第一材料组成，所述第一材料组成具有第一熔点，并且与外边缘部段邻接地具有内部部段，所述内部部段具有第二材料组成，所述第二材料组成具有第二熔点，第一熔点比第二熔点低。由此可以实现，在焊接过程期间只有焊料体的外部边缘部段熔化，或者说未熔化的材料层具有较低的蒸气压。由此，通过所述焊料体的内部部段可以保持由焊料体预先规定的垂直间距恒定。此外还可以设定，在外边缘部段区域内向材料组成中加入助剂，特别是熔剂、腐蚀剂、粘合层或形成糊状物的助剂等，或将所述助剂施加到外边缘部段上。这种助剂例如也可以是具有等离子-公价键合特性的小颗粒，所述小可为了有利于形成不均质的成核而被添加到难以焊接的材料中。这里有利的是，不必强制性地从外部供应焊接过程所需的助剂。通过使用形成糊状物的助剂，例如可以不必为了焊接过程供应保护气体。如果例如在焊料体上施加粘合层，则可以简单地将其定位在构件上。按照一个特别的特征，外边缘部段可以由压制的粉末或通过结合剂结合的粉末构成。这里有利的是，通常可能以粉末形式存在的添加材料可以集成到焊料体中，并且它是以固体的形式存在。由此可以实现以粉末形式存在的材料在焊料体中精确的量分布。根据一种有利的改进方案可以设定，焊料体在与外边缘部段隔开间距的内部部段中具有至少一个弹性的弹簧元件。这里有利的是，所述弹簧元件在两个构件的接合过程中可以通过施加将两个构件相互压紧的压力被预紧。接下来，在焊接过程中，只有焊料体的外部边缘区域熔化，而弹性的弹簧元件不改变其形状。由此可以实现的是，在焊缝硬化以后，可以重新撤销之前施加到两个构件上的压力。由此，通过弹性元件的预紧在焊缝中施加一定的应力。这种内部的应力对于提升焊缝的强度可能是有利的。尤其是可能有利的是，当所述至少一个弹簧元件构造成片状的或波纹式的。这里有利的是，构造成片状或波纹式的弹簧元件可以简单地在用于制造焊料体的制造工艺中制造。此外，通过这种片状可以实现的是，能够由弹簧元件在第一和第二构件之间施加较大的力，并由此能够在焊缝中实现更大的预应力。根据一种改进方案，可以在外周面上设置至少一个向外突出的保持销。这里有利的是，焊料体能够通过保持销例如由制造机器人或其他的抓具定位在各构件之间。这里可以设定，保持销接下来在焊接过程中被熔化，从而在完成的焊缝上不再是可见的。此外可能适宜的是，在其中至少一个接触面上构成多个冷却通道。这里有利的是，通过这些冷却通道能够避免过度的局部发热。由此一方面能将引入的热量能够更好地分部到两个要接合的构件中，另一方面可以在焊接过程结束以后将聚集的热量更好地导出，从而使焊接部位更加迅速地冷却。在通过热接合法制造组件的方法中，在第一构件的第一接合面和第二构件的第二接合面之间形成材料锁合的连接，所述构件尤其本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于通过在第一构件(9)的第一接合面(11)和第二构件(10)的第二接合面(12)之间的热接合过程借助材料锁合的连接来制造组件(35)的焊料(2)，所述第一构件和第二构件尤其是金属构件(9)，所述接合面(11)设置成通过在所述接合面之间构成的垂直间距(31)隔开，其特征在于，所述焊料(2)构造成成型的焊料体(3)，所述焊料体具有第一接触面(5)和第二接触面(6)，所述接触面能贴靠到第一构件(9)的第一接合面(11)上，所述第二接触面能贴靠到第二构件(10)的第二接合面(12)上，由此通过所述焊料体(3)能跨接所述垂直间距(31)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 AT A50611/20141.用于通过在第一构件(9)的第一接合面(11)和第二构件(10)的第二接合面(12)之间的热接合过程借助材料锁合的连接来制造组件(35)的焊料(2)，所述第一构件和第二构件尤其是金属构件(9)，所述接合面(11)设置成通过在所述接合面之间构成的垂直间距(31)隔开，其特征在于，所述焊料(2)构造成成型的焊料体(3)，所述焊料体具有第一接触面(5)和第二接触面(6)，所述接触面能贴靠到第一构件(9)的第一接合面(11)上，所述第二接触面能贴靠到第二构件(10)的第二接合面(12)上，由此通过所述焊料体(3)能跨接所述垂直间距(31)。2.按照权利要求1所述的焊料，其特征在于，所述两个接触面(5、6)基本上相互平行地设置。3.按照权利要求1或2所述的焊料，其特征在于，所述焊料体(3)的外周面(7)具有与两个接合面(11、12)中的至少一个接合面的外部轮廓(15)相适配的形状。4.按照上述权利要求中任一项所述的焊料，其特征在于，所述焊料体(3)构造成盘状或板状的，在外边缘部段(39)中在两侧构成接触面(5)，并且至少在中央部段(22)中在焊料体(3)中设置通孔(23)。5.按照上述权利要求中任一项所述的焊料，其特征在于，在所述焊料体(3)上设有第一定位突起(25)，所述第一定位突起大致沿第一接触面(5)的法向(26)至少突出于第一接触面(5)。6.按照上述权利要求中任一项所述的焊料，其特征在于，所述外周面(7)构造成旋转对称的圆柱面(8)。7.按照上述权利要求中任一项所述的焊料，其特征在于，所述焊料体(3)具有至少两个具有彼此不同的材料组成的区域(39、42)。8.按照权利要求7所述的焊料，其特征在于，所述焊料体(3)在外边缘部段(39)的区域内具有第一材料组成，所述第一材料组成具有第一熔点，而与外边缘部段(39)邻接地具有内部部段(42)，所述内部部段具有第二材料组成，所述第二材料组成具有第二熔点，其中，所述第一熔点比第二熔点低。9.按照权利要求7至8中任一项所述的焊料，其特征在于，在所述外边缘部段(39)区域内向材料组成中加入助剂，特别是形成糊状物的助剂等，或将所述助剂施加到外边缘部段(39)上。10.按照权利要求7至8中任一项所述的焊料，其特征在于，所述外边缘部段(39)由压制的粉末或通过结合剂结合的粉末构成。11.按照上述权利要求中任一项所述的焊料，其特征在于，所述焊料体(3)在与外边缘部段(39)隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·保迪茨，M·萨勒，
申请(专利权)人：斯蒂沃控股有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT