153672. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fém- és kerámiaalkatrészek vákuumzáró forrasztására

3 153672 4 Találmányunk ezt a bizonytalansági tényezőt iktatja ki egyrészt, azzal, hogy a szükséges anyagokat a kívánt felületekre helyezi egyszerű eszközökkel. Másrészt azzal, hogy — mint kísérleteink bizonyították — a szükséges aktív fémréteg alá egy nemesfém réteget kell helyezni, mely réteg a jó forrasztást biztosítja. A találmány tárgyát az aktív forrasztás elvének megvalósítási módja képezi oly módon, hogy a redukáló hatású anyagokat tartalmazó réteg és a kerámiatest között nemesfémből, célszerűen ezüstből álló vékony réteget alkalmazunk, ahol a kötés az alumíniumoxidból kiredukált fémalumínium és a nem beégetett nemesfém réteg, célszerűen ezüst, között jön létre. A találmány szerinti eljárás egyik lehetséges műszaki megvalósítása a következő: A kerámia-alkatrészen megfelelően kialakított és megtisztított forrasztási felületeket szerves kötőanyagban szuszpendált kolloidális finomságú ezüstporral vonjuk be. A festéksűrűségű anyag felvitele bármilyen ismert eljárással történhet. A kötőanyaggal szemben követelmény, hogy vákuumtérben melegítve maradéktalanul és szennyezés hátrahagyása nélkül elpárologtatható legyen. Megfelel például kloroform és butilacetát egyenlő arányú keverékében oldott metilakrilát műanyag („plexiglas") forgács. A keverékhez kb. 5 súlyszázalék finomra őrölt titánhidridport adunk és egyenletesen elosztjuk. A bevonatot ezután fűthető vákuumszekrényben a kerámiára szárítjuk. A jól elkészített bevonat fémes külsejű és a kerámiához adhéziósán oly^ erősen tapad, hogy mechanikai úton gyakorlatilag nem távolítható el, bár kémiailag leoldható. Az így előkészített rétegre ismert eljárással finomra őrölt titánhidridpor és — a fenti eljárásnál már ismertetett — szerves kötőanyag keverékéből készített festéksűrűségű — anyagot viszünk fel és szabad levegőn megszárítjuk: A kerámia és fémalkatrészek összeforrasztásánál forrasztóanyagként célszerűen a vákuumtechnikában közismert eutektikus réz-ezüst ötvözetet használjuk, huzal vagy fólia alakjában, amely gondos tisztításon kívül más előkezelést nem igényel. A forrasztási hely kialakítása célszerűen olyan legyen, hogy a megolvadt forraszanyag kapilláris hatású résben szívódjon fel a forrasztási helyre. A forrasztás vákuumban történik. A kerámiára az első műveletben felvitt ezüstporréteg anyaga lehet még arany, palládium, illetve ezek ötvözete vagy keveréke. A felvitel, illetve bevonás történhet bármely ismert eljárással, tehát: ecsettel, mártással, festékszórással, kémiai, elektrokémiai eljárással, vákuumgőzöléssel, katódporlasztással stb. A második műveletben az aktív fémréteg anyag titánhidrid helyett lehet még titán, zirkon, zirkonhidrid, illetve ezek keveréke. A bevonás végezhető bármely ismert eljárással, hasonlóan, mint az első réteg műveleténél. Az eljárás előnyös tulajdonságai a következők: 1. A forrasztások teljes vákuumzárást biztosítanak. 2. Az eddigi ismert eljárásoknál a forrasztások mechanikai szilárdsága 400—500 kg/cm2 nagyságrendű a találmány szerinti eljárással történt forrasztásoknál ez megközelíti a korund 1500—2000 kg/cm2

szakítószilárdságát. 3. Az eljárásunkkal üzemszerűen gyártott alkatrészek selejtje minimális. 4. Mivel a bevonat kolloidális finomsága nagy hatásos felületet biztosít, a szükséges reakciók rendkívül gyorsan folynak le. 5. Az erős adhéziós tapadás megakadályozza idegen szennyezések bejutását a fém és kerámia érintkezési felületére. 6. A nemesfém rétegben a forrasztás közben fellépő oxidáció és a kapcsolatos salakképződés elhanyagolható. 7. Az ezüst és az alumíniumolvadáspont, valamint metallográfiai tulajdonságok tekintetében közelebb áll egymáshoz és könnyebben képez ötvözetet, mint a redukciót létesítő^ titán, illetve zirkon fém. 8. A titánhidridből felszabaduló atomos állapotú hidrogént, amely a redukcióban szintén szerepet játszik, az ezüstréteg könnyen átbocsátja, egyéb gázok részére viszont akadályt jelent. A forrasztásra előkészített kerámia alkatrészeken vákuumtérben a forrasztási hőfokon kiizzítva az előfémezési eljárással készült bevonatokhoz hasonló, és ezekkel egyenértékű fémbevonat képződik, amely elektrokémiai módszerekkel pl. galvanizálással tetszés szerinti fém anyaggal vastagítható. Az így nyert bevonat szintén alkalmas vákuumzáró forrasztások készítésére, amely a továbbiakban bármely ismert eljárással végezhető. A találmány szerinti eljárással készült fém-kerámia forrasztásokat üzemszerű körülmények között sokszorosan kipróbáltuk, az ily módon készült termékek minimális selejttel voltak előállíthatók, a mechanikai szakítás-szilárdsági vizsgálatoknál a törési helyek általában nem a forrasztásoknál, hanem mellettük, a kerámia keresztmetszetén történtek. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás fémnek és üvegfázismentes kerámiának vákuumzáró forrasztására aktív fémhidrid pl. titánhidrid-bevonat és önmagában ismert nemesfémmel ötvözött forraszanyag alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy a fémhidrid-bevonat és a kerámiatest között beszinterelés nélkül nemesfémréteget alakítunk ki vákuumos izzítással. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítás! módja azzal jellemezve, hogy nemesfém-bevonatként szerves kötőanyagban szuszpendált kolloidális finomságú ezüstporból álló és legfeljebb 5% őrölt titánhidridet és/vagy zirkonhidridet, titánt, zirkont, vagy ezek keverékét tartalmazó elegyet alkalmazunk. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítás módja azzal jellemezve, hogy a nemesfém 10 15 20 25 Í0 Ö5 40 45 50 55 60 2