Verfahren zum Herstellen von Lötwerkzeugen aus mehreren pulverförmigen Metallen und nach diesem Verfahren hergestelltes Erzeugnis Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Lötwerkzeuges, ins besondere eines Lötkolbens. Lötkolben sind meist aus Kupfer gefertigt, weil dieser Werkstoff für das Löten manche vorteilhafte Eigenschaft besitzt. Einmal ist das Wärmeleitvermögen gut, und zum anderen wird die Fähigkeit des Kupfers, sich mit den Loten ein wandfrei zu legieren, oder, wie es in der Fach sprache heisst, zu verzinnen, ausgenutzt.
Anderseits haben reine Kupferlötkolben aber eine verhältnis mässig kurze Lebensdauer, weil sich reines Kupfer in den normalerweise gebräuchlichen geschmolzenen Zinn-Blei-Loten - in Abhängigkeit vom Zinnanteil des Lotes - mehr oder weniger rasch auflöst. Als Folge davon muss beim Gebrauch die Arbeitsfläche des Lötwerkzeuges verhältnismässig häufig nachgearbeitet werden.
Man hat bereits verschiedene Vorschläge gemacht, um die Lebensdauer von Lötwerkzeugen zu erhöhen. So ist es bekannt, einen reinen Kupferlötkolben aussen mit einer dünnen Eisenschicht zu überziehen, wo durch die geschilderten Mängel jedoch nur teilweise beseitigt werden. Bei der erforderlichen Nachbearbei tung eines solchen Kolbens wird nach kurzer Zeit die äussere Eisenschicht abgetragen, und das Kupfer kommt wieder mit dem Lot in Berührung.
Es ist auch bekannt, pulverförmige Metallteile zur Herstellung von Lötwerkzeugen zu verwenden. Dabei werden zahlreiche Metallpartikel von hoher Wärmeleitfähigkeit - wie Kupfer - allseitig von einer dünnen Schicht eines anderen Metalles umgeben, welches eine verhältnismässig geringe Löslichkeit in einem geschmolzenen Zinn-Blei-Lot besitzt. Die Um hüllung der innenliegenden Panikelchen - die so genannten Kerne - kann aus reinem Eisen bestehen. Solche Lötwerkzeuge stellt man wie folgt her: Die reinen Kupferkerne, die elektrolytisch gewon nen werden, überzieht man gänzlich mit dem anderen Metall, wobei der Überzug vielfach durch Elektro- plattierung gewonnen wird.
Während des Überzuges müssen die Kerne dauernd umgerührt werden, um einen allseitigen Überzug von annähernd gleicher Stärke zu erhalten. Es ist auch möglich, die Kupfer partikel mit einer Eisenschicht durch Verdampfen und Niederschlagen desselben im Hochvakuum zu über ziehen. Auch in diesem Fall ist eine ständige Bewe gung der Kerne erforderlich.
Sobald der überzog gebildet ist, muss eine um ständliche und zeitraubende Nachbehandlung der Kerne erfolgen. Sofern die Elektroplattierung zur Bil dung des Überzuges benutzt wird, ist als Nachbehand lung eine gründliche Reinigung erforderlich, durch die jede Spur der Plattierungsflüssigkeit oder auch andere fremde Bestandteile entfernt werden. üblich ist ein mehrmaliges Waschen der überzogenen Kerne in heissem Wasser und ein anschliessendes Spülen in Alkohol. Nach diesem Reinigen erfolgt das Pressen der Lötwerkzeuge unter Zuhilfenahme von an sich be kannten Pressvorrichtungen und unter Zufuhr von Wärme. Es schliessen sich noch Nachbehandlungen wie Säubern usw. an.
Durch dieses Verfahren entsteht zwar ein Löt- werkzeug, dessen Lebensdauer im Vergleich mit den aus reinem Kupfer gefertigten grösser ist, jedoch sind die zur Erreichung dieses Zieles aufzuwenden den Mittel derart hoch, dass von einem wirtschaft- lichen Verfahren kaum noch gesprochen werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Überziehen der einzelnen Kerne, also von Metallteilchen mit einem hohen Wärme leitvermögen mit einer mehr oder weniger dünnen Schicht eines anderen Metalles mit geringer Lös lichkeit in Zinn-Blei-Loten für die Erzeugung eines Lötkolbens mit verhältnismässig langer Lebens dauer nicht die von der Fachwelt bisher angenom mene Voraussetzung ist. Die Erfindung zeigt einen Weg, wie man unter Verwendung von pulverför migen Ausgangsstoffen, aber unter Fortfall des Überziehens der Kerne, Lötwerkzeuge mit längerer Lebensdauer und guten löttechnischen Eigenschaf ten erzeugen kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Pulver eines Metalls mit hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise Kupfer, mit einem Pulver eines Metalles geringerer Löslichkeit in Zinn-Blei-Loten, vorzugsweise Eisen, ohne vorherige Bildung eines Überzuges mechanisch innig miteinander vermischt werden, worauf das Ge misch in die Form des Lötwerkzeuges gepresst wird, wobei der Formling auf eine Temperatur erhitzt wird, die unterhalb des Schmelzpunktes des niedrigst schmelzenden Metalles liegt. Hierdurch ist das Her stellungsverfahren für Lötwerkzeuge wesentlich ver einfacht und wirtschaftlich gestaltet. Vor allem ent fällt das Überziehen der Metallpartikelchen und das daran anschliessende mehrfache Reinigen und Nach behandeln der überzogenen Partikelchen.
Versuche haben ergeben, dass der prozentuale An teil der beiden pulverförmigen Stoffe zum Herstellen eines Lötwerkzeuges zwischen 10% Fe und 90% Cu bzw. zwischen 90% Fe und 10% Cu liegen kann. Normalerweise ist ein Metallgemisch von 50 o Fe und 50% Cu vorteilhaft. In dem gemäss der Erfindung hergestellten Lötwerkzeug liegen die pulverförmigen Metallteilchen frei, das heisst ohne Überzug neben einander.
Versuche mit dem erfindungsgemäss hergestellten Lötwerkzeug haben ergeben, dass die Lebensdauer im Vergleich mit aus reinem Kupfer bestehendem Lötkolben wesentlich erhöht ist. Dies lässt sich leicht dadurch feststellen, dass man die zu untersuchenden, unterschiedlichen Lötkolben unter gleichen Bedin gungen während einer bestimmten Zeit in ein Bad aus Lötzinn, beispielsweise bei 350 C, eintaucht und im Anschluss daran die Gewichtsabnahme überprüft.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren können sowohl ganze Lötwerkzeuge als auch nur Teile davon, beispielsweise Lötkolbenspitzen, hergestellt werden. Die letztgenannte Möglichkeit ist deshalb von Be deutung, weil man bereits auf dem Markt befind liche, reine Kupferlötkolben nachträglich mit einer erfindungsgemäss hergestellten Lötkolbenspitze ver sehen kann. Die Verbindung der Lötkolbenspitze mit dem eigentlichen Lötkolben kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise durch eine Maden schraube oder aber durch einen Bajonettverschluss.
Um einen Wärmestau in dem Lötwerkzeug zu ver meiden, kann zwischen dem Kupferteil des Lötwerk- zeuges und der gesinterten Metallspitze eine Zwi schenschicht geschaltet werden, die vorzugsweise aus Kupfer besteht, dem ein bestimmter Prozentsatz an Graphit zugesetzt ist. Dabei berechnet sich der pro- zentuale Anteil des Graphits im Kupfer nach dem jeweils gewünschten Wärmeleitwert dieser Zwischen schicht. Zweckmässig wählt man diesen so, dass er einerseits kleiner ist als der des reinen Kupfers und anderseits grösser als der der Kolbenspitze, so dass man einen stufenlosen Wärmeübergang vom Kupfer auf die Spitze des Kolbens erreicht.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise einen Löt kolben in schaubildlicher Darstellung.
Der Lötkolben hat einen an sich bekannten Aufbau und umfasst einen Handgriff 1, der aus einem wärme- und stromisolierenden Werkstoff, beispiels weise aus Holz gefertigt ist. An den Handgriff 1 schliesst sich ein rohrförmiger Metallschaft 2 an, wel cher die abnehmbare Spitze 3 des Lötwerkzeuges trägt. Innerhalb des Schaftes ist in an sich bekannter Weise eine elektrische Heizspirale oder auch eine andere Wärmequelle angeordnet, die Strom von einer Energiequelle über eine Zuleitung 4 erhält. Die Spitze 3 kann beispielsweise an dem Schaft 2 durch eine, der Einfachheit halber nicht mit darge stellte, Madenschraube befestigt werden. Die Bohrung zur Aufnahme der Schraube ist im Bund 5 des Schaftes 2 vorgesehen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Schaft 2 aus reinem Kupfer, während die Spitze 3 nach dem erfindungsgemässen Verfahren gefertigt ist. Vorzugsweise erhält die Ausgangsmischung Kupfer- und Eisenpulver, und zwar in einem der vorstehend angegebenen Mischungsverhältnisse.
Die Form und Gestalt des Lötkolbens kann in mannigfacher Weise abgeändert werden, beispiels weise kann anstelle des dargestellten Spitzenkol bens auch ein an sich bekannter Hammerkolben oder dergleichen Verwendung finden. Auch ist es möglich, nicht nur die Spitze 3 des Lötwerkzeuges, sondern den gesamten Metallteil desselben nach dem erfin dungsgemässen Verfahren zu fertigen.