Legierung für Brillendrähte und elektronische Bauteile

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Legierung, die zum einen für die Herstellung von Brillengestellen, insbesondere zur Herstellung von Bügeln und zum anderen als Anschlußdraht für elektronische Bauteile dient. Weiterhin betrifft die Erfindung Brillengestelle, welche unter Verwendung der Legierung hergestellt wurden, sowie Brillendraht, welcher zur Herstellung der Bügel dient.

[0002] Bei der Herstellung metallischer Brillengestelle ist es erforderlich, sowohl die Konstruktion als auch die Materialauswahl so zu wählen, daß das fertige Brillengestell ein Höchstmaß an Festigkeit aufweist und beim praktischen Gebrauch nicht verformt wird. Verformungen des Brillengestelles können sowohl im Bereich der Fassungen der Gläser als auch im Bereich der Bügel auftreten und führen stets zu dem Ergebnis, daß die Brille nicht mehr korrekt sitzt und der Benutzer versucht, durch Zurückbiegen die Brille wieder in die ursprüngliche Form zu bringen.

[0003] Um derartige Verformungen des Brillengestelles auszuschliessen, wurden verschiedene Legierungen entwickelt, welche beispielsweise in den deutschen Offenlegungsschriften 26 26 251 und 38 34 186 beschrieben sind.

[0004] Die bekannten Legierungen weisen den Nachteil auf, daß sie für bestimmte Anforderungszwecke nicht oder nur bedingt geeignet sind, da das Material nicht eine ausreichende Festigkeit oder Federungseigenschaften aufweist oder bei der Verarbeitung, beispielsweise bei Löt- oder Schweißvorgängen an Festigkeit verliert. Ein weiterer Nachteil liegt bei den bekannten Legierungen darin, daß diese einen sehr hohen Nickelanteil enthalten. Da der Prozentsatz der Bevölkerung, welche Allergien gegen Nickel haben, stark zugenommen hat, sind viele dieser Legierungen nicht oder nur mit erheblichem Aufwand, beispielsweise durch Aufbringen zusätzlicher Beschichtungen verwendbar. Zusätzliche Nachteile der bekannten Legierungen sind durch den relativ hohen Preis bedingt.

[0005] Anschlußdrähte für elektronische Bauteile müssen eine niedrige elektrische Leitfähigkeit und damit eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, damit ein Temperaturschutz der elektronischen Bauteile bei Verbindungsarbeiten, wie z. B. Löten, erhalten wird.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Legierung für Brillen oder Anschlußdrähte zu schaffen, welche bei kostengünstiger Herstellbarkeit und günstigen, hohen mechanischen Festigkeiten einen niedrigen Nickelgehalt und eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist.

[0007] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Legierung, welche, in Gewichtsprozenten, folgende Zusammensetzung aufweist: 63 - 78 % Kupfer, 3 - 7 % Nickel, 1 - 3 % Eisen, 0,01 - 0,20 % Phosphor, Rest Zink.

[0008] Die erfindungsgemäße Legierung zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Legierungen weist die erfindungsgemäße Legierung einen sehr geringen Nickelgehalt von nur 3 - 7 % auf, während bei der Legierung, welche in der DE-OS 26 26 251 beschrieben ist, der Nickelgehalt bis 26 % betragen kann, ähnlich wie bei der Legierung gemäß der DE- 05 38 34 186, welche einen Nickelgehalt von 17 - 25 % vorsieht.

[0009] Ein weiterer, wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Legierung besteht darin, daß diese eine höhere Rekristallisationstemperatur hat, als die bisher bekannten Brillenlegierungen. Es ist somit möglich, die Legierung zu Schweißen oder zu Löten, ohne daß hierbei die elastischen Eigenschaften merklich beeinflußt werden. Das Federverhalten der Legierung, welches insbesondere bei Brillenbügeln von großer Wichtigkeit ist, bleibt somit auch im Bereich der Schweißoder Lötstellen bestehen. Derartige kritische Stellen liegen insbesondere in dem Bereich, an welchem der Brillenbügel mit dem Scharnierteil verbunden ist. Übliche Legierungen neigen dazu, in diesem Verbindungsbereich an Festigkeit zu verlieren, was zur Folge hat, daß das Brillengestell bei der praktischen Benutzung leicht verbiegt.

[0010] Weiterhin ist die erfindungsgemäße Legierung besser polierfähig, wodurch das Gesamtaussehen des Brillengestelles verbessert werden kann.

[0011] Die erfindungsgemäße Legierung zeichnet sich auch durch ein besseres optisches Aussehen aus und weist dabei insbesondere einen Goldeffekt auf, so daß evtl. bei Beschichtung mit Gold mit einer geringeren Auflage gearbeitet werden kann.

[0012] Die erfindungsgemäße Legierung verfügt über hervorragende Federeigenschaften, der Eisen- und Phosphoranteil führt zu einer verstärkten Festigkeit, verglichen mit den bisher bekannten Legierungen.

[0013] Die erfindungsgemäße Legierung weist eine geringe elektrische Leitfähigkeit von 5,5 - 6,5 m/Ohm x mm² (Siemens) und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit von 38 - 44 W/_{m x k} auf.

[0014] Wesentlich für die Verwendung dieser Legierung ist zudem, daß eine Unternicklung als Sperrschicht gegenüber den bislang hauptsächlich hierfür verwendeten Cu-Sn + P-Legierungen wegen der dort sonst auftretenden Bildung versprödenden Whiskerwachstums in die verbindenden Lotschichten entfallen kann, da die beanspruchten Legierungen weniger P-Anteile als die handelsüblichen Cusn-Bronzelegierungen enthalten und offensichtlich eine geringere Beweglichkeit der P-Atome in den beanspruchten Legierungen wegen Bildung der als Ausscheidung vorliegenden Fe₃ P-Phase. Die "blanken" bzw. direkt mit Sn bzw. SnPb beschichteten Anschlußdrähte lassen sich unter weitgehend gleichen Bedingungen verbinden - verlöten, wie die bislang vornehmlich hierfür verwendeten CuSn-Drähte.

[0015] In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Legierung folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) aufweist: 64 - 68 % Kupfer, 4 - 5 % Nickel, 1 - 2 % Eisen, 0,01 - 0.05 Phosphor, Rest Zink. Als besonders günstig kann es sich auch erweisen, wenn die Legierung, ebenfalls in Gewichtsprozent, folgendermaßen zusammengesetzt ist: 65 % Kupfer, 4,6 % Nickel, 1,2 % Eisen, 0,02 % Phosphor, Rest Zink.

[0016] Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Legierung, welche folgende Zusammensetzung, in Gewichtsprozent, aufweist: 74 - 78 % Kupfer, 3,5 - 4,5 % Nickel, 1 - 2 % Eisen, 0,01 - 0,05 % Phosphor, Rest Zink.

[0017] Die letztgenannte erfindungsgemäße Legierung zeichnet sich ebenfalls durch die eingangs genannten Vorteile aus.

[0018] Die erfindungsgemäßen Legierungen können bevorzugterweise zu Drahtmaterial unterschiedlichen Querschnitts verarbeitet werden, aus welchem in bekannter Weise Einzelteile für ein Brillengestell gefertigt werden können. Es ist somit problemlos möglich, die erfindungsgemäße Legierung zur Herstellung üblicher Brillengestelle zu verwenden. Insbesondere können die erforderlichen Fügeverfahren und Fügeschritte vorgenommen werden, ohne daß die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Legierungen beeinträchtigt werden.

[0019] Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten.

Ansprüche

1. Legierung, insbesondere zur Herstellung von Brillengestellen, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:

Cu 63 - 78 %
Ni 3 - 7 %
Fe 1 - 3 %
P 0,01 - 0,20 %
Rest Zn.

2. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:

Cu 64 - 68 %
Ni 4 - 5 %
Fe 1 - 2 %
P 0,01 - 0,05 %
Rest Zn.

3. Legierung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:

Cu 65 %
Ni 4,6 %
Fe 1,2 %
P 0,02 %
Rest Zn.

4. Legierung, insbesondere zur Herstellung von Brillengestellen, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:

Cu 74 - 78 %
Ni 3,5 - 4,5 %
Fe 1 - 2 %
P 0,01 - 0,05 %
Rest Zn.

5. Brillendraht, hergestellt unter Verwendung einer Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

6. Brillengestell, hergestellt unter Verwendung einer Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.