Löttechnik

 

Löttechnik


Gemäß DIN 8505 ist das Löten ein thermischer Prozess für das stoffschlüssige Fügen oder Beschichten von Werksstoffen, wobei eine flüssige Phase durch ein Lot oder durch diffusionsgesteuerte Vermischungsprozesse an Phasengrenzen (eutektische Kontaktreaktionen bei unterschiedlichen Werkstoffpartnern) gebildet wird. Im Gegensatz zum Schweißen wird hierbei die Solidustemperatur der Grundwerkstoffe nicht überschritten. Abhängig von der notwendigen Arbeitstemperatur für das Schmelzen des Lotes und des Benetzens des Bauteils mit Lot werden folgende Klassifizierungen für Lötprozesse vorgenommen:

  1. Tw < 450 °C: Weichlöten
  2. Tw > 450 °C: Hartlöten
  3. Tw > 950 °C: Hochtemperaturlöten

Zusätzlich lassen sich Lötprozesse nach der verwendeten Erwärmungsmethode der zu lötenden Bauteile auf Arbeitstemperatur unterteilen. Das Aufheizen kann entweder durch lokale Methoden wie beim Flammlöten, Induktionslöten etc. erfolgen oder wird in Öfen unter definierten Prozessatmosphären (inerte oder reduzierende Gase wie Stickstoff, Argon, Wasserstoff etc.) durchgeführt. Im Fall von sehr oxidationsempfindlichen Werkstoffen wird bevorzugt in Hochvakuumöfen gelötet. Die Wahl des geeigneten Lötverfahrens ist dabei abhängig von den verwendeten Werkstoffen (Grundwerkstoff und Lotwerkstoff) und der Geometrie des Bauteils, welches gefügt werden soll.

Die aktuellen Forschungsaktivitäten der Fachgruppe decken nahezu den gesamten Bereich der Löttechnologie inklusive der Entwicklung von Lotwerkstoffen und Prozessatmosphären ab. Besonderer Schwerpunkt hierbei ist die Entwicklung von flussmittelfreien Lötprozessen unter Schutzgasen für Werkstoffkombinationen, die bislang in teuren Vakuumprozessen gelötet werden müssen.

Einen weiteren Forschungsschwerpunkt stellt der Einsatz von Beschichtungsverfahren zur Herstellung benetzungsfähiger Oberflächen und zur Lotapplikation auf anspruchsvollen Basiswerkstoffen dar. Neben dem Thermischen Spritzen sind hierfür Dünnschichtverfahren wie PVD (physical vapor deposition) und die Galvanotechnik von besonderem Interesse.

Schmiedegesenk mit keramischer Verstärkung,
hergestellt mittels Metall/Keramik-Aktivlöten

Flussmittelfreies Flammlöten von
Aluminiumbauteilen mittels Ultraschall-Aktivierung

Ofengelötete Bipolelektrode unter Verwendung
galvanisch lotbeschichteter Edelstahlkomponenten