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Fügen durch Löten

01. Was ist Löten?

Löten ist das stoffschlüssige Verbinden metallischer Werkstoffe (DIN ISO 857-2) mithilfe eines geschmolzenen Zusatzmetalls (Lot). Die Schmelztemperatur (Liquidustemperatur) des Lots liegt unterhalb der des Grundwerkstoffs. Zum Teil erfolgt der Lötvorgang unter Verwendung von Flussmitteln.

02. Welche Fügeverbindungen durch Löten gibt es?

Löten lässt sich nach unterschiedlichen Merkmalen systematisieren, z. B. Gliederung nach

  • der Liquidustemperatur der Lote

  • der Art der Lötstelle

  • der Art der Lotzuführung

  • der Art der Fertigung

  • der Art der Wärmezuführung (z. B. Kolbenlöten).

Vorherrschend ist die Einteilung der Lötverfahren nach der Liquidustemperatur der Lote:

Verbindungslöten
LötverfahrenLöten durch …Liquidustemperatur der LoteLoteEinsatzbereiche
Weichlöten
  • feste Körper
  • Flüssigkeit
  • Gas
  • Strahl
  • elektrischen Strom
  • Blei
  • Zink
  • Zinn
Verbindungen ohne besondere Anforderungen, z. B. hinsichtlich der Belastbarkeit
Hartlöten
  • Flüssigkeit
  • Gas
  • elektrische Gasentladung
  • Strahl
  • elektrischen Strom
> 450 °CSilber- und KupferlegierungenVerbindungen mit höheren Anforderungen hinsichtlich Festigkeit und Wärmebeständigkeit
Hochtemperaturlöten
  • Strahl
  • elektrischen Strom
> 900 °C
  • Kupfer
  • Nickel
  • Gold-Nickel
hohe Anforderungen, z. B. Raumfahrt, Kerntechnik, Turbinenfertigung

Angaben für Weichlote, Hartlote und Flussmittel für spezielle Anwendungen können den Tabellenwerken entnommen werden.

03. Welche Vor- und Nachteile haben Lötverfahren?

Lötverfahren
VorteileNachteile
Verbindung verschiedenartiger Metalle möglich.Hohe Kosten vieler Lote.
Lötverbindungen sind i. d. R.
  • dicht gegen Dämpfe und
  • Flüssigkeiten
Die Festigkeitswerte der Lötverfahren sind zu beachten.
Viele Lötverfahren lassen sich gut automatisieren.Elektrochemische Korrosion
Aufgrund der geringen Arbeitstemperaturen bestehen kaum Beeinträchtigungen des Grundwerkstoffs (Gefügeveränderung, Wärmespannung, Verwerfung).
Lötverbindungen haben in der Regel eine gute elektrische Leitfähigkeit.

04. Welche Einsatzgebiete gibt es?

  • Elektronik (z. B. Kabelverbindungen)

  • Behälterbau

  • Rohr- und Armaturenbau

  • gedruckte Schaltungen (Platinen).

05. Welche Aufgabe hat das Flussmittel?

Das Flussmittel hat die Aufgabe,

  • Oxidschichten auf dem Grundwerkstoff zu beseitigen

  • die Bildung neuer Oxidschichten während der Erwärmung zu verhindern

  • die Ausbreitung des Lotes während des Lötvorgangs zu fördern.

Nach dem Löten müssen Flussmittelreste entfernt werden (Vermeidung von Korrosion). Kennzeichnungen und Eigenschaften der Lote können den Tabellenwerken entnommen werden, z. B. sind Flussmittel zum Weichlöten nach DIN EN 29454 gekennzeichnet.

06. Welche Bedingungen sind Voraussetzung für gute Lötverbindungen?

  • Metallisch reine Oberfläche

  • Lötspalt von 0,05 mm bis 0,2 mm (Ausnutzen der Kapilarwirkung)

  • Einhalten der erforderlichen Arbeitstemperatur

  • Vermeidung von Erschütterungen des Werkstücks beim Abkühlen der Lötstelle

  • Entfernen der Flussmittelreste nach dem Löten.

07. In welchen Einzelvorgängen erfolgt das Löten?

  1. Benetzen:

    Nach Erreichen der erforderlichen Arbeitstemperatur breitet sich das Lot auf der Oberfläche des Werkstoffs aus.

  2. Fließen:

    Das flüssige Lot verdrängt das Flussmittel und füllt den Lötspalt. Voraussetzung für die Kapillarwirkung ist, dass der Lötspalt nicht zu groß ist (vgl. oben, Frage 06.).

  3. Legieren:

    Das fließende Lot dringt in den Grundwerkstoff ein (Diffusion), löst einen Teil davon und bildet eine Legierung.

Prinzipskizze: Kolbenlöten

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