Löten Lötgerechtes Konstruieren

Hartlöten ist eine Verbindungstechnik zum stoffschlüssigen Fügen metallischer Werkstoffe. Dabei kommt eine Vielzahl an Lötverfahren und Lotwerkstoffen zum Einsatz.

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Das Hartlöten (Löten mit Loten über 450 °C [1]) wird hauptsächlich zum Fügen metallischer Werkstoffe eingesetzt. Der wesentliche Unterschied zum Schmelzschweißen besteht darin, dass beim Löten die Grundwerkstoffe nicht aufgeschmolzen werden. Daher lassen sich auch unterschiedlichste Werkstoffkombinationen miteinander verbinden wie beispielsweise Aluminium und Edelstahl, Aluminium und Kupfer, Stahl und Hartmetall. Generell kann mit folgenden Festigkeiten für ordnungsgemäß durchgeführte Hartlötverbindungen gerechnet werden [2,3,4]: Zugfestigkeit = 200 MPa ; Scherfestigkeit = 100 MPa. Wichtig zur Erreichung der Grundwerkstofffestigkeit ist die Einhaltung der optimalen Lötspaltbreite je nach gewähltem Lötverfahren.

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Konstruktionsregeln

Beim Hartlöten sind folgende Regeln zu beachten:

• Parallelwandige Stoßkanten vorsehen

• Lot muss beim Schmelzen Kontakt zum Lötspalt erhalten

• Lotfließwege so kurz wie möglich halten

• Werkstücke selbstfixierend gestalten

• Berücksichtigung der Dimensionsänderung durch Wärmeausdehnung

• Platzwechsel Lot-Flussmittel ermöglichen

• Sprunghafte Querschnittsänderungen vermeiden

• Entgratungsfasen klein und flach halten

Die Normen DIN 65169 [5] und DIN EN 14324 [6] beschäftigen sich mit der Konstruktion von Hartlötverbindungen.

Lötverfahren

Zu den am meisten eingesetzten Lötverfahren gehören das Flammhartlöten, das Induktionslöten sowie das Ofenlöten. Das Flammhartlöten wird sowohl manuell als auch mit vollautomatisierten Lötanlagen für unterschiedlichste Werkstoffe und Anwendungen eingesetzt. Beim Induktionshartlöten entsteht die Wärme im Werkstück selbst und braucht nicht von außen durch Wärmeleitung, Konvektion oder Wärmestrahlung übertragen werden. Das Ofenhartlöten ist ein flussmittelfreies Lötverfahren in kontrollierter Ofenatmosphäre (Normalatmosphäre, reduzierendes oder inertes Schutzgas und Vakuum [7]).

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