Beim Hartlöten ist in der Regel eine sauerstofffreie Atmosphäre erforderlich, um die Oxidation der zu verbindenden Metalle zu verhindern. Oxidation kann den Fluss des geschmolzenen Zusatzmetalls behindern, was zu qualitativ schlechten Verbindungen führt. Daher wird Sauerstoff im Allgemeinen aus der Hartlötumgebung entfernt und durch neutrale oder inerte Gase wie Stickstoff oder eine Mischung aus Wasserstoff und Stickstoff ersetzt.
Ausführliche Erläuterung:
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Oxidation und ihre Auswirkungen auf das Hartlöten:
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Oxidation ist eine chemische Reaktion, die auftritt, wenn Metall mit Sauerstoff reagiert, was häufig zur Bildung von Metalloxiden führt. Im Zusammenhang mit dem Hartlöten ist die Oxidation besonders problematisch, da sie eine Barriere bildet, die verhindert, dass das geschmolzene Zusatzmetall das Grundmetall benetzt und sich mit ihm verbindet. Aus diesem Grund ist die Aufrechterhaltung einer sauerstofffreien Umgebung für ein erfolgreiches Hartlöten entscheidend.Kontrollierte Atmosphäre beim Hartlöten:
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Um Oxidation zu vermeiden, wird das Hartlöten häufig in einer kontrollierten Atmosphäre durchgeführt. Diese Atmosphäre besteht in der Regel aus neutralen Gasen wie Stickstoff oder einer Mischung aus Wasserstoff und Stickstoff. Der Sauerstoffgehalt in diesen Atmosphären wird streng kontrolliert, oft unter 100 ppm, um sicherzustellen, dass während des Lötvorgangs keine Oxidation auftritt. Darüber hinaus wird auch die Luftfeuchtigkeit kontrolliert, um die Bildung von Flusssäure zu verhindern, die die gelötete Baugruppe korrodieren kann.
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Mechanismen des Hartlötens in sauerstofffreien Umgebungen:
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Der Lötprozess umfasst mehrere Phasen, beginnend mit dem Aufbrechen der Aluminiumoxidschicht bei etwa 400 °C aufgrund unterschiedlicher Ausdehnung. In einer sauerstofffreien Umgebung interagieren das Grundmetall, das Flussmittel und das Lot ohne Oxidationshindernisse, was ein besseres Fließen und Anhaften des Lotes am Grundmetall ermöglicht.Spezifische Atmosphärenanforderungen für verschiedene Metalle:
Verschiedene Metalle erfordern spezifische Atmosphären für ein effektives Hartlöten. Stickstoff eignet sich beispielsweise hervorragend für Kupfer, während Edelgase wie Helium und Argon für Metalle und Keramiken verwendet werden. Die Wahl der Atmosphäre hängt von den spezifischen Anforderungen der zu lötenden Metalle und der gewünschten Qualität der Verbindung ab.
