Technisches Team · Kintek Solution

Hartlöten ist ein Metallverbindungsverfahren, das besondere Bedingungen erfordert, um starke, saubere und zuverlässige Verbindungen zu gewährleisten.Einer der kritischen Faktoren beim Hartlöten ist die Atmosphäre, in der der Prozess stattfindet.Vor allem Sauerstoff ist für den Lötprozess schädlich, da er zu Oxidation, Verzunderung und schlechter Benetzung des Zusatzwerkstoffs führen kann.Stattdessen erfordert das Hartlöten eine Atmosphäre, die frei von Sauerstoff und anderen Oxidationsmitteln wie Wasserdampf ist.Übliche Atmosphären sind Inertgase wie Stickstoff, Wasserstoff oder dissoziiertes Ammoniak sowie Vakuumumgebungen.Diese Bedingungen tragen dazu bei, die Oxidation zu verhindern und ein ordnungsgemäßes Fließen und Haften des Zusatzwerkstoffs zu gewährleisten.Im Folgenden werden die wichtigsten Punkte in Bezug auf die Rolle des Sauerstoffs beim Löten im Detail erläutert.

Die wichtigsten Punkte werden erklärt:

1. Sauerstoff ist beim Hartlöten schädlich

   • Sauerstoff verursacht Oxidation auf den Oberflächen der zu verbindenden Metalle, wodurch das Lotmaterial nicht mehr richtig benetzt wird und sich nicht mehr mit den Grundmetallen verbinden kann.
   • Oxidation kann auch zu Verzunderung und Kohlenstoffablagerungen führen, die die Verbindung schwächen und ihre mechanischen Eigenschaften verringern.
   • Aus diesem Grund ist für das Hartlöten eine Atmosphäre erforderlich, die frei von Sauerstoff und anderen Oxidationsmitteln, wie z. B. Wasserdampf, ist.

2. Anforderungen an die Atmosphäre beim Hartlöten

   • Die Atmosphäre muss neutral oder reduzierend sein, d. h. sie sollte keinen Sauerstoff oder andere reaktive Gase enthalten.
   • Übliche Atmosphären sind:
     • Inerte Gase:Reiner Stickstoff wird häufig verwendet, da er chemisch inert ist und keine Oxidation zulässt.
     • Reduzierende Gase:Wasserstoff und dissoziiertes Ammoniak werden eingesetzt, um Oberflächenoxide chemisch zu reduzieren und eine oxidfreie Oberfläche zu schaffen, die eine bessere Benetzung und einen besseren Fluss des Füllstoffs ermöglicht.
     • Vakuum:Beim Vakuumlöten werden Hochvakuumumgebungen verwendet, um alle Gase, einschließlich Sauerstoff, zu eliminieren und eine saubere und oxidationsfreie Verbindung zu gewährleisten.
   • Zu den spezifischen atmosphärischen Bedingungen gehören:
     • Sauerstoffgehalt < 100 ppm (Teile pro Million).
     • Luftfeuchtigkeit < -40°C Taupunkt, um minimalen Wasserdampf zu gewährleisten.

3. Die Rolle der reduzierenden Atmosphären

   • Beim Ofenlöten unter reduzierender Atmosphäre werden die Oberflächenoxide der zu verbindenden Metalle durch die Atmosphäre chemisch reduziert.
   • Dieser Prozess stellt sicher, dass die Oberflächen sauber und frei von Oxiden sind, was für die ordnungsgemäße Benetzung und den Fluss des geschmolzenen Zusatzwerkstoffs unerlässlich ist.
   • Reduzierende Atmosphären werden in der Regel in Durchlauföfen aufrechterhalten, die mit hitzebeständigen Legierungen ausgekleidet sind, um die Atmosphäre einzuschließen und Verunreinigungen zu vermeiden.

4. Die Bedeutung der Temperaturkontrolle

   • Das Hartlöten erfordert eine präzise Temperatur- und Zeitsteuerung, um ein ordnungsgemäßes Schmelzen und Fließen des Zusatzwerkstoffs zu gewährleisten.
   • Der zum Löten verwendete Ofen muss über ein zuverlässiges Temperaturregelungssystem verfügen, bei dem die Abweichungen innerhalb von ±6℃ der Ziellöttemperatur gehalten werden.
   • Eine schnelle Abkühlung ist ebenfalls wichtig, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften der Verbindung zu erreichen.

5. Vakuumlöten als Alternative

   • Das Vakuumlöten ist ein spezielles Verfahren, bei dem durch den Einsatz von Hochvakuum und Temperatur die Notwendigkeit einer Gasatmosphäre entfällt.
   • Diese Methode ist besonders effektiv bei Materialien, die sehr reaktiv oder oxidationsanfällig sind.
   • Das Vakuumlöten gewährleistet eine saubere, oxidationsfreie Verbindung und eignet sich daher für hochpräzise Anwendungen.

6. Praktische Überlegungen zu Ausrüstung und Verbrauchsmaterial

   • Bei der Auswahl der Ausrüstung für das Hartlöten ist darauf zu achten, dass der Ofen oder das Hartlötsystem die erforderliche Atmosphäre (inert, reduzierend oder Vakuum) und Temperaturregelung aufrechterhalten kann.
   • Verbrauchsmaterialien, wie z. B. Zusatzwerkstoffe, sollten auf der Grundlage ihrer Kompatibilität mit den unedlen Metallen und der Lötatmosphäre ausgewählt werden.
   • Für reduzierende Atmosphären sollten Sie sicherstellen, dass hochreine Gase wie Wasserstoff oder dissoziiertes Ammoniak zur Verfügung stehen.
   • Für das Vakuumlöten sollten Sie in einen hochwertigen Vakuumofen mit schneller Abkühlung investieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Sauerstoff für das Hartlöten nicht benötigt wird und sogar schädlich für den Prozess ist.Das Hartlöten erfordert eine Atmosphäre, die frei von Sauerstoff und anderen Oxidationsmitteln ist, um saubere, feste und zuverlässige Verbindungen zu gewährleisten.Die Wahl der Atmosphäre - ob inert, reduzierend oder Vakuum - hängt von den Grundmaterialien und den spezifischen Anforderungen des Lötprojekts ab.Die richtige Temperaturkontrolle und die Auswahl der Geräte sind ebenfalls entscheidend, um qualitativ hochwertige Lötverbindungen zu erzielen.

Zusammenfassende Tabelle:

Hauptaspekt	Einzelheiten
Die Rolle des Sauerstoffs	Verursacht Oxidation, Verzunderung und schlechte Benetzung des Füllstoffs.
Atmosphärenanforderungen	Sauerstofffrei (neutral oder reduzierend) mit <100 ppm Sauerstoff und < -40°C Taupunkt.
Gängige Atmosphären	Inerte Gase (Stickstoff), reduzierende Gase (Wasserstoff, Ammoniak) oder Vakuum.
Temperaturkontrolle	±6℃ Präzision, schnelle Abkühlung für optimale Verbindungseigenschaften.
Vakuumlöten	Eliminiert Gase, ideal für reaktive Materialien und hochpräzise Verbindungen.
Ausrüstung und Verbrauchsmaterial	Wählen Sie Öfen und Zusatzwerkstoffe, die mit der Lötatmosphäre kompatibel sind.

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