Die Oxidation beim Löten wird durch die Kontrolle der Atmosphäre im Lötofen verhindert, was für die Qualität der Lötverbindung entscheidend ist. Dies ist besonders wichtig bei Werkstoffen wie Aluminium, die eine stabile Oxidschicht bilden, die die Benetzung der Zusatzwerkstoffe behindert.
Hartlöten unter kontrollierter Atmosphäre (CAB): Beim CAB-Verfahren wird die Atmosphäre verändert, indem der Sauerstoff entfernt und ein Gemisch aus Wasserstoff und Stickstoff zugeführt wird. In dieser Umgebung fehlen die Sauerstoffmoleküle, die die Hauptursache für die Oxidation sind. Die Abwesenheit von Sauerstoff ermöglicht es dem Lot, reibungslos zu fließen und gut am Grundmetall zu haften, wodurch eine saubere und hochwertige Verbindung entsteht.
Vakuumlöten: Bei Werkstoffen wie Aluminium, die sehr oxidationsempfindlich sind, wird das Vakuumlöten eingesetzt. Bei dieser Methode wird eine Vakuumumgebung mit sehr niedrigem Druck (10^-4 mbar oder besser) geschaffen, um den Sauerstoff vollständig zu eliminieren. Zusätzlich werden Getter-Materialien verwendet, um etwaige Restsauerstoffatome zu absorbieren. Durch diese strenge Kontrolle der Atmosphäre wird sichergestellt, dass sich die Aluminiumoxidschicht nicht bildet oder mechanisch abgelöst wird, was ein erfolgreiches Löten ermöglicht.
Unterdrückung von Aluminiumoxid: Um die Bildung von Aluminiumoxid während des Hartlötens zu verhindern, werden verschiedene Methoden eingesetzt. Dazu gehören chemische Maßnahmen wie die Verwendung von korrosiven Flussmitteln, Laugen- oder Säureangriffe oder die Einarbeitung von Magnesium. Auch mechanische Verfahren wie das Schleifen können zur Vorbereitung der Oberfläche vor dem Hartlöten eingesetzt werden. Diese Techniken gewährleisten, dass die Oxidschicht unterdrückt wird, bevor das Lot schmilzt und wieder erstarrt.
Atmosphärische Bedingungen für das Hartlöten: Bei allen Lötverfahren, insbesondere bei denen mit Aluminiumlegierungen, muss die Atmosphäre streng kontrolliert werden. Dazu gehören in der Regel neutrale Gase wie reiner Stickstoff mit einem Sauerstoffgehalt von unter 100 ppm und eine sehr niedrige Luftfeuchtigkeit (Taupunkt unter -40°C). Diese Bedingungen verhindern die Neubildung von Oxidschichten und gewährleisten die Integrität der gelöteten Baugruppe.
Phasen des Lötprozesses: Der Lötprozess umfasst in der Regel mehrere Phasen, beginnend mit dem Aufbrechen der Aluminiumoxidschicht bei ca. 400 °C aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnung. In den nachfolgenden Phasen werden das Grundmetall, das Flussmittel und das Lot erhitzt, wobei die Temperaturen sorgfältig überwacht werden, um sicherzustellen, dass sie 565 °C nicht überschreiten, bis das Lot in fester Form vorliegt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Vermeidung von Oxidation beim Löten eine sorgfältige Kontrolle der Lötumgebung, die Verwendung spezifischer Gase oder Vakuumbedingungen und eine sorgfältige Steuerung des Lötprozesses erfordert, um sicherzustellen, dass sich das Lot effektiv mit dem Grundmetall verbinden kann, ohne dass Oxidschichten stören.
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