Das Hartlöten von Aluminium ist äußerst effektiv und vorteilhaft für verschiedene industrielle Anwendungen, insbesondere in der Halbleiter-, Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie. Das Verfahren eignet sich für Teile mit unterschiedlichen Querschnitten, für Komponenten mit versteckten oder schwer zugänglichen Verbindungen und für Baugruppen, die mehrere Verbindungen erfordern.
Vorteile des Aluminiumlötens:
- Präzision und Kontrolle: Im Gegensatz zum Schweißen wird beim Hartlöten das Grundmetall nicht geschmolzen, was eine präzise Kontrolle der Toleranzen und die Erhaltung der Integrität des Grundmaterials ermöglicht.
- Saubere Verbindungen: Das Vakuum-Aluminium-Löten (VAB) ermöglicht saubere Verbindungen ohne zusätzliche Nachbearbeitung oder Reinigung, was den Prozess vereinfacht und die Qualität der Verbindung verbessert.
- Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit: Die Verwendung von Al-Si-Lötlegierungen, insbesondere mit einem Siliziumgehalt von 7 bis 12 %, gewährleistet eine hohe Lötbarkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Diese Legierungen können weiter verdichtet werden, um die Zähigkeit und Biegefestigkeit der Lötverbindung zu erhöhen.
- Ökologische und betriebliche Vorteile: Beim Vakuumlöten von Aluminiumlegierungen ist kein Hartlötflussmittel erforderlich, wodurch sich die Notwendigkeit komplexer Reinigungsprozesse verringert und Probleme im Zusammenhang mit Verschlackung und Flussmittelrückständen, die die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen können, vermieden werden. Aufgrund der hohen Produktivität und der geringeren Umweltbelastung entspricht diese Methode auch dem Umweltschutzgedanken.
Herausforderungen und Lösungen beim Aluminiumlöten:
- Oxidationsbeständigkeit: Aluminium bildet von Natur aus eine stabile Oxidschicht (Al2O3), die die Benetzung des Grundmaterials durch das Hartlot behindern kann. Dieses Problem wird in der Regel durch die Verwendung von Metallaktivatoren wie Mg oder durch das Hartlöten unter kontrollierter Atmosphäre (CAB) gelöst, das die Bildung der Oxidschicht während des Lötprozesses unterdrückt.
- Temperaturkontrolle: Die nahe beieinander liegenden Schmelzbereiche von Grund- und Zusatzwerkstoff beim Aluminiumlöten erfordern eine präzise Temperaturkontrolle, um eine ordnungsgemäße Verbindung zu gewährleisten, ohne das Grundmaterial zu beschädigen. Diese Präzision ist entscheidend für ein erfolgreiches Hartlöten, insbesondere bei komplexen Legierungen.
Anwendbarkeit von Aluminium-Legierungen beim Hartlöten:
Zwar können nicht alle Aluminiumlegierungen aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften und Schmelzpunkte gelötet werden, doch die meisten der häufig verwendeten Legierungen eignen sich zum Hartlöten. Die Wahl des Lötverfahrens und der Legierung hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, einschließlich der Festigkeit, der Korrosionsbeständigkeit und der Komplexität der Verbindungskonstruktion.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Hartlöten von Aluminium aufgrund seiner Präzision, Festigkeit und Umweltfreundlichkeit eine ausgezeichnete Wahl für viele industrielle Anwendungen ist. Das Verfahren entwickelt sich mit den Fortschritten bei den Hartlötmaterialien und -techniken ständig weiter, was seine Relevanz und Effektivität in der modernen Fertigung gewährleistet.
