Gelötetes Aluminium ist genauso fest wie die miteinander verbundenen unedlen Metalle, aber nicht unbedingt so fest wie geschweißte Verbindungen.
Die Festigkeit von Hartlötverbindungen ist darauf zurückzuführen, dass durch das Hartlöten eine Verbindung entsteht, die so fest ist wie die zu verbindenden Metalle, ohne die Eigenschaften der Grundmetalle wesentlich zu verändern.
5 wichtige Punkte, die zu beachten sind
1. Erläuterung der Festigkeit von gelötetem Aluminium
Beim Hartlöten wird ein Lot auf eine Temperatur von über 450 °C erhitzt und durch Kapillarwirkung zwischen zwei oder mehreren eng aneinanderliegenden Teilen verteilt.
Der Schweißzusatz, der einen niedrigeren Schmelzpunkt als die Grundmetalle hat, verbindet sich mit den Grundmetallen, wodurch eine feste Verbindung entsteht.
Nach Angaben der American Welding Society (AWS) sind Hartlötverbindungen so fest wie die Grundmetalle, die miteinander verbunden werden.
Dies liegt daran, dass das Hartlöten die Eigenschaften der unedlen Metalle nicht wesentlich verändert; stattdessen entsteht eine Verbindung, die Lasten zwischen den verbundenen Teilen effektiv überträgt.
2. Vergleich mit geschweißten Verbindungen
Hartlötverbindungen sind zwar stabil, aber Schweißverbindungen werden oft als stärker angesehen.
Beim Schweißen werden die Grundmetalle an der Verbindungsstelle geschmolzen und gegebenenfalls ein Zusatzwerkstoff hinzugefügt, um ein Schmelzbad zu bilden, das abkühlt und eine Verbindung bildet, die in der Regel stärker ist als das Grundmetall.
Dies liegt daran, dass der Schweißbereich eine Verschmelzung des Grundmetalls und des Zusatzwerkstoffs darstellt, wodurch ein homogenes Material entsteht, das höheren Belastungen standhält.
3. Lötverfahren und -materialien für Aluminium
Aluminiumlegierungen können mit verschiedenen Verfahren gelötet werden, darunter Flamm- und Ofenlöten.
Die Wahl des Lötverfahrens hängt von der jeweiligen Anwendung und der Art der Aluminiumlegierung ab.
Das Flammhartlöten eignet sich beispielsweise für kleine Teile und Kleinserien, während das Ofenhartlöten für größere Mengen und komplexere Geometrien verwendet wird.
Die für das Löten von Aluminiumlegierungen verwendeten Lotwerkstoffe basieren in der Regel auf dem Al-Si-System mit einem Siliziumgehalt von 7 % bis 12 %.
Diese Legierungen werden wegen ihrer guten Lötbarkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit ausgewählt.
4. Herausforderungen beim Hartlöten von Aluminium
Das Hartlöten von Aluminium stellt aufgrund seiner hohen Oxidationsrate und der Bildung einer stabilen Aluminiumoxidschicht eine besondere Herausforderung dar.
Diese Oxidschicht muss vor dem Hartlöten unterdrückt oder entfernt werden, um eine ordnungsgemäße Benetzung des Lotwerkstoffs zu gewährleisten.
Techniken wie chemische Maßnahmen (Verwendung von korrosivem Flussmittel oder Magnesium) oder mechanische Maßnahmen (Schleifen) werden eingesetzt, um dieses Problem zu lösen.
Darüber hinaus erfordern die engen Schmelzbereiche von Grund- und Zusatzwerkstoff beim Aluminiumlöten eine präzise Steuerung der Löttemperatur, um Überhitzung und Schäden am Grundwerkstoff zu vermeiden.
5. Schlussfolgerung
Hartgelötete Aluminiumverbindungen sind zwar stabil und können die gleiche Festigkeit wie die Grundwerkstoffe aufweisen, aber sie sind nicht unbedingt so stabil wie Schweißverbindungen.
Die Wahl zwischen Hartlöten und Schweißen hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, einschließlich der Festigkeit, der Kosten und der Art der zu verbindenden Materialien.
Hartlöten eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen die Unversehrtheit und die Eigenschaften der unedlen Metalle entscheidend sind und eine feste, aber flexible Verbindung erforderlich ist.
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