Beim Hartlöten von Aluminium treten mehrere Fehler auf, die in erster Linie auf die hohe Oxidierbarkeit des Werkstoffs und die engen Schmelzbereiche von Grund- und Zusatzwerkstoff zurückzuführen sind.
6 Defekte beim Aluminiumlöten
1. Oxidation und Oberflächenvorbereitung
Aluminium bildet eine stabile Oxidschicht (Aluminiumoxid, Al2O3), die eine Benetzung der Oberfläche durch die Lotwerkstoffe verhindert.
Daher muss diese Oxidschicht vor dem Hartlöten unterdrückt werden.
Dies kann auf chemischem Wege durch korrosive Flussmittel, Basen- oder Säureangriffe oder die Verwendung von Magnesium oder auf mechanischem Wege durch Schleifen erreicht werden.
Wird diese Schicht nicht ordnungsgemäß unterdrückt oder entfernt, kann dies zu schlechter Benetzung und schwachen Verbindungen führen.
2. Schmelzbereichsprobleme
Die Schmelzbereiche von Grund- und Zusatzwerkstoffen beim Aluminiumlöten liegen sehr eng beieinander, was den Prozess erschwert.
Einige Aluminiumlegierungen können aufgrund dieser engen Schmelzpunkte nicht gelötet werden.
Das Lötverfahren muss eine präzise Temperaturkontrolle und eine gleichmäßige Wärmeverteilung gewährleisten, um eine Überhitzung des Grundmaterials zu vermeiden, die zu Schmelzen oder Verzug führen könnte.
3. Reinigung vor dem Löten und Bedingungen im Ofen
Eine ordnungsgemäße Reinigung ist entscheidend, um alle Oxide, Verunreinigungen und Öle zu entfernen.
Der Ofenzyklus muss kontrolliert werden, um Probleme wie Verformung und ungleichmäßige Temperaturverteilung zu vermeiden.
Schnelles Anfahren oder Abschrecken kann zu Problemen wie Verformung, Rissbildung beim Abschrecken und Spritzen der Lötlegierung führen.
4. Verlust der mechanischen Eigenschaften
Das Hartlöten kann zu einem irreversiblen Verlust der mechanischen Eigenschaften von Werkstoffen führen, deren Festigkeit durch Kaltverformung und Glühen erreicht wird.
Dies gilt insbesondere für härtbare Legierungen wie die der 6xxx-Serie (Al-Si-Mg), bei denen aufgrund ihrer niedrigen Solidustemperaturen bestimmte Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden müssen.
5. Eingeschränkte Legierungskompatibilität
Nicht alle Aluminiumlegierungen sind für das Hartlöten geeignet.
Ausscheidungsgehärtete Legierungen, insbesondere aus den Serien 2xxx (Al-Cu) und 7xxx (Al-Zn-Mg), sind aufgrund ihrer niedrigen Schmelzpunkte im Allgemeinen nicht hartlötbar.
Selbst bei den hartlötbaren Legierungen können besondere Bedingungen erforderlich sein, wie bei den Legierungen 7004, 7005 und 7072.
6. Löttechniken und Ausrüstung
Die Wahl der Löttechnik (z. B. Flammlöten, Ofenlöten) und die Einrichtung der Lötanlage sind entscheidend.
Falsche Techniken oder schlecht kalibrierte Geräte können zu häufigen Problemen wie Spritzern, Abschreckrissen und Verformungen führen.
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