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Hartlöten ist ein Fügeverfahren, bei dem ein Lot über seinen Schmelzpunkt erhitzt und durch Kapillarwirkung zwischen zwei oder mehreren eng aneinanderliegenden Teilen verteilt wird.Der Temperaturbereich, der beim Hartlöten verwendet wird, ist entscheidend, um eine feste und zuverlässige Verbindung zu gewährleisten.In der Regel sollte die Löttemperatur mindestens 25 ºC (50 ºF) über der Liquidustemperatur des Hartlots liegen, um ein ordnungsgemäßes Fließen und Verbinden zu gewährleisten.Die spezifischen Parameter können variieren, aber die üblichen Temperaturen liegen zwischen 577°C (1071°F) und 600°C (1112°F), wobei die Verweilzeiten entsprechend angepasst werden.Die Wahl der Erhitzungsmethode und das Gleichgewicht zwischen Zeit und Temperatur sind ebenfalls entscheidende Faktoren für ein erfolgreiches gelötetes Produkt.

Die wichtigsten Punkte erklärt:

1. Temperaturbereich für das Hartlöten:

   • Die Löttemperatur sollte idealerweise so niedrig wie möglich innerhalb des empfohlenen Bereichs sein.Diese liegt in der Regel mindestens 25 ºC (50 ºF) über der Liquidustemperatur des Hartlots.Dadurch wird sichergestellt, dass das Lot richtig fließt und eine feste Verbindung bildet, ohne die Grundwerkstoffe zu überhitzen.
   • Die spezifischen Parameter können je nach den verwendeten Materialien und dem Lötverfahren variieren.Zum Beispiel sind Temperaturen von ≥577°C (1071°F) für mehr als 5 Minuten oder ≥585°C (1085°F) für maximal 1 bis 8 Minuten üblich.Die Höchsttemperatur sollte 600°C (1112°F) nicht überschreiten, um eine Beschädigung des Grundmaterials zu vermeiden.

2. Wichtigkeit der Temperaturkontrolle:

   • Die Temperaturkontrolle ist beim Hartlöten entscheidend, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften der Verbindung zu erreichen.Zu hohe Temperaturen können zu Kornwachstum, Oxidation oder sogar zum Schmelzen der Grundwerkstoffe führen, während zu niedrige Temperaturen zu schlechtem Fließen des Zusatzwerkstoffs und schwachen Verbindungen führen können.
   • Die Abkühlung von Pulvern beim mechanischen Fräsen kann den Bruchprozess beschleunigen und Kaltverschweißung, Erholung und Rekristallisation unterdrücken, was zu einer schnellen Kornverfeinerung führt.Dieses Prinzip lässt sich analog auf das Hartlöten übertragen, wo eine kontrollierte Abkühlung dazu beitragen kann, das gewünschte Mikrogefüge und die Verbindungsfestigkeit zu erreichen.

3. Erwärmungsmethoden beim Hartlöten:

   • Beim Hartlöten werden verschiedene Erwärmungsmethoden angewandt, die jeweils ihre eigenen Vorteile und Einschränkungen haben.Zu den gängigen Methoden gehören:
     • Brennerlöten:Erhitzt die Verbindung und das Zusatzmetall mit einer Gasflamme.
     • Ofenlöten:Erwärmung der Baugruppe in einem Ofen, oft mit kontrollierter Atmosphäre wie Exothermie, Wasserstoff, Argon oder Vakuum.
     • Induktionslöten:Die Verbindung wird durch elektromagnetische Induktion erwärmt.
     • Tauchlöten:Die Baugruppe wird in ein geschmolzenes Salz- oder Metallbad getaucht.
     • Widerstandslöten:Nutzt den elektrischen Widerstand zur Erzeugung von Wärme an der Verbindungsstelle.
     • Infrarot-Löten:Erhitzt die Verbindung durch Infrarotstrahlung.
     • Blanklöten:Verwendet flexible Heizmatten für die örtliche Erwärmung.
     • Elektronenstrahl- und Laserlöten:Hochpräzise Verfahren mit fokussierten Energiestrahlen.
     • Hartlöten:Kombiniert Löt- und Schweißtechniken für spezifische Anwendungen.

4. Gleichgewicht zwischen Zeit und Temperatur:

   • Das Gleichgewicht zwischen Zeit und Temperatur ist beim Lötprozess entscheidend.Längere Verweilzeiten bei den höchsten Temperaturen des Lötzyklus können die Ausschussmenge verringern und die Qualität der Verbindung verbessern, sofern die Oberflächenchemie gut ist.
   • So kann eine längere Verweilzeit bei einer etwas niedrigeren Temperatur effektiver sein als eine kürzere Verweilzeit bei einer höheren Temperatur, da sie ein besseres Fließen des Lotmaterials und eine bessere Verbindung ohne übermäßige Erwärmung der Grundwerkstoffe ermöglicht.

5. Oberflächenchemie und Verbindungsqualität:

   • Eine gute Oberflächenchemie ist für einen erfolgreichen Lötprozess unerlässlich.Eine ordnungsgemäße Reinigung und Vorbereitung der zu verbindenden Oberflächen stellt sicher, dass das Lot die Oberflächen benetzen und über sie fließen kann, so dass eine starke Verbindung entsteht.
   • Verunreinigungen wie Öle, Oxide oder andere Rückstände können eine ordnungsgemäße Benetzung und Bindung verhindern, was zu schwachen Verbindungen führt.Daher ist die Oberflächenvorbereitung, einschließlich der Reinigung und manchmal der Verwendung von Flussmitteln, ein entscheidender Schritt im Lötprozess.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der für das Hartlöten verwendete Temperaturbereich in der Regel mindestens 25 ºC (50 ºF) über der Liquidustemperatur der Hartlotlegierung liegt, wobei die üblichen Temperaturen zwischen 577 °C (1071 °F) und 600 °C (1112 °F) liegen.Die Wahl der Erhitzungsmethode, das Gleichgewicht zwischen Zeit und Temperatur und die richtige Oberflächenvorbereitung sind allesamt kritische Faktoren für das Erreichen einer erfolgreichen Lötverbindung.

Zusammenfassende Tabelle:

Parameter	Einzelheiten
Temperaturbereich	577°C (1071°F) bis 600°C (1112°F)
Liquidus-Versatz	Mindestens 25ºC (50ºF) über der Liquidustemperatur der Lötlegierung
Verweilzeit	≥577°C für >5 Minuten oder ≥585°C für 1-8 Minuten
Erhitzungsmethoden	Brenner, Ofen, Induktion, Eintauchen, Widerstand, Infrarot, Elektronenstrahl, Laser
Wichtige Faktoren	Temperaturkontrolle, Zeit-Temperatur-Gleichgewicht, Oberflächenchemie

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