Hartlöten ist ein wichtiges Verfahren zum Verbinden von Metallen, aber nicht alle Metalle lassen sich problemlos hartlöten.
Die 4 wichtigsten Herausforderungen werden erklärt
1. Titan
Titan oxidiert beim Erhitzen schnell.
Dabei bildet sich eine Schicht aus Titanoxiden, die extrem resistent gegen Reduktion ist.
Diese Oxidschicht verhindert die Bindung von Hartlötmetallen und macht die Oberfläche für das Löten ungeeignet.
Der Versuch, Titan in einer gasförmigen Atmosphäre zu löten, ist wegen der kontinuierlichen Bildung dieser Oxidschicht besonders problematisch.
2. Aluminium-Legierungen
Aluminium ist stark oxidierbar und bildet eine stabile Aluminiumoxidschicht (Al2O3) auf seiner Oberfläche.
Diese Oxidschicht wird von Schweißzusatzwerkstoffen nicht benetzt, so dass diese Schicht vor dem Hartlöten unterdrückt werden muss.
Bestimmte Aluminiumlegierungen, insbesondere die der 2xxx- und 7xxx-Serien, werden als ausscheidungsgehärtete Legierungen eingestuft und sind aufgrund ihres niedrigen Schmelzpunkts und der mit der Unterdrückung der Oxidschicht verbundenen Herausforderungen schwierig zu löten.
Die Unterdrückung des Aluminiumoxids kann auf chemischem oder mechanischem Wege erreicht werden, aber der Prozess ist komplex und erfordert eine genaue Kontrolle der Lötbedingungen.
3. Reaktive Elemente in Legierungen
Legierungen, die reaktive Elemente wie Aluminium und Titan enthalten, stellen aufgrund der Bildung von Hochtemperaturoxiden, die das Fließen der Hartlote behindern, eine Herausforderung für das Hartlöten dar.
Dies gilt insbesondere für Nickelbasis-Superlegierungen, bei denen die Schwere des Problems je nach Legierungszusammensetzung variiert.
Diese Werkstoffe erfordern oft ein Hochvakuum und spezielle Techniken wie Bürstvernickeln, chemisches Ätzen oder die Verwendung aggressiver Hartlote mit selbstfließenden Eigenschaften, um die Lötbarkeit zu verbessern.
4. Ausgasung von Metallelementen
Cadmium-, zink- oder bleihaltige Metalle können beim Erhitzen auf Löttemperaturen Gase freisetzen.
Dies kann möglicherweise den Lötofen verunreinigen und den Hohlraumgehalt der Lötverbindung erhöhen.
Diese Ausgasung ist vor allem in Vakuumöfen ein großes Problem und kann die Integrität der Lötverbindungen beeinträchtigen.
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