Beim Hartlöten werden verschiedene Gase verwendet, um eine Atmosphäre zu schaffen, die Oxidation verhindert und die Qualität der Lötverbindung gewährleistet. Zu den primär verwendeten Gasen gehören Inertgase wie Stickstoff, Helium und Argon sowie Wasserstoff in bestimmten Anwendungen. Jedes Gas erfüllt je nach den spezifischen Anforderungen des Lötprozesses unterschiedliche Zwecke.
Inerte Gase:
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Stickstoff (N2): Aufgrund seiner Kosteneffizienz und seiner Fähigkeit, den Sauerstoff in der Ofenatmosphäre zu verdrängen, ist dies das am häufigsten verwendete Schutzgas beim Hartlöten. Stickstoff ist besonders effektiv beim Löten von Kupfer und anderen Nichteisenwerkstoffen. Es muss einen Taupunkt von weniger als 51°C haben, um eine trockene Umgebung zu gewährleisten, die die Bildung von Oxiden verhindert.
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Helium (He): Helium ist ein weiteres inertes Gas, das beim Hartlöten verwendet wird, vor allem wegen seiner hohen Wärmeleitfähigkeit, die den Erhitzungsprozess unterstützt. Aufgrund seiner höheren Kosten wird es im Vergleich zu Stickstoff weniger häufig verwendet.
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Argon (Ar): Argon wird beim Hartlöten verwendet, insbesondere bei Verfahren, die eine sehr stabile und inerte Atmosphäre erfordern. Es wird häufig in Verbindung mit anderen Gasen oder in Vakuumlötanwendungen verwendet, bei denen eine hohe Reinheit erforderlich ist.
Wasserstoff (H2):
Wasserstoff wird als aktiver Wirkstoff in Hartlötatmosphären verwendet, insbesondere für die Reduktion von Metalloxiden. Er schafft eine reduzierende Umgebung, die zur Entfernung von Oberflächenoxiden beiträgt und eine bessere Benetzung und ein besseres Fließen des Lotwerkstoffs ermöglicht. Die Verwendung von Wasserstoff wird jedoch aufgrund seiner Entflammbarkeit und der Gefahr von Explosionen bei unsachgemäßer Handhabung sorgfältig kontrolliert.
- Andere Überlegungen:Sauerstoff und Wasserdampf:
- Beide sind in Lötatmosphären generell unerwünscht, da sie die Oxidation fördern. Der Sauerstoffgehalt sollte so gering wie möglich gehalten werden und wird oft mit weniger als 100 ppm angegeben. Die Luftfeuchtigkeit wird durch die Angabe eines niedrigen Taupunkts (normalerweise unter -40°C) kontrolliert.Kombination von Gasen:
Bei einigen fortschrittlichen Lötverfahren wird eine Mischung aus Wasserstoff und Schutzgasen verwendet, um die Lötumgebung für bestimmte Materialien und Anwendungen zu optimieren.
Jedes Gas oder Gasgemisch wird auf der Grundlage der zu lötenden Materialien, der gewünschten Eigenschaften der Lötverbindung und der Sicherheitsaspekte des Prozesses ausgewählt. Die Wahl der Atmosphäre ist entscheidend für die Integrität und Zuverlässigkeit der gelöteten Komponenten, insbesondere bei kritischen Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau und medizinischen Geräten.
