Löten ist ein vielseitiges Fügeverfahren, mit dem sich, im Gegensatz zum Schweissen, die meisten in der Technik verwendeten Metalle miteinander verbinden lassen.
Es ist ein thermisches Fügeverfahren, bei dem eine flüssige Lotlegierung in die Kapillare zwischen den zu verbindenden Werkstücken einzieht. Hartlotlegierungen haben immer einen Schmelzpunkt von über 450°C, der aber immer unter dem Schmelzpunkt der zu verbindenden Grundwerkstoffen liegt.
- Stark und dehnbar - gut ausgeführte Lötverbindungen können mindestens so stark wie die gefügten Grundwerkstoffe sein und halten auch schwierigen Betriebsbedingungen stand.
- Leckdicht - das Löten ermöglicht leckdichte Verbindungen, die bei Rohrleitungsinstallationen für Flüssigkeiten und Gase unverzichtbar sind.
- Elektrische Leitfähigkeit - Lötverbindungen besitzen eine gute elektrische Leitfähigkeit und werden in Anwendungen eingesetzt, für die diese Eigenschaft wichtig ist.
- Aussehen - Lötverbindungen haben glatte, saubere Lotkehlen.
Eine herausragende Eigenschaft des Hartlötens besteht darin, Teile unterschiedlicher Grösse und Masse aus verschiedenen Metallen und Legierungen miteinander zu verbinden.
Hartlöten eignet sich auch zum Fügen von Wolframkarbid, keramischen und ähnlichen, nichtmetallischen Werkstoffen.
Das Hartlöten mit Silberhartlot findet bei relativ niedrigen Temperaturen von 600 – 900°C statt. Im Gegensatz zum Schweissen schmelzen die Grundwerkstoffe beim Hartlöten nicht.
Lötverbindungen lassen sich mittels unterschiedlichster Erwärmungsmethoden erstellen.
Durch eine saubere Vorbereitung und korrekte Durchführung der Lötung werden gute Ergebnisse erzielt.
Löten ist immer ein ökonomisches Fügeverfahren sowohl für kleine Stückzahlen bis hin zur Massenproduktion.
Viele Lötprozesse lassen sich automatisieren, wodurch sich eine gleichbleibende Qualität, sowie eine Reduzierung der Kosten erreichen lässt.
Weichlöten und Hartlöten
Thermische Fügeverfahren, bei denen die geschmolzene Lotlegierung in eine Kapillare (sehr enger Spalt) zwischen zwei Oberflächen gezogen wird. Definition: - Weichlöten geschieht bei Temperaturen unter 450°C und Hartlöten über 450°C. Beide Verfahren finden unterhalb des Schmelzpunktes der zu verbindenden Werkstoffe statt.
Hartlöten mit Silberhartloten
Es kommen mit Silber legierte Hartlote zur Anwendung, die zwischen 600°C und 900°C schmelzen.
Schweisslöten
Schweisslöten ist ein thermisches Fügeverfahren, bei dem die zu fügenden Oberflächen mittels Druck und/oder Temperatur erweicht oder verflüssigt werden. Es lässt sich ohne Lot oder auch mit einer Lotlegierung mit gleichen/ähnlichen Eigenschaften wie die Grundwerkstoffe schweisslöten.
Bronze-Schweisslöten
Bronze-Schweisslöten ist ein thermisches Fügeverfahren, bei dem mittels einem Handbrenner und einer Lotlegierung die einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als die Grundwerkstoffe, gearbeitet wird. Das Verfahren benützt Lotlegierungen auf Kupferbasis mit einem Schmelzpunkt über 850°C und beruht nicht auf der Kapillarwirkung.
Unten aufgeführt finden Sie typische Löt- und Schweisskonstruktionen.
Typische Lötverbindungen
Typische Schweissverbindungen
Eine Lotlegierung mit einem Schmelzpunkt über 450°C, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes der zu verbindenden Werkstoffe.
Ein Produkt aus chemischen Verbindungen, das auf die Grundwerkstoffe aufgetragen wird, um eine Oxidation während des Erwärmens zu verhindern und die Benetzung der Oberflächen und den Fluss der Lotlegierung zu fördern.
Die durch Löten zu verbindenden Materialien.
Die geschmolzene Lotlegierung fliesst und verbindet sich mit dem Grundwerkstoff.
Die Fuge zwischen den Grundwerkstoffen die durch das flüssige Lot gefüllt werden soll.
Die physikalische Eigenschaft die eine flüssige Lotlegierung in den Lotspalt zieht.
Die Temperatur, bei der die Lotlegierung noch solid (fest) ist.
Die Temperatur, bei der alle Bestandteile der Lotlegierung flüssig sind.
Der Temperaturbereich zwischen Solidus und Liquidus, in dem die Lotlegierung schmilzt.
Eine Legierung mit einem einzigen Schmelzpunkt anstelle des Schmelzbereichs.
Wird eine Lotlegierung mit einem grossen Schmelzbereich zu langsam erhitzt, so wird die Komponente mit dem niedrigsten Schmelzpunkt zuerst flüssig. Die restlichen Komponenten haben eine veränderte Zusammensetzung und einen höheren Schmelzpunkt und werden nicht mehr so leicht schmelzen. Die Folge von Ausseigerungen ist gewöhnlich eine fehlerhafte und unansehnliche Lötstelle.
Dies ist eine Form der elektrochemischen Korrosion, die normalerweise mit Zweikomponenten-Lotlegierungen in Verbindung gebracht wird. Hierbei wird die zinkhaltige Betakomponente selektiv aus dem Messing herausgewaschen und eine schwammartige Matrix der kupferreichen Komponente gebildet. Dies kann auftreten, wenn Lötverbindungen Salz oder Meerwasser ausgesetzt sind.
Nickel und auf Nickel basierende Legierungen neigen während des Hartlötens mit Silberlotlegierungen zur Rissbildung. Diese Risse nennt man interkristalline Penetration oder Spannungsrisse. Sie verlaufen gewöhnlich entlang der Korngrenzen und treten nur auf, wenn die Komponenten grossen Spannungen ausgesetzt sind, die entweder im Grundwerkstoff vorhanden sind oder durch den Lötvorgang erzeugt werden.
Wenn Hartlötungen mit Silberlot an Edelstahl im späteren Betrieb Wasser oder Feuchtigkeit ausgesetzt sind, kann die Lötverbindung durch Spaltkorrosion fehlerhaft werden. Dabei findet entlang der Diffusionschicht zwischen Lot und Grundwerkstoff eine fortlaufende Lösung der interkristallinen Bindung statt, d.h. die ursprünglich gelöteten Teile trennen sich.