Löten
8. Semester
8. Semester
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 15 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Technique |
| Niveau | Université |
| Crée / Actualisé | 13.07.2017 / 03.08.2023 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/20170713_loeten
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| Intégrer |
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Einteilung Löten nach Temperatur
Weich- und Hartlöten (Grenze liegt bei circa 450°C→ Herleitung von der Rekristallisationstemperatur von Eisen; grundsätzlich bewährt, daher immer noch Standard)
TSchmelz = (TRekristalisation)/0,4 ...Temperatur T in Kelvin
Wenn TRekristalisation=450°C, dann ist TSchmelz=1536°C (entspricht Schmelztemperatur Eisen)
⇒ Weichlöten beeinflusst prinzipiell keine Grundwerkstoffeigenschaften
⇒ Hartlöten beeinflusst Grundwerkstoffeigenschaften aufgrund der thermischen Belastung
Probleme der Einteilung:
-keine Berücksichtigung metallphysikalischer Vorgänge in anderen Metall
z.B. Kupfer (TRek=180...350°C)
-Festigkeitsverhalten unterschiedlicher Werkstoffe, z.B. Metall-Keramik-Verbindung
Keramik → Verhalten wie Weichlötverbindung
Metall → Verhalten wie Hartlötverbindung
Merkmale & Unterschiede Schweißen/Löten/Kleben
Aufbau einer Lötverbindung
bestehend aus: vorgewärmten Werkstoffen, Lötgut, Übergangsphasen zwischen Lötgut und den einzelnen Werkstoff
Unterschied Löt-/ Montagespalt
Lötspalt → Spalt bei Löttemperatur
Montagespalt → Spalt bei Raum-/ Montagetemperatur
Warum der extra Unterschied?
Beim Löten von Elementen mit extrem verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten (bspw. Stahl und Molybdän oder Metall-Keramik) muss die Ausdehnung infolge der Temperaturerhöhung von Montage- zu Löttemperatur beachtet werden!
Unterschied Lot/Lötgut
Lot: liegt vor dem Lötprozess vor
Lötgut: Bezeichnung nach dem Prozess → "Das im Ergebnis des Lötens umgeschmolzene und in seiner chemischen Umsetzung veränderte Lot." (nach Wittke)
Vergleich Fertiglot/Reaktionslot (und dem Schweiß- & Diffusionslöten zuordnen)
Fertiglot: Lot liegt in beabsichtigter chemischer Zusammensetzung im Wesentlichen vor und wird während des Prozesses aufgeschmolzen.
---Schmelzlöten (Schweißlöten)---
Reaktionslot: Lötkomponente(n) werden in metallisch reiner Form zur Verfügung gestellt, diffundieren in den Grundwerkstoff und bilden Schmelzbad (bei der Erwärmung)
Reaktivlot: Lötkomponente(n) liegen chemisch gebunden in Flussmittel-Bestandteilen vor und werden durch chemische Reaktion während des Lötprozesses in metallische reine Form überführt. Diese metallischen Komponenten diffundieren in den Grundwerkstoff und bilden das Schmelzbad.
---Diffussionslöten---
3 Verfahren Keramik-Metall-Löten (nennen & kurz erläutern)
Glaslöten: für Dichtlötungen ohne erhöhte Festigkeitsanforderungen
-niedrige Erweichungstemperatur der Glaslote
-Gläser besitzen keinen Schmelzpunkt, sondern erweichen mit steigender Temperatur bis sie "flüssig" sind
Aktivlöten:
-Zugabe von Sauerstoff affiner Elemente (meist Ti) zum Lot
→ Herstellung der Lote nur als Pulver oder durch Rascherstarrung als metallische Folie
-Entstehung Ti-haltiges Band an Grenzfläche Lot - Keramik (Reaktion Ti mit Keramik)
...dieses Sprödphasenband
→ ist notwendig für die Bindung
→ zeigt sprödes Bruchverhalten
→ ist so dick wie nötig, so dünn wie möglich einzustellen
Vorteil: Entfall Metallisierung, Beherrschbarkeit der Sprödigkeit gelöteter Keramiken
Nachteil: geringer O2-Anteil beim Löten notwendig, Eigenspannungen in der Verbindung
Aufsintern metallischer Schichten:
-Nutzung von metallischen Standardloten möglich, da die Keramik nicht direkt beim Lötprozess in Kontakt steht, sondern die Ihr durch Sintern aufgebrachte Metallschicht
→ zusätzlicher Fertigungsschritt (Sintern) notwendig, jedoch bewährtes Verfahren
Vergleich Lötbarkeit Kupfer & Aluminium
Ablauf Auslöten & werkstofftechnische Frage dazu
Werkstofftechnische Frage zum Hartlöten (Was passiert bei HL von ausgehärteten bzw. vergüteten WS?)
Weichglühen des Werkstoffes beim Hartlöten
→ Veränderung Grundwerkstoffeigenschaften, da über TRekr.
→ Rückgängigmachen der vorher vorhandenen höheren Festigkeit durch die Prozessgebundene Wärmebehandlung (je nach Werkstoff nicht mehr korrigierbar)
Nenne drei Eigenschaften, welche maßgebend für die heutige Stellung von Aluminium unter den Werkstoffen stehen!
- günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Dichte
- Verhältnis von elektrischer Leitfähigkeit zu Dichte
- Hervorragende Witterungs- und Korrosionsbeständigkeit
Ab wann kann man flussmittelfrei Löten?
Hochtemperaturlöten, >900°C
Was ist Stahl und wie kommt die kurze Definition zu Stande?
Stahl ist schmiedbares Eisen.
schmiedbar:
-umformbar (Unterschied zu den Gusswerkstoffen),
-technologisch: Verarbeitung/Fertigung/Produktion
-naturwissenschaftlich: Physik
Eisen:
-Eisenbasiswerkstoff (mit Anteilen Kohlenstoff bis 0,8%???)
-technologisch: Werkstoff/Material
-naturwissenschaftlich: Chemie
Nenne Kriterien für die Einteilung der Metalle!
- Eisengehalt (Unterscheidung NE-Metall zu Stählen)
- Verarbeitung (Knetwerkstoffe, Gusswerkstoffe)
- Dichte
- Farbe
- Schmelzpunkt
- Chemische Beständigkeit
- Leitfähigkeit
- Festigkeit
- Magnetismus
Randbedingungen zum Schweißen von Al
hohe Korrosionsbeständigkeit, dichte und gut haftende Oxidschicht
-Beseitigung durch Flussmittel möglich aber z.T. schwierig
-Zerstörung durch Lichtbogen, Schutz gegen Neubildung durch Schutzgasmantel
gute Wärmeleitfähigkeit
-langsam Schweißgeschwindigkeit
Gängige Begriffe beim Schutzgasofenlöten!
CAB → Controlled Ahmosphere Brazing = Löten unter kontrollierter Atmosphäre
NOCOLOK → Non Corrosive Lock = Nicht korrosive Verbindung
Besonderheiten beim Löten von keramischen Werkstoffen!
- keramische Oberflächen besitzen eine Ionenbindung → keine Benetzung durch metallische Lote
→ - Aufsintern/PVD-Verfahren von metallischen Oberflächen um Lötbarkeit zu gewährleisten
- Einsatz von Aktivloten: Reagiert mit Keramik und mit Metalllot (Bildet ein Lot-Keramik-Band)
