OT
OT
OT
Kartei Details
| Karten | 278 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Allgemeinbildung |
| Stufe | Andere |
| Erstellt / Aktualisiert | 02.02.2016 / 02.02.2016 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/ot
|
| Einbinden |
<iframe src="https://card2brain.ch/box/ot/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>
|
Wie werden Lötverfahren nach dem Energieträger eingeteilt?
Löten durch elektischen Strom: Ofen, Induktions, Widerstandslöten
Löten durch Strahl: Licht, Laser, Elektronenstrahllöten
Löten durch elektrische Gasentladung: Lichbogenlöten
Löten durch Gas: Flamme, Heißgaslöten
Löten durch Flüssigkeit: im Lot-/Salzbadläten
Wie läuft ein Lötprozess prinzipiell ab?
Vorbereitung der Werkstoffe: mech und chem. Reinigung
Aufbringen des Lotes in Form vom Past, Pulver, Draht oder Folie
Erwärmung der Probe im Ofen über Liquidustemp. des Lotes -> Flüssiges Lot
Erreichen der Arbeitstemp -> Benetzungsvorgänge
Haltezeit bei Löttemp -> Diffusionsprozesse -> Ausbildung Diffusionszone
Abkühlen
Was ist die Voraussetzung für einen Lötprozess?
Mindestens ein Element des Grundwerkstofes ist im Lotwerkstoff löslich -> notwendig, weil Verbindung duch Diffusion entsteht
Wie ist eine Lotverbindung aufgebaut?
Eher Diffusion von Grundwerkstoff ins Lot, seltener andersrum
Qualität einer Verbindung hängt von Diffusionszone ab
Was sind Folgen des Diffusionsprozesses beim Löten?
Zusammensetzung ändert sich so, dass in Grundwerkstoff, Lot und Diffusionszone teils sehr unterschiedliche Elementrakonzentrationen vorliegen
Bildung von Phasen -> Eigenschaften weichen stark von den gewünschten ab
Bildung von (spröden) Reaktionsschichten zwischen Lot und Grund
Was wird durch die Diffusionsprozesse beeinflusst?
Mechanische Eigenschaften (Härte, Festigkeit)
Thermische Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, Ausdehnungskoeffizent)
Was ist der Benetzungswinkel?
Benetzungswinkel beta ist ein Maß wie gut sich das flüssige Lot auf dem Grundwerkstoff verteilt
Kleinere Benetzungswingel -> bessere Benetzung -> größere Verbindungsfläche (30° ist gut)
Welche Möglichkeiten gibt es die Randzone zu entfernen?
Vor dem Lötprozess: mech und chem. Reinigung -> an Luft sofort Neubildung einer dünnen Oxidschicht
Wärend des Lötprozesses: Flussmittel, Atmosphäre (Vakuum, Schutzgas) -> Auflösen der Oxidscht und Verhinderung Neubildung
Was sind Flussmittel und wie wirken sie?
Nichtmeallische Stoffe, meist Salzgemische mit Bor-Verbindungen
Flussmittel benetzen und reduzieren Oxide
Anschließend Auflösung und Abtransport der Oxide -> Flussmittel bleibt auf Fläche und verhindert Neubildung
Nachteil: Wirken korrosiv und müssen nach dem Löten entfernt werden
Wie wirken inerte Schutzgase?
Edelgase wie Helium oder Argon reakrien nicht mit Oxidschicht oder Lot/Werkstoff
Oxidhäute brechen bei höheren Temperaturen durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizenten, werden vom flüssigen Lot unterwandert und abgelöst
Schutzgase vehindern Neubildung von Oxidschichten
Wir wirken reduzierende Schutzgase?
Trockener Wasserstoff, Ammoniakspaltgas (H2 + N2), ENDO- oder EXO-Gase
Durch eine chemische Reaktion wird die Oxidschicht reduziert, aber Titan, Alu, Zirkonoxid können so nicht reduziert werden
Wie wirkt das Vakuum?
Wirkt größtenteils wie Intergas
Einige Oxide verdampgen bei höheren Temperaturen wegen ihres geringen Dampfdrucks
Bestimmung des O2 Gleichgewichtspartialdruckes
In Ellingham-Richardson-Diagramm
Vorgehen: Passende Gleichgewichtsreaktion suchen
Temperaturgerade einzeichnen
Ausgehend vom 0-Punkt eine Gerade ziehen, die die G-Gerade und die Temperaturgerade schneidet
Ablesen des gesuchten Partialdrucks am rechten Rand
Was kann zum Oberflächenschutz aufgelötet werden?
hartmetalle
Keramikteile
Diamanten
Grobe Hartstoffkörnungen
Korrosions und temperaturbeständige Legierungen
Vliese oder Suspensionen können zum auflöten verwendet werden
Was sind die Bestandteile einer Suspension zum Auftragslöten?
Hartstoffpulver (Cr3C2, WC)
Lotpulver
Organische Binder
Wie werden die Suspensionen aufgetragen und welchen Vorteil hat das?
Tauchen, pinseln drucken pder sprühen -> auch dünne oder dünnwandige oder komplexe Teile können beschichtet werden
Vorgehen: Aufbringen der Suspension auf Grundwerkstoff und Vortrocknung -> Erwärmung (Schutzgasöfen, Induktion): Lot schmilzt und umhüllt Hartstoffpartikel
Schichtdicken 0,05 - 0,5mm
Was sind die Bestandteile der Vliese=
2% organische Binder
Hartstoff- bzw. Lotpulver
Wie werden die Vliese verarbeitet? Vorteile?
Durch Pressen und Walzen variable Dicken bis 3,5mm möglich
Vlies sind schneid- und stanzbar -> Beschichtung komplexer Formen möglich, da Vlies exaktan die Geometrie angepasst werden kann
Vorgehen: Aufbringen des Hartstoff und des Lotvlies auf Grundwerkstoff (organ. Kleber) -> Erwärmung, org. Binder verdampft -> Porosität im Vlies -> Lot schmilzt und füllt Porosität um die Hartstoffpartikel
Thermisches Spritzen: Bild
1
Wie funktioniert das thermische Spritzen prinzipiell?
Zufuhr von Energie und Prozessgasen zum Brenner
Kühlen des Brenners notwendig
Zufuhr des gewünschten Schichtwerkstoffes in heißen Gasstrahl
Beschleunigung der teils schmelzflüssigen, duktilen Partikel
Aufprall auf das Substrat
Schichtbildung
Durch welche 2 Parameter können die Spritzverfahren charakterisiert werden?
Temperatur und Geschwindigkeit
Wie werden die Spritzwerkstoffe erhitzt?
Verbrennung (Flammspritzen (FS), HVOF) (Wasserstoff, Acetylen, Propan, Ethylen, Kerosin)
Lichbogen
Wärmetauscher
Thermisches Plasma
Welche Spritzwerkstoffe werden eingesetzt?
Metalle
Oxidkeramiken
Polymere
Hartmetalle
Welche Prozessgase werfen eingesetzt?
Stickstoff
Helimu
Luft
Argon
Wasserstoff
Wie erfolgt die Schichtbildung beim termischen Spritzen
- Partikeltransport zum Substrat
- Aufprall des Partikels
- Wärmeübergang auf das Substrat
- Erstarrumg
- Mechanische Verklammerung
- Partielle Verschweißung
Entstehung einer Spritzschicht:
1
Was sind typische Schichtdefekete?
Strahlgutkontamination
Grenzflächenoxidation
Einlagerung unaufgeschmolzener Partikel
Porenbildung
Mikrorisse durch Eigenspannungen
Wie läuft das Flammspritzen ab?
Aufheizen des Materials in einer Brennstoff-Sauerstoff-Flamme
Beschleunigungen durch Druck der Brenngase und zusätzlich durch Druckluft
Flammspritzen: Vor und Nachteile?
+ preiswert
+ hohe Mobilität
+ große Auswahl an Spritzwerkstoffen
- hohe Porosität und Oberflächenrauhigkeit
- niedrige Haftfestigkeit
- rel. hohe Oxidationsgefahr
Wie läuft das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen ab?
Ähnliches Prinzip wie FS
Beschleunigung des Gasstroms durch Lavaldüse -> Überschallgeschwindigkeit
Radiale Injektion des Pulvers hinter der Brennkammer
Hochgeschwindigkeitsflammspritzen: Vor und Nachteile?
+ sehr dichte Schichten
+ niedrige Oberflächenrauhigkeit
+ hohe Haftfestigkeit
+ Karbide und Metalle als Spritzzusatzwerkstoff möglich
- hohe Schallemission
- hoher Anlageaufwand
Wie läuft das Lichbogenspritzen ab?
Zuführung zweier elektrisch leitender Drähte
Polung der Drähte als Anode und Kathode
Lichtbogen zwischen Drähten nach dem Zünden
Abschmelzen der Drahtspitzen
Zerstäubung des Schmelzgutes mittels Druckluft
Beschleunigung zum Substrat
Lichbogenspritzen: Vor und Nachteile
+ Preiswert, hohe Mobilität
+ Einsatz von Fülldrähten möglich
- hohe Oberflächenrauigkeit
- rel. hohe Oxidationsgefahr
Wie läuft das Kaltgasspritzen (KS) ab?
Elektrische Aufheizung der Prozessgase
Beschleunigung des Gasstroms durch eine Lavaldüse
Axiale Pulverinjektion
Beschleunigung der Partikel auf Überschallgeschwindigkeit
Pulverpartikel im Festzustand
Kaltgasspritzen: Vor und Nachteile
+ oxidarme Schichten
+ sehr dünne schichten
- nur Spritzwerkstoffe mit ausreichender Duktilität
Wie läuft das atmosphärische Plasmaspritzen (ASP) ab?
Lichtbogen zwischen Anode und Kathode
Ionisierung und Dissozierung der Gase am Lichbogen
Kernzone der Rekombination hinter Düse
Radiale Injektion des Pulvers in Kernzone
atmosphärische Plasmaspritzen: Vor und Nachteile
+ Fast alle Spritzzusatzwerkstoffe können verspritz werdem
+ besonders geeignet für Keramiken
- hohe Schall und Lichtemission
- hoher Anlagenaufwand
Bestimmung des Auftagwirkungsgrades
1
