Was ist Löten und wie wird Metall gelötet?

Was ist Löten?

Hartlöten ist ein Metallverbindungsverfahren, bei dem zwei oder mehr Metallgegenstände durch Schmelzen und Fließen eines Füllmetalls in die Verbindung miteinander verbunden werden, wobei das Füllmetall einen niedrigeren Schmelzpunkt als das angrenzende Metall hat. Das Löten unterscheidet sich vom Schweißen dadurch, dass die Werkstücke nicht geschmolzen werden.

Hartlöten unterscheidet sich vom Weichlöten durch die Verwendung einer höheren Temperatur und viel enger zusammenpassender Teile als beim Löten.

Während des Lötvorgangs fließt das Lot durch Kapillarwirkung in den Spalt zwischen eng anliegenden Teilen. Das Füllmetall wird leicht über seine Schmelztemperatur (Liquidus) gebracht, während es durch eine geeignete Atmosphäre, normalerweise ein Flussmittel, geschützt wird.

Es fließt dann über das Grundmetall (in einem Prozess, der als Benetzung bekannt ist) und wird dann abgekühlt, um die Werkstücke miteinander zu verbinden. Ein großer Vorteil des Hartlötens ist die Möglichkeit, gleiche oder unterschiedliche Metalle mit beträchtlicher Festigkeit zu verbinden.

Schlüsselmitnahme

Beim Hartlöten werden zwei unabhängige Metallteile zu einer starken, tragfähigen Verbindung verbunden.

• Löten ist ähnlich wie Löten, aber bei höheren Temperaturen.
• Verwenden Sie das richtige Lötstabmaterial für das in Ihrem Projekt verwendete Metall.
• Der Lötstab sollte durch die Hitze der zu verbindenden Metallteile geschmolzen werden, nicht durch direkten Kontakt mit der Flamme des Brenners.
• Verwenden Sie eine Taschenlampe, die eine Flamme mit hoher Intensität erzeugt.

Hartlotmaterialien

• Kupfer, Messing, Bronze: Kupfer-Phosphor-Löt- und Schweißstäbe
• Stahl, Edelstahl, Nickellegierungen, Kupferlegierungen, Gusseisen, Wolframcarbid: Löt- und Schweißstäbe aus Neusilber
• Gusseisen, verzinkt, Nickel, Stahl, Temperguss: Bronzelöt- und Schweißstäbe
• Aluminium: Bernzomatic AL3 Aluminiumlöt- und Schweißstäbe

Wie lötet man Metall?

Hartlöten ist ein traditionell bei Metallen (aber auch bei Keramiken) angewendetes Verbindungsverfahren, bei dem geschmolzenes Füllmetall (die Hartlotlegierung) in die Verbindung fließt.

Schritt für Schritt:

• Verwenden Sie die Drahtbürste oder das Schmirgelleinen, um die Oberfläche des Metalls abzukratzen. Reinigen Sie die Oberflächen anschließend mit Seifenlauge oder einem Entfetter.
• Positionieren Sie das Metall wie gewünscht. In den meisten Fällen ist eine überlappte Verbindung stärker und lässt sich leichter zusammenlöten als eine Verbindung mit Lücke. Verwenden Sie bei Bedarf Klammern, um die Teile in Position zu halten.
• Erhitzen Sie die Verbindung, an der sich die beiden Metallstücke treffen, bis die Verbindung glüht.
• Bringen Sie den Lötstab auf die Verbindung auf, während Sie die Metalloberflächen weiter erhitzen. Erhitzen Sie bei großen Flächen Teile der Fuge auf Temperatur und bewegen Sie sich dann zum nächsten angrenzenden Bereich.
• Verwenden Sie nach dem Löten eine Drahtbürste, um die gelötete Oberfläche zu reinigen, um Oxidation oder Rückstände zu entfernen.

Der Schmelzpunkt des Schweißzusatzes liegt über 450 °C, aber immer unter der Schmelztemperatur der zu verbindenden Teile, was den Prozess vom Schweißen unterscheidet, bei dem hohe Temperaturen zum Aufschmelzen der Grundmetalle verwendet werden.

Das Füllmetall wird, während es leicht über den Schmelzpunkt erhitzt wird, durch eine geeignete Atmosphäre geschützt, die oft ein Flussmittel ist. Das geschmolzene Füllmetall kühlt ab, um die Werkstücke miteinander zu verbinden, wodurch eine starke Verbindung zwischen ähnlichen oder unähnlichen Metallen entsteht.

Zu den Atmosphären, in denen der Lötprozess durchgeführt werden kann, gehören Luft, verbranntes Brenngas, Ammoniak, Stickstoff, Wasserstoff, Edelgase, anorganische Dämpfe und Vakuum, wobei eine Vielzahl von Heizquellen wie Brenner, Ofen und Induktionsspule verwendet werden.

Um eine einwandfreie Lötverbindung zu erzielen, sollten der Füllstoff und die Grundmaterialien metallurgisch kompatibel sein, und das Verbindungsdesign sollte einen Spalt enthalten, in den der geschmolzene Lötfüllstoff gezogen oder durch Kapillarwirkung verteilt werden kann. Der erforderliche Fügespalt hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Lötatmosphäre und der Zusammensetzung des Grundmaterials und der Lötlegierung.

Löten ist ideal zum Verbinden unterschiedlicher Metalle und ein kommerziell anerkanntes Verfahren, das aufgrund seiner Flexibilität und der hohen Integrität, mit der Verbindungen hergestellt werden können, in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt wird. Dadurch ist es in kritischen und unkritischen Anwendungen zuverlässig und eines der am weitesten verbreiteten Fügeverfahren.

Was sind die verschiedenen Lötmethoden?

Das Hartlöten, das eine Vielzahl von Wärmequellen nutzt, wird oft nach dem verwendeten Heizverfahren klassifiziert. Um die Löttemperatur zu erreichen, erhitzen einige Methoden lokal (nur den Verbindungsbereich), andere erhitzen die gesamte Baugruppe (diffuses Erhitzen).

Einige der am weitesten verbreiteten Methoden sind unten hervorgehoben:

Lokalisierte Heiztechniken

1. Brennerlöten

Bei diesem Verfahren wird die zum Schmelzen und Fließen des Füllmetalls erforderliche Wärme durch eine Brenngasflamme zugeführt. Das Brenngas kann Acetylen, Wasserstoff oder Propan sein und wird mit Sauerstoff oder Luft kombiniert, um eine Flamme zu bilden. Dieser Prozess ist leicht automatisierbar und erfordert eine geringe Kapitalinvestition. Das Brennerlöten erfordert die Verwendung eines Flussmittels, daher ist häufig eine Reinigung nach dem Löten erforderlich.

2. Induktionslöten

Die Hochfrequenz-Induktionserwärmung zum Löten ist sauber und schnell und ermöglicht eine genaue Kontrolle der Temperatur und des Wärmeorts. Wärme wird durch einen schnellen Wechselstrom erzeugt, der durch eine benachbarte Spule in das Werkstück induziert wird.

3. Widerstandslöten

Dies ist ein Prozess, bei dem Wärme aus dem Widerstand gegen einen elektrischen Strom (wie beim Induktionslöten) erzeugt wird, der in einem Stromkreis fließt, der die Werkstücke enthält. Das Verfahren eignet sich am besten für relativ einfache Verbindungen in Metallen mit hoher elektrischer Leitfähigkeit.

Diffuse Heiztechniken

1. Ofenlöten

Das Ofenlöten bietet zwei Hauptvorteile:das Löten in Schutzatmosphäre (bei dem hochreine Gase oder Vakuum den Bedarf an Flussmitteln überflüssig machen) und die Möglichkeit, jede Phase der Heiz- und Kühlzyklen genau zu steuern. Die Beheizung erfolgt entweder durch Elemente oder durch Gasfeuerung.

2. Tauchlöten

Dies beinhaltet das Eintauchen der gesamten Anordnung in ein Bad aus geschmolzener Lötlegierung oder geschmolzenem Flussmittel. In beiden Fällen liegt die Badtemperatur unter dem Erstarrungspunkt des Grundmetalls, aber über dem Schmelzpunkt des Schweißzusatzes.

Löten vs. Schweißen

Auch das Hartlöten wird von der AWS als Flüssig-Feststoff-Verbindungsprozess klassifiziert. Flüssig bedeutet, dass das Füllmetall geschmolzen ist, und fest bedeutet, dass das Grundmaterial oder die Grundmaterialien nicht geschmolzen sind.

Anders als beim Schweißen werden beim Löten die Werkstücke nicht aufgeschmolzen. Der Hauptunterschied zwischen Löten und Lichtbogenschweißen ist die Wärmequelle. Löten wird über Brenner, Ofen, Induktion, Tauchbad oder Widerstand als Wärmequellen angewendet, die bei einer Temperatur von über 450 °C (840 °F) auftreten, während beim Lichtbogenschweißen Elektrizität als Wärmequelle verwendet wird, die Temperaturen von etwa 10.000 Grad Fahrenheit erreicht.

Hartlöten vs. Löten

Der einzige Unterschied zwischen Hartlöten und Weichlöten ist die Temperatur, bei der jeder Prozess stattfindet. Das Löten erfolgt bei einer Temperatur unter 450 °C (840 °F) und das Hartlöten bei einer Temperatur über 450 °C (840 °F).

Vorteile des Lötens und Hartlötens

Einige Vorteile des Hartlötens und Weichlötens im Vergleich zu anderen Verbindungsverfahren umfassen die folgenden:

• Niedrige Temperatur
• Kann dauerhaft oder vorübergehend beitreten
• Ungleiche Materialien können verbunden werden
• Beitrittsgeschwindigkeit
• Geringere Wahrscheinlichkeit, Teile zu beschädigen
• Langsame Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit
• Teile mit unterschiedlichen Dicken können verbunden werden
• Einfache Neuausrichtung

Hartlöten und Löten sind Verfahren, die viele große Vorteile haben, aber bei der Auswahl eines Fügeverfahrens oft übersehen werden. Die Fähigkeit, viele verschiedene Materialien mit einer begrenzten Auswahl an Flussmitteln und Füllmetallen zu verbinden, reduziert den Bedarf an einem großen Materialbestand, was zu großen Kosteneinsparungen für ein kleines Unternehmen, einen Heimladen oder einen landwirtschaftlichen Betrieb führen kann.