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22.11.2017 : 21:02 : +0100

Werkstoffe für das Lichtbogenlöten

Grundwerkstoffe 

Die Lichtbogenlötprozesse werden im allgemeinen an unbeschichteten und metallisch überzogenen Stahlfeinblechen im Dickenbereich bis maximal 3,0 mm eingesetzt. Bei höherfesten Stahlfeinblechen ist zu berücksichtigen, daß die Festigkeit des Lotes i.d.R. niedriger ist als die Festigkeit der Grundwerkstoffe. Eine Besonderheit ist das Fügen von artverschiedenen Grundwerkstoffen, z.B. von Kupferlegierung mit Stahl. Diese Verbindungen besitzen aufgrund der unterschiedlichen Schmelzbereiche der Grundwerkstoffe einen Doppelcharakter: auf der Stahlseite liegt eine Lötverbindung, auf der Kupferseite eine Schweißverbindung vor. Auch Edelstahl kann sinnvoll mit den Lichtbogenlötprozessen gefügt werden. Insbesondere die geringere Wärmeeinbringung kann bei langen Nähten (mehrere Meter) und dünnen Blechen von erheblichem Vorteil sein, da der Bauteilverzug wesentlich verringert wird. Die bessere Spaltüberbrückbarkeit sorgt für eine höhere Verträglichkeit von Bauteiltoleranzen. Als Zusatzwerkstoff wird ML CuAl8 empfohlen. Der Farbunterschied zwischen dem Grundwerkstoff und dem Zusatzwerkstoff ist zu beachten.

Oberflächenbeschichtungen und -vorbehandlung 

Bleche mit Zinkschichtdicken bis 15 µm sind im allgemeinen problemlos mittels Lichtbogenlötprozessen zu verbinden. Werden z.B. feuerverzinkte oder stückverzinkte Bauteile mit dickeren Zinkschichten verwendet, sollten ergänzende Untersuchungen durchgeführt werden. Für aluminierte Grundwerkstoffe werden aluminiumhaltige Lote empfohlen. Zusätzlich können verzinkte Bleche organisch beschichtet sein, was eine Anpassung der Bearbeitungsparameter erforderlich macht. Damit es zu einer metallurgischen Wechselwirkung zwischen dem Grundwerkstoff und dem benetzenden flüssigen Lot kommt, sollte die Grenzfläche zum Lot weitgehend metallisch blank und frei von Verunreinigungen sein. Schmutz, Fett, Bearbeitungsrückstände, Wachs, Klebstoffe oder Öl führen zu einer Qualitätsminderung (Porenbildung, Bindefehler etc.) und sollten entweder durch chemische und/oder mechanische Oberflächenbehandlungsverfahren entfernt werden. 

Zusatzwerkstoffe und Hilfsstoffe 

  • Lotwerkstoffe 
    Für das Lichtbogenlöten werden hauptsächlich die Drahtelektroden und Schweißstäbe undefinedML CuSi3 und undefinedML CuAl8 eingesetzt. Beim MIG-Löten wird hauptsächlich ein Drahtdurchmesser von 1.0 mm verwendet. Traditionell hat sich in Deutschland eher der ML CuSi3 durchgesetzt, während in anderen Ländern für ähnliche Aufgaben oft die Legierung ML CuAl8 herangezogen wird. ML CuAl8 wird für Verbindungen eingesetzt bei denen das optische Aussehen der Nahtoberfläche wichtig ist. Dies kann beispielsweise in der Möbelindustrie von größerer Bedeutung sein. MIG WELD Drahtelektroden und Schweißstäbe sind für das Lichtbogenlöten optimiert. Die Drahtelektroden zeichnen sich durch eine für die Drahtförderung optimale Härte aus und weisen beste Gleiteigenschaften auf.
  • Schutzgase 
    Zum Lichtbogenlöten werden üblicherweise Argon, I1 oder Ar-Gemische mit Beimischungen von CO2 oder O2 eingesetzt. Bei Lotwerkstoffen mit Si- oder Sn-Anteil sind geringe Aktivanteile von CO2 oder O2 vorteilhaft. Sie stabilisieren den Lichtbogen, verringern die Porenneigung, erhöhen aber den Wärmeeintrag in den Grundwerkstoff. Bei Lotwerkstoffen mit Al-Anteilen bieten sich Ar-He-Gemische ohne Aktivanteil an. N2 -Zusätze stabilisieren zwar den Lichtbogen und bewirken eine breite Naht, sie können aber zu ganz erheblicher Porenbildung führen. H2 als Schutzgaskomponente eignet sich zur Steigerung der Lötvorschubgeschwindigkeit, kann aber ebenfalls zu Porosität führen.Z ur gezielten Abstimmung des Schutzgases auf die Lötaufgabe sollten die Erfahrungen der Schutzgashersteller genutzt werden.