Welche Lote verwendet man zum Lichtbogenlöten?
Fast immer genormte Massivdrähte auf Kupferbasis nach ISO 24373, meist 0,8 bis 1,6 mm dick. Am häufigsten ist CuSi3Mn1 für verzinkte Bleche, dazu CuAl7 (früher CuAl8) für aluminierte Bleche und Sichtnähte sowie Zinnbronzen für Kupfer- und Messingteile.
Die Lote schmelzen zwischen etwa 900 und 1070 °C, also weit unter dem Stahl. Dafür sind sie für das Lichtbogenlöten gemacht: Silizium, Aluminium oder Zinn sorgen für gute Benetzung, und es gibt kaum Elemente, die im Lichtbogen verdampfen.
- Messing- und Neusilberlote eignen sich nach DVS 0938-1 nur in Ausnahmefällen. Ihr Zink verdampft im Lichtbogen.
- Zinkbasislote mit Schmelzbereichen um 380 bis 450 °C waren 2012 in Erprobung, etwa für sehr dünne Bleche oder dicke Zinkschichten.
- Nicht genormte Drähte und Fülldrähte kommen seltener vor.
Die üblichen Lote im Überblick
CuSi3Mn1 hat mit 980 bis 1035 °C den niedrigsten Schmelzbereich der gängigen Lote und erreicht über 340 MPa Zugfestigkeit. CuAl7 ist mit über 380 MPa fester, schmilzt aber höher.
| Lot | ISO 24373 | Schmelzbereich | Rp0,2 | Rm | A5 | Hauptanwendung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CuSi3Mn1 | Cu 6560 | 980–1035 °C | > 200 MPa | > 340 MPa | 40 % | verzinkte Stahl-Karosseriebauteile |
| CuSi2Mn1 | Cu 6511 | 1030–1050 °C | > 100 MPa | > 290 MPa | 45 % | verzinkte Stahl-Karosseriebauteile |
| CuAl7 | Cu 6100 | 1030–1040 °C | > 180 MPa | > 380 MPa | 40 % | verzinkte Stahl-Karosseriebauteile |
| CuAl5Ni2Mn | Cu 6061 | 1040–1070 °C | > 200 MPa | > 360 MPa | 45 % | Magnetventile |
| CuSn1 | Cu 1898 | 1020–1050 °C | > 80 MPa | > 220 MPa | 25 % | Behälterbau aus Kupfer |
| CuSn6P | Cu 5180 | 910–1040 °C | > 150 MPa | > 260 MPa | 20 % | Messing- und Bronzeteile |
Auszug aus DVS 0938-1:2012, Tabelle 5. Die Festigkeitswerte sind Herstellerangaben für das reine Lotgut und gelten nicht für die gelötete Verbindung. Die Tabelle im Merkblatt nennt zusätzlich die Bezeichnungen nach ISO 17672 sowie Lote für Auftragungen und Zinkbasislote.
Kupferbasisdrähte gibt es in verschiedenen Wärmebehandlungszuständen. Für Roboter mit langen Schlauchpaketen empfiehlt DVS 0938-1 Drähte mit höherer Festigkeit, weil sie sich besser fördern lassen.
Wie liest man die Normbezeichnung nach ISO 24373?
Die Bezeichnung ISO 24373 – S Cu 6560 (CuSi3Mn1) besteht aus drei Teilen: S für Massivdraht oder Massivstab, Cu 6560 für die chemische Zusammensetzung und, freiwillig, dem Legierungskurzzeichen in Klammern.
- ISO 24373: die Norm für Massivdrähte und Massivstäbe aus Kupfer und Kupferlegierungen. Sie ersetzt DIN EN 14640 und davor DIN 1733.
- S: die Produktform. Draht und Stab tragen beide das S, eine Produktform kann für mehrere Verfahren verwendet werden.
- Cu 6560: die numerische Bezeichnung der Zusammensetzung. Sie allein ist verbindlich.
- (CuSi3Mn1): das Legierungskurzzeichen, zur Lesbarkeit.
Dieselbe Legierung trägt als Hartlot nach ISO 17672 die Bezeichnung Cu 541. In der Zeichnung steht für eine MSG-gelötete Naht zum Beispiel ISO 4063-973 / ISO 24373 – S Cu 6560 (CuSi3Mn1), siehe Lichtbogenlötverfahren im Überblick.
Alte und neue Bezeichnungen unserer Lötdrähte
In Zeichnungen und Bestellungen tauchen noch die alten DIN-Namen auf. Die Tabelle ordnet sie der heutigen ISO-Bezeichnung und der amerikanischen AWS-Klasse zu.
| Draht | ISO 24373 | DIN 1733 (alt) | Werkstoff-Nr. | AWS A5.7 |
|---|---|---|---|---|
| ML CuSi3 | S Cu 6560 (CuSi3Mn1) | SG-CuSi3 | 2.1461 | ERCuSi-A |
| ML CuAl8 | S Cu 6100 (CuAl7) | SG-CuAl8 | 2.0921 | ERCuAl-A1 |
| ML CuSn | S Cu 1898A (CuSn1MnSi) | SG-CuSn | 2.1006 | ERCu |
| ML CuSn6 | S Cu 5180A (CuSn6P) | SG-CuSn6 | 2.1022 | ERCuSn-A |
ML CuSi28L hat dieselbe Normbezeichnung wie ML CuSi3, S Cu 6560 (CuSi3Mn1). Alle Drähte: Kupfer-Schweißdraht und Lötdraht.
CuAl8 oder CuAl7: Ist das dasselbe?
Im Wesentlichen ja. ISO 24373 führt für S Cu 6100 mit dem Kurzzeichen CuAl7 die alte Bezeichnung SG-CuAl8 (Werkstoff-Nr. 2.0921) als entsprechende nationale Einteilung auf. Es ist derselbe Drahttyp unter neuem Namen.
Die Analysengrenzen der alten und der neuen Norm sind nicht in jedem Punkt deckungsgleich. ISO 24373 erlaubt für Cu 6100 einen Aluminiumgehalt von 6,0 bis 8,5 %. Maßgeblich ist das Prüfzeugnis des Drahts.
Im Sprachgebrauch und in vielen Zeichnungen ist CuAl8 geblieben. Wer nach ISO bestellt oder prüft, findet ihn unter Cu 6100.
CuSi3 oder CuAl8: Welches Lot wofür?
CuSi3 für verzinkte Bleche, es ist das Standardlot und am weitesten verbreitet. CuAl8 für aluminierte Bleche, wenn höhere Festigkeit gebraucht wird oder die Naht weniger Lötrisse zeigen soll.
- CuSi3Mn1: niedrigster Schmelzbereich, benetzt verzinkte Bleche gut und lässt sich mit allen Lichtbogenlötverfahren verarbeiten. Verträgt Schutzgase mit wenig CO₂ oder O₂.
- CuAl7 (CuAl8): für aluminierte Bleche empfiehlt DVS 0938-1 aluminiumhaltige Lote. In den Versuchen der SLV München zeigte CuAl8 deutlich weniger Loteindringungen als eine Zinnbronze. Gelötet wird unter inertem Gas, Argon oder Argon-Helium.
- Grenze für CuAl8: Zum WIG- und Plasmalöten ist es wegen schlechter Benetzung nicht geeignet. Siehe WIG- und Plasmalöten.
Zur Wahl des Gases: Schutzgas. Zum Grundwerkstoff: Grundwerkstoffe und Beschichtungen.
Wie warm darf eine gelötete Verbindung im Betrieb werden?
Wechselnde Temperaturen bis 180 °C sind unkritisch. Für Bauteile, die dauerhaft heißer werden, empfiehlt DVS 0938-2 das Lichtbogenlöten derzeit nicht.
Kupferbasislote sind nach DVS 0938-1 bis etwa 250 °C kriechfest, darüber beginnen sie zu kriechen. Gegen Oxidation sind sie bis 450 °C beständig. Mit der Temperatur steigt außerdem die Diffusion und damit die Gefahr von Lötrissen, siehe Nahtfehler und Lötrissigkeit.
Worauf kommt es beim Lötdraht an?
Auf die Geometrie. Der weiche Kupferdraht muss durch Schlauchpaket und Kontaktrohr laufen, ohne zu stocken. DVS 0938-1 nennt Fehler, die unbedingt zu vermeiden sind.
- Längsriefen auf dem Draht
- Überschreitung der Durchmessertoleranz
- Welligkeit
- Schweißstellen im Draht
Dazu kommen Sprungmaß und Drall, die eng toleriert sein sollten, und eine saubere Oberfläche. Schmutz, Fett und Öl fördern Poren. Mehr unter Drahtförderung.
Häufige Fragen
Ist CuSi3 ein Schweißdraht oder ein Lot?
Beides. Genormt ist CuSi3Mn1 in ISO 24373 als Schweißzusatz für Kupferwerkstoffe. Auf Stahl wirkt derselbe Draht als Lot, weil nur er schmilzt und der Stahl fest bleibt.
Was bedeutet Cu 6560?
Die numerische Bezeichnung der Zusammensetzung nach ISO 24373, hier Kupfer mit rund 3 % Silizium und 1 % Mangan. Das Kurzzeichen CuSi3Mn1 ist dazu eine freiwillige Ergänzung.
Kann man mit Messingdraht MIG-löten?
Nur in Ausnahmefällen. Das Zink im Messing verdampft im Lichtbogen, das führt zu Poren, Rauch und unruhigem Lichtbogen.
Welchen Drahtdurchmesser nimmt man zum Löten?
Meist 1,0 mm, verwendet werden 0,8 bis 1,6 mm. Dünnere Drähte für dünne Bleche und kleine Ströme, dickere für höhere Abschmelzleistung.
Was ist der Unterschied zwischen SG-CuSi3 und CuSi3Mn1?
Es ist derselbe Drahttyp. SG-CuSi3 ist die alte Bezeichnung nach DIN 1733, CuSi3Mn1 das Kurzzeichen nach ISO 24373, die ihn im Anhang als Entsprechung aufführt.
Weiterlesen: Fachbeiträge zum Lichtbogenlöten
Die Reihe in der Reihenfolge, in der sich die Fragen in der Praxis stellen: vom Verfahren über Lot, Gas und Werkstoff bis zur fertigen Naht. Den Überblick gibt die Seite Lichtbogenlöten.
Über den Autor
Robert Lahnsteiner, Ing., ist Schweißfachingenieur (SFI/IWE) und Geschäftsführer der MIGAL.CO GmbH. Nach seiner Ausbildung in Nachrichtentechnik und Elektronik an der HTL Braunau arbeitete er ab 1983 achtzehn Jahre bei Fronius in der Schweißtechnik. Seit 2001 führt er MIGAL.CO, den Hersteller von Aluminium-Schweißdraht in Landau an der Isar, gemeinsam mit Martin Erl. Seine Schwerpunkte sind Aluminium-Schweißzusätze, Drahtfertigung und Drahtförderung sowie die Überwachung von Schweißprozessen. Im DVS arbeitet er seit rund 30 Jahren im Fachausschuss FA03 „Lichtbogenschweißen“ mit und ist Obmann der Arbeitsgruppe 2.4.4 „MIG-Schweißen von Aluminium“.