Lötverfahren und -techniken für Aluminium

Die Herausforderungen beim Hartlöten

Die Oberfläche von Aluminium und seinen Legierungen weist eine zähe Oxidschicht auf, die das Hartlöten erschwert. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass die Lötstellen korrosionsanfällig sind. Das Löten kann erleichtert werden, wenn Kupfer oder Nickel durch Galvanisieren auf das Aluminium aufgebracht wird. Oberflächen, die mit einer Nickel- oder Kupferschicht überzogen sind, werden mit herkömmlichen Weichloten gelötet. Das galvanische Verfahren ist jedoch kompliziert, zeitaufwendig und recht teuer. Üblich ist es, die Kanten vor dem Löten einfach zu entgraten und spezielle Lote für das Löten von gewalztem Aluminium - meist technisch reines Zink - zu verwenden. Das Quetschlöten ergibt eine Verbindungsfestigkeit von ca. 9 kg/mm², aber diese Verbindungen korrodieren schnell. Lot eins und Lot zwei ergeben eine Zugfestigkeit von mindestens 10 kg/mm². Lot drei ist besonders dehnbar und hat eine beträchtliche relative Dehnung; seine Festigkeitsgrenze liegt bei etwa 8 kg/mm². Lot vier neigt zur Sprödigkeit, ergibt aber eine Verbindungsfestigkeit von bis zu 20 kg/mm². Beachten Sie, dass die Festigkeit der Lötnaht mit steigender Schmelztemperatur des Lots zunimmt.

Prozentualer Anteil von Lot in Aluminium

Zusammensetzung der Flussmittel und Lote

Die verwendeten Flussmittel sind Kolophonium, Stearin und Puderzucker. Das Lot wird mit einem Pinsel oder Spachtel auf die Oberfläche vorgestrichen. Manchmal wird pulverförmiges Zinkchlorid als Lot für Überlappungsverbindungen verwendet. Trockenes Zinkchloridpulver wird auf die zum Löten gereinigte Oberfläche geschüttet und erhitzt. Das Zinkchlorid schmilzt unter Bildung von stechendem Rauch. Infolge der Austauschreaktion verbindet sich das Aluminium mit dem Chlor und verdampft, während das geschmolzene Zink mit dem Aluminium verschmilzt und die Oberflächenschicht durchdringt. Auf diese Weise wird die Oberfläche mit Zink bedeckt und die Teile werden durch eine Legierung aus Zink und Aluminium verbunden.

Optimierung des Lötens

Die Erwärmung der überlappten und geglühten Teile gewährleistet eine korrosionsbeständige und dauerhafte Verbindung. Für eine höhere Festigkeit des Lots sind feuerfestere Lote und spezielle Flussmittel erforderlich. Ein Hartlot für Aluminium besteht zum Beispiel aus ca. 25-30% Kupfer, 4,7% Silizium und dem Rest Aluminium. Das Lot schmilzt bei 525 °C und wird mit einem Flussmittel kombiniert, das zu 25-30 % aus Lithiumchlorid, zu 8-12 % aus Kaliumfluorid, zu 8-15 % aus Zinkchlorid und zum Rest aus Kaliumchlorid besteht. Das Flussmittel schmilzt bei 450 °C. Dieses Lot und Flussmittel gewährleistet ein festes Löten von Aluminium.

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