Vakuumlöten und Schweissen im Vergleich

Manfred Boretius, 07. May 2018
Bewertet man ihren technischen Stand, steht die Hochtemperatur-vakuumlöttechnik der Schweisstechnik in nichts nach. Es wird Zeit, sie verstehen und schätzen zu lernen.
 
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Der grundlegende Unterschied ist der, dass beim Schweissen der Grundwerkstoff aufgeschmolzen wird, wohingegen beim Löten nur das Lot schmilzt, der Grundwerkstoff selbst aber fest bleibt. Für das Schweissen kann ein Zusatzwerkstoff, z.B. ein Schweissdraht, erforderlich sein, der in der Regel eine ähnliche chemische Zusammensetzung hat wie der Grundwerkstoff. Beim Löten muss ein Zusatzwerkstoff, das Lot, verwendet werden. Lote können, müssen aber nicht, eine ähnliche chemische Zusammensetzung wie der Grundwerkstoff haben. Sie können als Draht, Folie oder Pulver/Paste verwendet werden.

Durch das Aufschmelzen des Grundwerkstoffs ist auch der Verzug beim Schweissen deutlich grösser als beim Löten. Da das Vakuumlöten in einem Ofen mit gleichmässiger Erwärmung durchgeführt wird, ist der Verzug besonders gering.

Beim Schweissen muss oft eine Wärmebehandlung nachgeschaltet werden, die beim Vakuumlöten entfallen kann, wenn die Löttemperatur richtig gewählt wird. So können die Kombinationsprozesse Löten und Härten/Lösungsglühen zeitsparend und kostengünstig durchgeführt werden.

Das Schweissen zeichnet sich durch Verbindungseigenschaften aus, die oft mit dem Grundwerkstoff vergleichbar sind. Durch die Verwendung eines Lotes entstehen beim Vakuumlöten Fügeverbindungen, die hinsichtlich Festigkeitseigenschaften, Härte und somit Bearbeitbarkeit von den Grundwerkstoffeigenschaften abweichen können. Hier ist ein tiefgehendes Spezialwissen über die Loteigenschaften, die Wechselwirkung mit den Grundwerkstoffen und die daraus resultierenden Verbindungseigenschaften erforderlich.

Richtig eingesetzt ist das Vakuumlöten eine empfehlenswerte alternative Verbindungstechnik oder Ergänzung zum Schweissen, die zudem diverse Vorteile bietet, unter anderem auch hinsichtlich Homogenität und Festigkeit der Verbindungen.

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Im Allgemeinen sind Schweiss- und Löttechniken im Rahmen von Fertigungsprozessen bedeutsame Verfahren beim Herstellen von Bauteilen und- gruppen. Auch heutzutage wird dabei die Löttechnik, insbesondere die Hochtemperaturlöttechnik unter Vakuum, hinsichtlich ihrer Möglichkeiten immer noch stark unterschätzt, obwohl sie sich auf einem technischen Stand befindet, der gleichwertig mit dem der Schweisstechnik ist. 

Die Vorteile des Hochtemperaturlötens im Vergleich zum Schweissen sind:

  • Kombination unterschiedlichster Materialien
  • Reduktion von Spannungen und Verzug in den Werkstücken – durch gleichmässiges Erwärmen und Abkühlen
  • Löten, Härten und Anlassen können in einem Prozess durchgeführt werden
  • Keine Verwendung von Flussmitteln
  • Zeitgleiches und reproduzierbares Verbinden einer Vielzahl von Bauteilen
  • Oxidationsfreie Verbindungen mit blanken Oberflächen
  • Möglichkeit, grossflächige Verbindungen zu fügen
  • Ausnutzen von Kapillarkräften, um auch schwer zugängige Fügestellen zu verbinden

Die Nachteile des Hochtemperaturlötens im Vergleich zum Schweissen sind gering:

  • Lötspaltbreiten sollten in den meisten Fällen < 0,1 mm sein, deshalb u.U. erhöhte Anforderungen an die Bauteilvorbereitung
  • Werkstoffe mit hohem Dampfdruck, wie z. B. Messing, sind im Vakuumofen nicht verarbeitbar

 

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Themen: Vakuumlöten