Löten

Löten stellt ein stoffschlüssiges, thermisches Fügeverfahren dar. Es erfordert einen Zusatzwerkstoff, dessen Schmelztemperatur unter derjenigen der zu fügenden Grundwerkstoffe liegt. Hierdurch wird das Löten vom Schweißen abgegrenzt, da kein Aufschmelzen des Grundmaterials erfolgt. Genauer gesagt muss die Solidustemperatur des Grundwerkstoffs höher sein als die Liquidustemperatur des Lotwerkstoffs, anhand welcher die Lötverfahren auch eingeteilt werden. Die Einteilung erfolgt nach DIN ISO 857-2 in Weichlöten (≤ 450 °C schmelzende Lote) und Hartlöten (> 450 °C schmelzende Lote).

Wir bieten Ihnen das Hartlöten im Schutzgasofen, das Hochtemperaturlöten im Vakuumofen sowie eine umfassende Technologieberatung hierzu an.


Hartlöten im Schutzgasofen

Das Hartlöten erfolgt im Schutzgasofen. Typische Lotwerkstoffe sind zinn- oder zinklegierte Silberlote, bspw. AG 402 oder AG 103 bzw. L‑Ag55Sn. Als Flussmittel eignet sich bspw. FH10 nach DIN EN ISO 18496. Die erreichbaren Löttemperaturen liegen bei max. 740 °C. In der Abbildung ist eine mit AG 402 (Ag60Cu30Sn10) hartgelötete Mischverbindung aus Kupfer und Rotguss dargestellt.


REM-Aufnahme einer im Schutzgasofen mit AG 402 gelöteten Verbindung aus Rotguss und Kupfer

Hochtemperaturlöten im Vakuumofen

Im Vakuumofen können u. a. Werkzeugstähle flussmittelfrei mittels Nickelloten, bspw. Ni 620 (auch LNi-2 oder BNi‑2) gefügt werden. Typische Löttemperaturen liegen im Bereich der Härtetemperaturen der Stähle. Somit kann eine kombinierte Löt-Wärmebehandlung durchgeführt werden. Die Abbildung zeigt eine im kombinierten Löt-Härtezyklus mit Ni 620 hergestellte Verbindung aus Werkzeugstahl.


REM-Aufnahme einer im Vakuumofen mit Ni 620 gelöteten Verbindung aus Werkzeugstahl

Normen zum Löten

DIN ISO 857-2, DIN 8505, ISO 4063

Die aktuell gültige Norm DIN ISO 857-2 unterteilt in Weichlöten und Hartlöten, wobei die Grenztemperatur bei 450 °C liegt. Der Wert wurde nicht willkürlich gewählt, denn bei dieser Temperatur ist für Eisen bzw. Stahl ein Verhältnis von der tatsächlichen Temperatur zur Schmelztemperatur (auch homologe Temperatur genannt) von rund 40 % erreicht [(1536 °C + 273 K) ∙ 0,4 – 273 K = 450,6 °C]. Es wird oft als Grenze angenommen, oberhalb dessen eine Rekristallisation einsetzt und auch Kriechvorgänge beginnen.
In der Vorgängernorm DIN 8505 wurde noch in drei Temperaturbereiche unterschieden: ≤ 450 °C Weichlöten, 450 °C – 900 °C Hartlöten, > 900 °C Hochtemperaturlöten. Die Einteilung in drei Bereiche hatte den Vorteil, dass mittels Flammlöten oder Schutzgasofenlöten unter Verwendung von Flussmittel hergestellte Hartlötverbindungen von im Vakuumofen oder auch im Schutzgasdurchlaufofen ausgeführten, flussmittelfreien Hochtemperaturlötungen abgegrenzt wurden. Da eine Konformität zu ISO 4063 angestrebt wurde (engl. soldering ≤ 450 °C, brazing > 450 °C), ist die dreifache Unterteilung nun nicht mehr gültig. Der Begriff Hochtemperaturlöten ist aber im deutschen Sprachgebrauch noch weit verbreitet.