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Wednesday, September 16, 2009, GST: Messe Forum 2:00 PM GSI Anwendungen 1 |
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Fügetechnologie für Mischverbindungen durch Lotapplikation mittels Ultraschallschweißen |
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Tobias Broda* / SLV Halle GmbH, Deutschland Jörg Hermann / SLV Halle GmbH, Deutschland Mathias Uhlmann/ SLV Halle GmbH, Deutschland |
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In vielen Bereichen der Industrie und Wirtschaft sind Werkstoffe den unterschiedlichsten Anforderungen ausgesetzt. Für bestimmte Beanspruchungen, sei es mechanisch, thermisch, chemisch o. ä. sind manche Werkstoffe anderen überlegen. Besonders mit steigender Forderung nach Leichtbau müssen Werkstoffe kombiniert werden. An den Übergangsstellen sind oftmals Verbindungen zu schaffen, für die Form- oder Kraftschluss nicht eingesetzt werden können. Es sind stoffschlüssige Verbindungen erforderlich. Hierfür eignen sich aus metallurgischen Gründen konventionelle Schweißverfahren meist nicht. Das Löten rückt bei dieser Problemstellung in den Vordergrund, da es mit dem Verfahren möglich ist, Werkstoffe unterschiedlicher Eigenschaften stoffschlüssig miteinander zu verbinden. Für die Verbindungsstelle wird ein Lot eingesetzt, welches eine geringere Schmelztemperatur besitzt als die Grundwerkstoffe. Ein neues Verfahren zum flussmittelfreien Löten bietet die Ultraschall-Lotapplikation. Eine Relativbewegung zwischen Lot und Bauteil wird genutzt, um bestehende Oxidschichten zu durchbrechen. Somit wird das Lot bereits fest mit dem Grundwerkstoff verbunden. So können Bauteile mit Loten beschichtet und diese flussmittelfrei gelötet werden. Die Technologie der Lotapplikation mittels Ultraschallschweißen wurde grundsätzlich mit Silber-, Kupfer- und Aluminiumloten nachgewiesen. Für die Ultraschall-Lotapplikation wurden Einflussgrößen ermittelt und deren Auswirkungen auf den Prozess betrachtet. Bei Konstanthaltung der Einflussgrößen war es unter Nutzung des Spektrums an Einstellgrößen einer Ultraschallschweißanlage möglich, den Prozess der Lotapplikation für alle untersuchten Lote zu erarbeiten. Für die Lötversuche stand die konduktive Widerstandserwärmung im Vordergrund. Als alternative Wärmequellen wurden Laser, Schutzgasofen und eine Induktionsanlage auf ihre Eignung hin untersucht. |