Abstract No.:	2701
Scheduled at:	Tuesday, September 27, 2011, Saal D 9:50 AM Prozessüberwachung und Verfahren
Title:	Anwendungsmöglichkeiten und Einsatzgrenzen von reaktiven Nanometer-Multischichten für das Löten
Authors:	Thomas Pfefferkorn* / TU Dresden/Institut für Oberflächen- und Fertigungstechnik, Deutschland Jörg Zschetzsche / TU Dresden / Institut für Oberflächen- und Fertigungstechnik, Deutschland Uwe Füssel/ TU Dresden / Institut für Oberflächen- und Fertigungstechnik, Deutschland Julia Zähr/ TU Dresden / Institut für Oberflächen- und Fertigungstechnik, Deutschland
Abstract:	Eine Möglichkeit, die Energieeinbringung beim stoffschlüssigen Fügen zu minimieren, ist die Verwendung von reaktiven Nanometer-Multischichten als Wärmequelle. Aktuell werden dafür Folien aus dem System Al-Ni verwendet. Die einzelnen Schichten haben eine Dicke von 20 bzw. 30 nm, die Gesamt¬foliendicke beträgt 40 µm. Ein Zusatzwerkstoff kann durch die Vorbelotung der reaktiven Nanometer-Multischichten bereitgestellt werden. Durch einen Zünd¬impuls wird eine exotherme Reaktion ausgelöst, welche die für das Löten benötigte Prozesswärme erzeugt, d. h. das Schmelzen des Lotes und die Aus¬bildung einer Löt¬verbindung ermöglicht. Ein besonderer Vorteil ist es, dass die Reaktions¬geschwindigkeit bis zu 10 m/s beträgt, so dass die Wärme¬einbringung sowohl örtlich als auch zeitlich stark begrenzt ist. Daraus ergibt sich das Anwendungs¬potential dieser Wärmequelle für das Fügen von temperatur¬empfindlichen Werkstoffen. Der sich aus der begrenzten Energieeinbringung ergebende Nachteil ist jedoch, dass mit den aktuellen reaktiven Nanometer-Multischichten lediglich Lote bis zu einer Schmelztemperatur von 250 °C verwendet werden können. Des Weiteren reagiert das System sehr empfindlich auf Änderungen der Dicke der zu ver¬lötenden Bauteile, da diese die Wärmeableitung und somit die für den Löt¬vorgang erforderliche Wärmemenge beeinflussen. Beim Fügen ist es notwendig, Druck auszuüben, um einen ausreichenden Kontakt zwischen Lot und Grund¬werkstoff zu gewährleisten. Aufgrund der genannten Nachteile sowie der sehr hohen Kosten ist die Anwendung der reaktiven Nanometer-Multi¬schichten in der Praxis bisher eingeschränkt. Im Rahmen des Beitrages werden die Möglichkeiten zur Einspannung sowie der Einfluss der Ober¬flächengüte und Lotapplikation beim Löten mittels reaktiven Nanometer-Multischichten als Wärmequelle aufgezeigt und durch Festigkeits¬untersuchungen sowie REM/EDX-Analysen bewertet. Dies wird sowohl für Cu-, Al- als auch Stahlwerkstoffe durchgeführt. Ziel ist es, die Anwendungs¬möglichkeiten aber auch verfahrenstechnisch bedingten Einsatzgrenzen für die Praxis zu zeigen.

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