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Checkliste Lötverbindungen im Maschinenbau

Folgende Punkte sollten bei der Auslegung und Gestaltung einer Lötverbindung beachtet werden.

Gestaltung der Bauteile

  • Ausreichend große Lötflächen vorsehen.
    • Die Festigkeiten von Weichloten sind sehr gering, daher ist beim Weichlöten auf ausreichend große Lötflächen zu achten.
  • Richtiges Spaltmaß wählen.
    • Das Spaltmaß ist von mehreren Faktoren abhängig: Löttechnologie - Vakuumlöten und Löten unter Schutzgas Spaltmaße kleiner 0,05; Handlöten bis 0,5mm; für Lötungen mit Flussmittel Spaltbreite zwischen 0,05 und 0,2 mm, da bei kleineren Spalten das Flussmittel nicht mehr sicher entweichen kann. Materialpaarung - Bei unterschiedlichen Materialien muss das Lot die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen ausgleichen. Die Spaltbreite etwas größer wählen. Löttemperatur - Bei unterschiedlichen Werkstoffen die Wärmeausdehnung berücksichtigen. Die Spaltbreite muss bei Löttemperatur eingehalten werden. Im kalten Zustand kann Spaltbreite kleine als Sollmaß sein.
  • Lotdepots vorsehen.
    • Die Bauteile müssen während des Lötens fixiert werden. Daher sollte die Geometrie der Werkstücke so gestaltet sein, dass sie sich in ihrer Position nicht verschieben können. Ist eine sichere Positionierung nicht möglich muss eine Vorrichtung diese Aufgabe übernehmen.
  • Fixierung der Bauteile zueinander.
    • Da die Bauteile müssen während des Lötens fixiert werden. Daher sollte die Geometrie der Werkstücke so gestaltet sein, dass sie sich in ihrer Position nicht verschieben können. Ist eine sichere Positionierung nicht möglich muss eine Vorrichtung diese Aufgabe übernehmen.
  • Bei geschlossenen Hohlraum muss ein Druckausgleich möglich sein.
    • Ist ein geschlossener Hohlraum vorhanden ist zu prüfen, ob das Werkstück dem entstehenden Druck standhält. Wird durch den Lötvorgang ein geschlossener Hohlraum hergestellt, drückt die entweichende Luft bei der Erwärmung das Lot aus dem Spalt, es muss ein Druckausgleich möglich sein.
  • Die Lötverbindung so gestalten, dass keine Spannungsspitzen entstehen.
    • Die Kraftverteilung innerhalb der Lötverbindung soll gleichmäßig sein. Wenn z.B. dicke und dünne Werkstücke bei einer Überlappverbindung miteinander verbunden werden, führt die unterschiedliche Dehnung der Werkstücke zu einem ungleichmäßigen Spannungsverlauf. Durch anschärfen des dickeren Bauteiles kann eine gleichmäßigere Spannungsverteilung erzielt werden.

Werkstoffe

  • Umwelteinflüsse die auf die Lötverbindung wirken berücksichtigen.
    • Umwelteinflüsse die auf die Lötverbindung Einfluss haben sind unter anderem: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Umgebungsmedium (Wasser, Lösungsmittel, Luft ...) Vibration.
  • Werkstoffpaarung von Grund- und Zusatzwerkstoff richtig wählen.
    • Durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten dehnen sich die Werkstücke während des Lötens unterschiedlich aus. Bei Steckverbindungen sollte daher das äußere Werkstück aus dem Werkstoff mit der höchsten Wärmeausdehnung bestehen. Beim Abkühlen zieht es sich stärker zusammen und umschließt das innere Werkstück. Im umgekehrten Fall entstehen Zugspannungen im Lot die die Lötverbindung zusätzlich belasten.

Sonstiges

  • Nachbearbeiten der Lötverbindung berücksichtigen.

Autor: Uwe Koerbitz


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