Beim Silberlöten handelt es sich um eine Schweißmethode, bei der ein Füllmetall mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als die zu schweißenden Metalle verwendet wird. Der Zusatzwerkstoff schmilzt und füllt durch Kapillarwirkung den Fügespalt, wodurch durch Diffusion eine Verbindung zwischen Zusatzwerkstoff und Grundwerkstoff entsteht.
Eigenschaften des Hartlötens
Schweißkontaktspitzen aus elektrischem Silber sind glatt, flach und ästhetisch ansprechend.
Beim Löten schmilzt nur das Zusatzmetall, während das Grundmetall auf eine relativ niedrige Temperatur erhitzt wird, wodurch die Auswirkungen auf die Mikrostruktur und die Eigenschaften des Grundmetalls minimiert werden.
Das Härten führt zu einer minimalen Verformung der Schweißkonstruktion, insbesondere bei integrierten Erwärmungsverfahren wie dem Ofenlöten, bei denen die Verformung auf ein Minimum reduziert werden kann.
Es kann unterschiedliche Metalle oder Metalle und Nichtmetalle verbinden.
Auswahl des Zusatzwerkstoffes
Anforderungen an Zusatzmetalle
Eine geeignete Schmelztemperatur, im Allgemeinen mehrere zehn Grad niedriger als der Schmelzpunkt des zu lötenden Metalls.
Es sollte in der Lage sein, das zu lötende Metall bei der Silberlottemperatur effektiv zu benetzen und die Lücken in der Lötverbindung leicht zu füllen.
Es zeigt eine Kreuzdiffusion mit dem Lötmetall, um eine starke Verbindung zu erreichen.
Es hat eine stabile und gleichmäßige Zusammensetzung und ist frei von Elementen, die das geschweißte Metall schädigen.
Es erfüllt die mechanischen, physikalischen und chemischen Leistungsanforderungen des Silber- und Kupfer-Schweißknopfkontakts.
Darüber hinaus muss die Wirtschaftlichkeit des Lots berücksichtigt werden; Der Einsatz seltener und edler Metalle sollte minimiert oder vermieden werden.
Lötprozess
Oberflächenbehandlung lötbarer Teile:Die Vorbereitung des Widerstands-Stumpfschweiß-Silberkontakts umfasst das Entfetten, das Entfernen des Oxidfilms und das Aufbringen einer Beschichtung auf die Oberfläche. Die Beschichtung wird aufgetragen, um die Benetzbarkeit des Zusatzmetalls auf bestimmten Grundmaterialien zu verbessern und Wechselwirkungen zwischen dem Zusatzmetall und dem Grundmaterial zu verhindern, die sich negativ auf die Verbindungsqualität auswirken könnten (z. B. Verhinderung von Rissen, Reduzierung der Bildung spröder Verbindungen an der Grenzfläche).
Montage und Befestigung:Während des Lötens, insbesondere wenn das Zusatzmetall zu fließen beginnt, muss der Kupfer-Punktschweiß-Silberkontakt seine vorgesehene Position beibehalten und den erforderlichen Abstand gewährleisten. Daher werden verschiedene Methoden verwendet, um die lötbaren Teile während der Montage zu fixieren, wie z. B. feste Passung, Punktschweißen und Positionierung der Vorrichtung (siehe Abbildung 3 für typische Verbindungsbefestigungsmethoden).
Platzierung des Zusatzmetalls:Die Platzierung des Zusatzmetalls sollte eine gleichmäßige Erwärmung des Zusatzmetalls und des Silberlotmetalls gewährleisten und ermöglichen, dass das Zusatzmetall während des Lötens so weit wie möglich durch die Schwerkraft in die Verbindung fließt. Die Richtung des Füllmetall-Fließspalts sollte die Entfernung von Gas oder Flussmittel aus der Lötnaht begünstigen.
Parameter des Lötprozesses:Die wichtigsten Parameter des Lötprozesses sind die Löttemperatur und die Haltezeit. Die Löttemperatur sollte auf der Grundlage des Schweißzusatzmetalls bestimmt werden, typischerweise etwas oberhalb seiner Liquidustemperatur, um sicherzustellen, dass es die Lücken füllt. Die Haltezeit hängt von der Größe des Werkstücks und der Intensität der Wechselwirkung zwischen Zusatzwerkstoff und Grundwerkstoff ab. Generell gilt: Je größer die Silber-Kupfer-Lötung, desto schwächer ist die Wechselwirkung zwischen dem Zusatzwerkstoff und dem Grundmetall und desto länger sollte die Haltezeit sein.
Post-Lötreinigung:Manchmal wird Flussmittel verwendet, um die Löteigenschaften zu verbessern. Die Hauptfunktion des Flussmittels besteht darin, den Oxidfilm auf den Oberflächen des Werkstücks und des Füllmetalls zu entfernen und so eine weitere Oxidation beim Silberlöten zu verhindern. Darüber hinaus verbessert Flussmittel die Benetzbarkeit des Zusatzmetalls auf dem Werkstück. Allerdings können Flussmittelrückstände die Lötverbindung korrodieren; Daher muss die Verbindung nach dem Schweißen gründlich gereinigt werden. Die Reinigungsmethode variiert je nach Art des verwendeten Flussmittels.
Häufig gestellte Fragen
Q:Was ist Silberkontaktlöten auf Kupferstäben und was ist sein grundlegendes Funktionsprinzip?
A: Dabei handelt es sich um einen Lötprozess, bei dem als Lot ein Füllmetall auf Silberbasis verwendet wird, dessen Schmelzpunkt niedriger ist als der des Grundmetalls. Beim Erhitzen schmilzt nur das Lot, während das Grundmetall fest bleibt. Durch die Kapillarwirkung kann das geschmolzene Lot die Werkstückfuge füllen und es kommt zu einer Metalldiffusion zwischen dem Lot und dem Grundmetall. Nach dem Abkühlen entsteht eine feste, integrierte Verbindungsfuge.
Q:Was sind die herausragenden Eigenschaften des elektrischen Kontaktwiderstandslötens im Vergleich zu anderen Schweißverfahren?
A:Zunächst wird das Grundmetall auf eine niedrige Temperatur erhitzt, wodurch die innere metallografische Struktur und die ursprünglichen Eigenschaften des Grundmetalls nicht beschädigt werden. Zweitens ist die Gesamtverformung des Werkstücks minimal und die Gesamterwärmung im Ofen kann die Verformung weiter kontrollieren. Drittens ist die Schweißnaht glatt und gleichmäßig, was zu einem ästhetisch ansprechenden Endprodukt führt. Viertens verfügt es über eine starke Prozesskompatibilität, die zuverlässige Verbindungen zwischen unterschiedlichen Metallen sowie zwischen Metallen und Nichtmetallen ermöglicht.
Q: Welche Rolle spielt Flussmittel beim Kontaktschweißen und warum ist es notwendig, das Werkstück nach dem Schweißen gründlich zu reinigen?
A: Flussmittel können den Oxidfilm auf der Oberfläche des Werkstücks und des Lots entfernen, wodurch eine erneute Oxidation bei hohen Temperaturen verhindert und außerdem die Benetzungsfähigkeit des geschmolzenen Lots verbessert wird. Allerdings sind Flussmittelrückstände korrosiv und eine langfristige Adhäsion führt zu einer Korrosion der Schweißverbindung. Daher ist es nach dem Schweißen erforderlich, die Rückstände mit der für die Art des Flussmittels geeigneten Methode vollständig zu reinigen.
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