Handbuch zur Löttechnologie: Prozesseigenschaften, Klassifizierungsstandards und Strategien zur Auswahl von Hartlotlegierungen

Beim Löten zum Schweißen der elektrischen Kontaktspitzenanordnung aus Silber handelt es sich um ein Schweißverfahren, bei dem sowohl das Hartlot als auch das Werkstück auf ihre Schmelztemperatur erhitzt werden und das flüssige Hartlot die Lücken im festen Werkstück füllt, um eine Metallbindung zu bilden. Beim Löten wird das Material auf eine Temperatur erhitzt, die etwas höher ist als die des Zusatzwerkstoffs, wodurch sich das Zusatzmetall verflüssigt, alle Passflächen bedeckt und eine metallurgische Verbindung bildet. Vor dem Löten müssen der Oxidfilm und das Öl auf den Kontaktflächen der Grundmaterialien entfernt werden, damit die Kapillarwirkung nach dem Schmelzen des Hartlots funktionieren kann und die Benetzbarkeit und Kapillarfließfähigkeit des Hartlots erhöht wird.

Basierend auf dem Schmelzpunkt des Lots wird das Hartlöten in Hartlöten und Weichlöten unterteilt.

(1) Weichlöten:Der Schmelzpunkt der Hartlotlegierung beim Weichlöten liegt unter 450 Grad, was zu einer geringeren Verbindungsfestigkeit führt (weniger als 100 MPa). Weichlöten wird hauptsächlich zum Schweißen leitfähiger, luft- und wasserdichter Geräte in der Elektronik- und Lebensmittelindustrie verwendet und ist eine Alternative zum Widerstandsstumpfschweißen mit Silberkontakt, wenn eine Verbindung bei niedrigeren Temperaturen erforderlich ist. Das Hartlöten von Zinn--Bleilegierungen ist die häufigste Art von Hartlot. Weichlot erfordert im Allgemeinen Flussmittel, um den Oxidfilm zu entfernen und die Benetzbarkeit des Lots zu verbessern.

(2) Hartlöten:Der Schmelzpunkt von Hartlot liegt über 450 Grad und die Verbindungsfestigkeit ist höher (mehr als 200 MPa). Hartlötverbindungen haben eine hohe Festigkeit und einige können bei hohen Temperaturen funktionieren. Es gibt viele Arten von Hartloten, wobei Lote auf Aluminium-, Silber-, Kupfer-, Mangan- und Nickelbasis am häufigsten verwendet werden. Unter diesen werden häufig Systeme auf Silberbasis in Kupfer-Punktschweiß-Silberkontaktbaugruppen eingesetzt, um die Silberspitze am Kupferschaft zu befestigen.

Basierend auf der Wärmequelle kann es weiter unterteilt werden in:

(1) Lötkolbenlot:Einfache Ausrüstung, gute Flexibilität, geeignet für Mikro-löten, erfordert Flussmittel und kann nur zum Weichlöten und Löten kleiner Teile verwendet werden.

(2) Flammlöten:Einfache Ausrüstung, gute Flexibilität, aber die Temperatur ist schwer zu kontrollieren und es können nur kleine Teile gelötet werden. Flammlöten ist eine Lötmethode, bei der eine Flamme, die durch die Verbrennung einer Mischung aus brennbarem Gas, brennbarem festen oder flüssigen Brennstoff mit Sauerstoff oder Luft entsteht, das Werkstück und Silberlot erhitzt. Das Spektrum an Lötzusatzwerkstoffen ist breit gefächert und reicht von Niedertemperaturzusatzwerkstoffen auf Silber--Basis bis hin zu Hochtemperatur-Zusatzwerkstoffen auf Nickel- und Kupferbasis-. An die Form des Zusatzwerkstoffes werden nahezu keine Anforderungen gestellt; Draht-artige, blechartige, vor-geformte oder pastenförmige-ähnliche Zusatzmetalle können alle beim Flammlöten verwendet werden.

(3) Metallbadlöten:Das Aufheizen geht schnell, die Temperatur lässt sich präzise steuern, allerdings ist der Zusatzmetallverbrauch hoch. Es wird zum Weichlöten und zur Massenproduktion verwendet, insbesondere für Kurzzyklen von elektrischen Kontaktbaugruppen.

(4) Salzbadlöten:Die Lotlegierung wird zusammengesetzt und in ein geschmolzenes Salzbad gegeben. Das Bad kann mit Strom, Gas oder anderen Brennstoffen beheizt werden. Das Salz erhitzt das Werkstück und schmilzt das Zusatzmetall. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine schnelle Aufheizgeschwindigkeit und eine präzise Temperaturregelung aus, allerdings sind die Gerätekosten hoch und die Geräte müssen nach dem Schweißen gereinigt werden. Es dient der Massenproduktion und kann keine geschlossenen Werkstücke schweißen; In diesem Medium wird häufig das Hartlöten von Silber auf Kupfer durchgeführt.

(5) Dampfphasenlöten:Die Erwärmung erfolgt gleichmäßig und die Lötqualität ist hoch. Es wird zum Weichlöten und in der Massenproduktion eingesetzt.

(6) Widerstandslöten:Hohe Produktionseffizienz und niedrige Kosten, aber die Temperaturkontrolle ist schwierig und die Form und Größe des Werkstücks sind begrenzt. Hierbei handelt es sich um eine Lötmethode, die die Widerstandswärme nutzt, die durch den Strom erzeugt wird, der durch das Werkstück, das Zusatzmetall oder die Kontaktfläche zwischen Zusatzmetall und Werkstück fließt, um das Zusatzmetall zu erhitzen und zu schmelzen. -Ein Ansatz, der häufig bei der Herstellung von Kupfer-Punktschweiß- und Silberkontakten angewendet wird.

(7) Induktionslöten:Beim Induktionslöten wird das zu lötende Teil einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt. Der Widerstand des induzierten Stroms in um das Werkstück herum angeordneten Spulen liefert Wärme für den Induktionslötprozess und schmilzt das vorab platzierte Zusatzmetall durch Widerstandserwärmung. Dieses Verfahren ermöglicht eine selektive Erwärmung des Werkstücks nur dort, wo es erforderlich ist, und zeichnet sich durch eine schnelle Erwärmung, eine gute Lötqualität und Einschränkungen bei der Werkstückform aus, wodurch es sich für das Chargenlöten von kleinen Silber- und Kupfer-Schweißknopfkontakten eignet.

(8) Löten im Schutzgasofen:Diese Methode sorgt für eine gleichmäßige Erwärmung und minimale Verformung, erfordert im Allgemeinen kein Flussmittel, erfolgt jedoch langsam und das Füllmetall und das Werkstück sollten keine große Menge flüchtiger Elemente enthalten. Es eignet sich für die Serienfertigung großer und kleiner Teile sowie das Löten von Werkstücken mit mehreren Lötnähten.

(9) Vakuumlöten:Bei dieser Methode wird das Werkstück mit dem zusammengesetzten Füllmetall zum Erhitzen und Hartlöten in einen Vakuumofen gelegt. Es ermöglicht eine präzise Temperaturkontrolle, gleichmäßige Erwärmung, minimale Verformung und kann schwierig zu schweißende Hochtemperaturlegierungen löten. Es erfordert kein Flussmittel und bietet eine gute Lötqualität. Es wird im Allgemeinen zum Hartlöten wichtiger Werkstücke verwendet. Derzeit gehört auch die fortschrittlichere AMB-Technologie (Active Metal Brazing) zum Vakuumlöten. Bei AMB wird ein Ag--basiertes Lot mit den aktiven Elementen Ti und Zr bei einer hohen Temperatur von etwa 800 Grad verwendet, um die Grenzfläche zwischen Keramik und Metall zu benetzen und zu reagieren und so eine heterogene Bindung zwischen Keramik und Metall zu erreichen.

Niedrige Temperatur:Der Schmelzpunkt des Silberlots ist niedriger als der der zu verbindenden Metalle. Daher schmelzen die zu verbindenden Metalle während des Verbindungsprozesses nicht; nur das Zusatzmetall schmilzt. Daher ist die erforderliche Heiztemperatur relativ niedrig.

Keine Beschädigung der Bauteiloberfläche:Aufgrund des niedrigen Schmelzpunkts des Hartlots wird die Oberflächenqualität der verbundenen Metalle während des Verbindungsprozesses nicht beeinträchtigt, wodurch das Aussehen und die Leistung der ursprünglichen Kontaktschweißkomponenten erhalten bleiben.

Breite Anwendbarkeit:Hartlöten kann verwendet werden, um verschiedene Arten von Materialien zu verbinden, wie z. B. unterschiedliche Metalle, Verbindungen von Metall{0}}zu-Nichtmetallen und sogar faserverstärkte Verbundwerkstoffe und Dispersionsmaterialien-. Daher wird es in verschiedenen Branchen und Bereichen häufig eingesetzt, insbesondere für elektrische Kontaktbaugruppen.

Zuverlässige Stärke:Das Silber-Kupfer-Löten sorgt für eine starke und dauerhafte Verbindung, was zu Komponenten mit hoher Festigkeit und Haltbarkeit führt.

Keine identischen Materialien erforderlich:Im Vergleich zu anderen Schweißmethoden ist es beim Kupferpunktschweißen mit Silberkontakt nicht erforderlich, dass die verbundenen Metalle und das Zusatzmetall die gleiche Zusammensetzung haben. Diese Eigenschaften machen das Löten zu einer wichtigen Metallverbindungstechnologie, die in vielen Bereichen weit verbreitet ist.

Wir vereinen die Kernanforderungen von Lötprozessen hinsichtlich Materialkompatibilität und ZuverlässigkeitSchweißende elektrische silberne Kontaktspitzenbaugruppepasst perfekt zu den Anwendungsszenarien silberbasierter Zusatzwerkstoffe beim Hartlöten. Diese Komponente verwendet hoch{2}}reines Material auf Silberbasis- und enthält präzise dosierte Legierungselemente wie Cu und Zn. Es behält die hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit sowie die Korrosionsbeständigkeit von Materialien auf Silberbasis bei, während die optimierte Formulierung die Benetzungsstabilität bei hohen Temperaturen und die Verbindungsfestigkeit verbessert, sodass es zum Hartlöten verschiedener Basismaterialien wie Edelstahl und Kupferlegierungen geeignet ist. Sein vorgeformtes Strukturdesign ist auf die Anforderungen an die Platzierung des Füllmaterials in der Massenproduktion abgestimmt, füllt Lücken präzise und bildet eine starke metallurgische Verbindung. Dies bietet eine effiziente und zuverlässige Lösung für hochpräzise Lötvorgänge in der Elektronik-, Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie und trägt zu einer stabileren Schweißqualität und Produktionseffizienz bei.