Grundlagen des Hartlötens von Aluminium

Grundlagen des Hartlötens von Aluminium

 

Das Hartlöten von Aluminium und Aluminiumlegierungen ist das Standardherstellungsverfahren für die industrielle Fertigung von gelöteten Serienbauteilen. Gelötete Aluminiumkomponenten finden sich in vielen Bereichen des alltäglichen Gebrauchs. Gelötete Rohrkomponenten von Fahrzeugklimaanlagen gehören genau so dazu, wie Verteilerleitungen und Wärmetauscher in Kühlschränken und Aluminium/Edelstahl-Lötungen in Wasserkochern. Gelötete Aluminiumbauteile findet man aber auch bei den verschiedensten Bauteile in den Bereichen des Maschinen- und Elektomaschinenbaus.

 

Erläuterungen zum Löten von Aluminium

 

Die Alumium-Oxidschicht

Die stabile Aluminiumoxidschicht stellt hohe Anforderungen an die Fügetechnik, da reines Aluminium bei ca. 660°C und Al-Legierungen zwischen 500°C und 660°C schmelzen. Die Oxidschicht hingegen beginnt erst ab einer Temperatur von 1500°C bis 2000°C zu schmelzen, so dass ein thermisches Zersetzen der Oxide nicht möglich ist.

 

Alumium zeigt keine Anlassfarben

Weiterhin ist für den Lötprozess bzw. für das Erwärmen von Bedeutung, dass der Werkstoff - im Gegensatz zu den Stählen etc. -  keine Anlassfarben ausbildet. Als Indikator für das Erreichen der Arbeitstemperatur dient beim Hartlöten von Aluminium ausschließlich das Flussmittel. Ab einem Temperaturbereich von 460°C bis 500°C beginnen die Standard Hartlotflussmittel zu schmelzen. Dies kann als Temperaturindikator in Bezug auf die Zuführung des Lotes herangezogen werden.

 

Hohe Wärmeleitfähigkeit gegenüber Stahlwerkstoffen

Des Weiteren ist zu beachten, dass die Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C von Aluminium bei 204 W/m und die von reinem Eisen bei 81 W/m*K liegt. Dies ist mehr als das doppelte so hoch, es muss hier wesentlich mehr Wärme zugeführt werden als bei reinem Eisen, um auf Löttemperatur zu kommen. Aus dieser Erkenntnis ergibt sich ein häufig zu beobachtender Fehler, insbesondere beim Flammlöten von Aluminium. Für die Erwärmung werden zu kleine Brenner bzw. Brennereinsätze gewählt, so dass der Erwärmprozess zu lange dauert und das Flussmittel seine Wirkung einstellt.

 

FONTARGEN Lote und Flussmittel für das Hartlöten von Aluminium

Standard - Aluminiumhartlot FONTARGEN A 407 L

Als Standartlot findet die Zweistoff - Lotlegierung L-AlSi12 (Schmelzbereich: 575-585°C) FONTARGEN A 407 L Verwendung. Dieses Lot ist nahezu eutektisch und dadurch sehr dünnflüssig.

Standard Aluminiumflussmittel FONTARGEN F 400er-Reihe

Zum Hartlöten von Alumium werden je nach vorliegender Aluminiumlegierung zwei Flussmitteltypen eingesetzt. Nach DIN EN 1045 sind dies:

  • FL10-Gruppe in Pulver und gebrauchsfertiger Pastenform FONTARGEN F 400 MD. Diese Flussmittel sind hygroskopisch und korrosiv. Flußmittelreste müssen von den gelöteten Bauteilen enfernt werden. Anwendungsgebiet: Löten von Alu- und Alulegierungen bis max 3,00 % Magnesiumgehalt.
  • FL20-Gruppe in Pulver und Pastenform FONTARGEN F 400 NH. Diese Flußmittel sind nicht hygroskopisch und nicht korrosiv und können im allgemeinen nach dem Löten auf den Bauteilen verbleiben, wenn diese vor Feuchtigkjeit geschützt werden. Anwendungsgebiete: Löten von Aluminium- und Aluminiumlegierungen bis max 0,80 % Magnesiumgehalt.

 

Empfohlene Vorgehensweise beim Löten von Aluminium

  • Die Bauteile müssen vor dem Löten sauber und fettfrei sein
  • vorzugsweise sollte mit Propan/Luft gelötet und ein großer Löteinsatz verwendet werden
  • die Bauteile müssen gleichzeitig und gleichmäßig auf die notwendige Löttemperatur gebracht werden
  • verwendet man separates Flussmittel, sind die Bauteile vor dem Löten damit einzustreichen
  • das Flussmittel dient als Anzeigehilfe für das Erreichen der Arbeitstemperatur.
  • das Pastenförmige Flußmittel trocknet bei der Erwärmung ab und wird danach wieder flüssig (klare Flüssigkeit) * -> dies ist der Zeitpunkt, an dem die Arbeitstemperatur erreicht ist und das Lot zugeführt werden kann.

 

Sollten Sie Fragen zur Verarbeitung oder der Eignung der gennaten Produkte für Ihre Lötaufgabe haben, stehen wir Ihnen gerne für eine kostenlose telefonische Beratung zur Verfügung.