Was ist Induktionslöten?
Induktionslöten ist ein Prozess zum Verbinden von zwei Metallteilen unter Verwendung eines Füllmaterials in einem geschmolzenen Zustand, der durch Induktionserwärmung erreicht wird. Ein solches Erhitzen wird erreicht, indem die Arbeit in einer Induktionsspule angeordnet wird und elektrischer Strom durch die Spule fließt. Dadurch entstehen in den zu fügenden Materialien elektrische Ströme, sogenannte Wirbelströme. Durch den elektrischen Widerstand gegen die Wirbelströme der zu fügenden Werkstoffe entsteht Wärme. Diese Wärme wird verwendet, um das Füllmaterial zur Verwendung beim Verbinden der beiden Metallteile zu schmelzen, aber diese Teile bleiben während des gesamten Prozesses in einem festen Zustand.
Um einen Induktionslötvorgang zu beginnen, besteht der erste Schritt gewöhnlich darin, die zu verbindenden Teile mit einem als Flussmittel bekannten Material zu behandeln. Das Füllmaterial wird dann auf dem Werkstück positioniert, im Allgemeinen mit Hilfe einer Form, um es an Ort und Stelle zu halten. Alternativ kann das Hartlot auf das Werkstück aufgebracht werden, sobald die Teile auf die erforderliche Temperatur gebracht wurden.
Das Werkstück befindet sich in einer Induktionsspule, durch die ein hochfrequenter elektrischer Strom fließt. Wenn in den Oberflächen der zu verbindenden Teile Ströme induziert werden, wirken deren inhärente elektrische Widerstände diesen Strömen entgegen und die Teile erwärmen sich. Das Füllmaterial schmilzt unter dieser Wärme und bildet beim Abkühlen der Baugruppe eine Verbindung zwischen den beiden Teilen.
Während das Füllmaterial schmilzt, bleiben die zu verbindenden Teile in einem festen Zustand. Dies bedeutet, dass die Schmelztemperatur des Füllmaterials unter der der zu fügenden Materialien liegen muss. Aus diesem Grund werden häufig Silber und Silberlegierungen sowie Kupfer als Füllstoffe eingesetzt.
Einer der Hauptvorteile des Induktionslötens besteht darin, dass die Erwärmung schnell, lokal und präzise gesteuert wird. Dies führt zu einem sehr reproduzierbaren Prozess, der für eine Produktion mit hoher Geschwindigkeit geeignet ist. Induktionslöten ist auch eine umweltfreundliche Methode, die weniger Energie verbraucht als andere Fügeverfahren und keine Verbrennungsnebenprodukte erzeugt, da keine Flamme beteiligt ist. Eine stark lokalisierte Erwärmung beim Induktionslöten minimiert Verformungen oder andere physikalische Veränderungen der zu verbindenden Teile.
Ähnliche Metalle lassen sich am einfachsten durch Induktionslöten verbinden. Es können verschiedene Metalle verbunden werden, dies erfordert jedoch viel mehr Überlegungen. Die unterschiedlichen Stromwiderstände verschiedener Materialien führen dazu, dass sich die Teile unterschiedlich schnell und auf unterschiedliche Temperaturen erwärmen. Sie können auch unterschiedliche Wärmeausdehnungsraten aufweisen, was den Betrieb weiter erschwert.
Induktionslötvorgänge können in einer Vielzahl von Umgebungen stattfinden. Die Teile können zusammengefügt werden, während sie in eine Flüssigkeit, Luft oder eine andere Gasatmosphäre oder sogar in ein Vakuum eingetaucht sind. Viele Arten von Lötaufgaben können mit Induktionslöten ausgeführt werden. Die Anwendungen sind breit gefächert und umfassen Beispiele für die Herstellung von Dentalwerkzeugen und kieferorthopädischen Komponenten sowie die Herstellung von Kraftstoffleitungen und Bremsteilen in der Automobilmontage.