Lötverbindungen Lösungen
Nennen sie drei Arten von stoffschlüssigen Verbindungen
Antwort: Löten, Kleben und Schweißen sind stoffschlüssigen Verbindungen.
Warum ist Löten gerade in der Elektroindustrie interessant?
Antwort: Lötstellen sind gut elektrisch leitfähig.
Was versteht man unter Diffusion?
Antwort: Unter Diffusion versteht man beim Löten das gegenseitige einlagern von Partikeln zwischen Grundwerkstoff und Lot. Es kommt zu einer Legierung.
Welche Lötspaltbreite ist optimal?
Antwort:Der Lötspalt sollte eine breite von 0,05 bis 0,2mm haben.
Was versteht man unter Liquidustemperatur?
Antwort: Die Liquidustemperatur ist die Temperatur, bei der das Lot vollständig flüssig ist.
In welchem Bereich liegt die Arbeitstemperatur beim Hartlöten?
Antwort: Die Arbeitstemperatur beim Hartlöten liegt in einem Bereich zwischen 450°C und 900°C.
Welche Art der Lotzuführung wird bei einer automatisierten Fertigung gewählt?
Antwort: Bei einer automatisieren Fertigung wird man mit Lotdepots arbeiten, da man das Lot beim zusammenbauen schon einlegen kann.
Welches Verfahren liegt vor, wenn man ein Rohr der Länge nach auf eine Platte löten würde?
Antwort: Das Rohr wird durch Fugenlöten auf der Platte verlötet, da es sich um eine V- förmige Erweiterung handelt.
Warum sollten Flussmittelrückstände von Lötstellen entfernt werden?
Antwort: Flussmittelrückstände müssen entfernt werden da es sonst zu Korrosionen kommt.
Übungsaufgabe 1
Eine Kaltwasserleitung aus Kupferrohr 54 x 2 wird nach Skizze mit einer weich aufgelöteten Kappe verschlossen. Es ist zu prüfen, ob die Spaltlötverbindung für einen höchsten Wasserdruck von 8 bar sicher ausgelegt ist.
Lösungsweg:
geg:
d = 54 mm
pe = 8 bar = 0,8 N/mm2
Iü = 10 mm
KA = 1 (Betriebsfaktor lt. Tab. 3.5 Roloff/Matek)
τIzul = 2 N/mm2 (lt. Faustregel für Weichlötverbindungen Roloff/Matek)
ges.:
Scherfestigkeit der Lötnaht τI in N/mm2
Sicherheit S
Lös.:
τIzul =(Ka * F) / AI
Berechnung der druckbeaufschlagten Fläche
A = (d2 * π) / 4
A = (542mm² * π) / 4
A = 2.290,22 mm2
pe = F / A
F = pe * A
F = 0,8 N/mm2 · 2,29 · 103 mm2
F = 1,83 kN
Berechnung der Lötnahtfläche
AI = d * π * Iü
AI = 54 mm * π * 10 mm
AI = 1.696,46 mm2
τI =(Ka * F) / AI
τI =(1 * 1.832,17 N) / 1.696,46 mm
τI = 1,08 N/mm2
S = τIzul / τI
S = 2N/mm2 / 1,08N/mm2
S = 1,8
Antwort:
Die Spaltlötverbindung hält der Belastung von 8 bar mit 1,8-facher Sicherheit stand!
Übungsaufgabe 2
Zwei Bauteile aus S235 sollen so miteinander verlötet werden, dass sie eine Schubkraft (Zugscherkraft) von 500 N halten können. Wie groß muss die Überlappungslänge lü sein, wenn die Lötfläche quadratisch ist? Zum Löten wird L-Ag30Cd verwendet, außerdem hat der Konstrukteur eine dreifache Sicherheit bestimmt.
Lösungsweg:
geg:
Fnenn = 500 N
τI = 200 N/mm2 (Hartlote lt.Tab. 5.3 Roloff/Matek)
KA = 1 (Betriebsfaktor lt. Tab. 3.5 Roloff/Matek)
Iü = b
S = 3
ges.:
Iü / b in mm
Lös.:
τIzul =(Ka * F) / AI
AI = (Ka * F) / τI
AI = (1 * 500N) / 200N/mm2
AI = 2,5mm2
AI = Iü2
Iü = √AI
Iü = √2,5mm2
Iü = 1,58mm
Antwort:
Die Überlappungslänge beträgt bei einer 3fachen Sicherheit 1,58mm.