''Dieser Artikel wird zur Zeit bearbeitet --[[BenutzerBild:WhiteguardStartLöten2.jpg|Whiteguard]] 10Copyright:53, 5. Nov 2005 (CET)<br>''Fertigstellung bis zum 01.Januar 2006''[[Bild:Baustelle.gifUmicore AG|center]]

==Allgemeines==Löten ist, wie [[Klebverbindungen| Kleben]] und [[Schweißverbindungen| Schweißen]], ein Verfahren um [[stoffschlüssige Verbindungen ]] herzustellen. Beim Löten lassen sich fast alle [[Metalle]] auf [[Stahl]]-, [[Kupfer]]---und [[Nickel]]basis sowie Edelmetalle miteinander verbinden und beschichten.

'''Frage: Nennen sie drei Arten von stoffschlüssigen Verbindungen'''[[Bild:StartLöten2L%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungen#Nennen_sie_drei_Arten_von_stoffschl.C3.jpg|BCssigen_Verbindungen|centerAntwort 1]]

*Die Festigkeit von Lötverbindungen ist geringer als die von [[Schweißverbindungen]]*Lötverbindungen sind im Bezug auf [[Schweißverbindungen]] aufwendiger in der Vorbearbeitung*Flussmittelreste können zu chemischer [[Korrosion]] der Verbindung führen*Größere Lötstellen benötigen viel des meist teuren Lotes, das meist aus [[Zinn]] oder [[Silber]] besteht*Nach dem Löten ist kein Ausrichten mehr möglich '''Frage: Warum ist Löten gerade in der Elektroindustrie interessant?'''[[L%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungen#Warum_ist_L.C3.B6ten_gerade_in_der_Elektroindustrie_interessant.3F|Antwort 2]] ==Funktion===== Legierungsbildung ===Entscheidend für das Löten ist das Benetzen des Grundwerkstoffs mit Lot. Das Lot verflüssigt sich, breitet sich aus und haftet nach dem Erstarren an der Oberfläche des Werkstücks. Im Gegensatz zum [[Schweißen ]] wird beim Löten nicht der Grundwerkstoff geschmolzen, sonder nur das Lot als Zusatzstoff. Voraussetzung für das Benetzen der Oberfläche ist eine metallisch reine Oberfläche und die Arbeitstemperatur. Beim Benetzen der Oberfläche läuft eine Legierungsbildung zwischen dem Grundwerkstoff und dem Lot ab. Das Lot [[Diffusion|diffundiert]] in den Grundwerkstoff, der wiederum in die Lotschicht. Das bedeutet, das sich kleinste Partikel des jeweiligen Stoffes sich in den anderen einlagern, wodurch eine Legierung entsteht. Die Tiefenausdehnung Vollständigkeit der Diffusionszone Legierung ist entscheidend für die Festigkeit der Lötung entscheidend.[[Bild:Diffusion 2.JPG]]

[[L%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungen#Was_versteht_man_unter_Diffusion.3F|Antwort 23]] 

Flüssiges Lot besitzt genauso wie Wasser die Eigenschaft, sich in enge Spalten zuziehenzu ziehen. Diese Eigenschaft wird Kapillarwirkung genannt. Hierbei besteht zwischen Steighöhe des Lotes und Spaltbreite der Fuge ein direkter Zusammenhang. Je enger die Spaltbreite, desto höher zieht sich das Lot.

[[Bild:Kapillarer FülldruckKapillarerdruck in mbar.jpg]]http://www.jbk.ch/lap/images/physik/physik-statik-druck1.gif

[[L%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungen#Welche_L.C3.B6tspaltbreite_ist_optimal.3F|Antwort 34]] ==Temperaturen beim Löten=====Schmelzbereich des Lotes===Der Temperaturbereich vom Beginn des Schmelzens ([[Solidustemperatur]]) bis zur vollständigen Verflüssigung ([[Liquidustemperatur]]) wird als Schmelzbereich des Lotes bezeichnet. [[Bild:Liquidus-Solidus.jpg|center]]

Die Arbeitstemperatur ist immer höher als die [[Solidustemperatur]]. Sie kann gleich sein mit der [[Liquidustemperatur]], aber auch darüber oder darunter liegen. ===Maximale Löttemperatur===Die maximale Löttemperatur ist die Temperatur, oberhalb der das Lot oder das Werkstück oder das Flussmittel geschädigt wird. Der Bereich der Löttemperatur wird nach unten hin durch die Arbeitstemperatur und nach oben hin durch die maximale Löttemperatur begrenzt. ===Wirktemperatur===Unter dem Wirktemperaturbereich versteht man den Temperaturbereich, innerhalb dessen ein Flussmittel oder Lötschutzgas das Benetzen von Werkstücken durch flüssige Lote ermöglicht. '''Frage: Was versteht man unter Liquidustemperatur?'''[[L%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungen#Was_versteht_man_unter_Liquidustemperatur.3F|Antwort 5]] ==Einteilung der Lötverbindungen=====Einteilung nach Löttemperaturen===

Beim Weichlöten (WL)liegt die Arbeitstemperatur unter 450°C. Die Lote bestehen meistens aus Legierungen weicher Metalle wie Zinn, Zink, Blei und Cadmium. Weichlöten wird angewendet, wen wenn an die Festigkeit keine großen Anforderungen gestellt werden, die Verbindungen aber dicht oder leitfähig sein sollen. Es wird mit Kolben, im Ofen oder mit Flamme gelötet.  

 Die Arbeitstemperatur beim Harlöten Hartlöten (HL) liegt oberhalb von 450°C. Mit Hartlötungen lassen sich Festigkeitswerte von bis zu 500N500 N/mm² erreichen, wobei diese von der Art des Lotes sowie von der Gestahltung Gestaltung der Lötverbindung abhängt.Hartlotverbindungen werden mit Flamme oder durch [[Induktion]] gelötet. 

 Beim Hochtemperaturlöten (HTL) wird ohne Flussmittel unter Luftabschluss [[Luft]]abschluss gelötet. Es werden Loten Lote verwendet, deren Arbeitstemperatur oberhalb von 900°C liegen. Meistens sind das Kupferbasislote, zinkhaltig und zinkfrei, Nickelbasislote und Gold-,Palladium- sowie Titanlote. Das Lot wird in Form von Lotformteilen oder Lotpasten zugegeben. Als Wärmequelle dienen Durchlauföfen oder Vakuumöfen. 

[[L%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungen#In_welchem_Bereich_liegt_die_Arbeitstemperatur_beim_Hartl.C3.B6ten.3F|Antwort 46]]  == Vorteile/Nachteile == '''Vorteile von Lötverbindungen''' *Lötstellen sind gut elektrisch leitfähig

*Durch niedrige Arbeitstemperaturen '''Löten mit angesetztem Lot''': hierbei wird erst das Werkstück auf Arbeitstemperatur gebracht und dann wird das Lot durch Berührung mit dem Werkstück oder der Werkstoff kaum geschädigtWärmequelle zum Schmelzen gebracht. Diese Art der Lotzuführung wird häufig beim Weichlöten und Hartlöten verwendet.

*Bauteile '''Löten mit Lotdepot''': das Lotdepot ist eine Aussparung im Werkstück, in die vor der Erwärmung das Lot eingelegt wird. Das Lot wird zusammen mit dem Werkstück auf Arbeitstemperatur gebracht, wobei aber direkte Flammeneinwirkung auf das Lot, durch das Depot, vermieden werden nicht durch Bohrungen geschwächt. Der Fließweg des Lotes ist von innen nach außen, wie zwobei das Flussmittel aus dem Lötspalt verdrängt wird.B bei Niet- und Schraubverbindungen

'''Nachteile bei LötverbindungenAuftragslöten'''

*Größere Lötstellen benötigen viel des meist teuren Lotes'''Spaltlöten''': Beim Spaltlöten ist der Lötspalt zwischen den Werkstücken kleiner als 0, 5mm, durch die Kapillarwirkung dringt das meist aus Zinn oder Silber bestehtLot tief in den Lötspalt vor. Bei engem Lötspalt sind dünnflüssige Lote günstiger.

'''Frage: Warum ist Löten gerade in der Elektroindustrie interessant?Fugenlöten''': Der Lötspalt beim Fugenlöten ist größer als 0,5 mm oder die Lötstelle ist V- oder X-förmig erweitert, dadurch hat die Kapillarwirkung keinen Einfluss mehr. Fugenlöten wendet man bei Reparaturarbeiten an [[L%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungen#Warum_ist_L.C3.B6ten_gerade_in_der_Elektroindustrie_interessant.3F|Antwort 5Stahl]]- oder Gussteilen.

==Temperaturen beim Löten=='''Frage: Welches Verfahren wählt man, wenn man ein Rohr der Länge nach auf eine Platte löten würde?'''===Schmelzbereich des Lotes===Der Temperaturbereich vom Beginn des Schmelzens (Solidustemperatur) bis zur vollständigen Verflüssigung (Liquidustemperatur)wird als Schmelzbereich des Lotes bezeichnet[[L%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungen#Welches_Verfahren_liegt_vor.2C_wen_man_ein_Rohr.2C_der_L.C3.A4nge_nach_auf_eine_Platte_l.C3.B6ten_w.C3.BCrde.3F|Antwort 8]]

===Arbeitstemperatur=Auslegung / Gestaltung==Die Arbeitstemperatur Damit bei gelöteten Bauteile die Lötsicherheit gewährleistet ist die niedrigste Temperatur, die an den Berührungsflächen zwischen Lot und Werkstück herrschen muss, damit das Lost sich aus breitet, fließt und am Grundwerkstoff binden kannmüssen schon bei der Konstruktion eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden.

*Bei der Gestaltung von Lötverbindungen sollten ausreichend große Lötflächen (z.B. durch Überlappungen) vorsehen werden*Im Lötstoßbereich sollte möglichst keine Biegebeanspruchungen, Spannungskonzentrationen oder geometrische Kerbwirkungseffekte auftreten*Lötnähte sollten möglichst auf Schub beansprucht werden*Die Arbeitstemperatur ist immer höher als die Solidustemperatur. Sie kann gleich Gestaltung der Lötverbindung sollte so ausgelegt sein mit , dass Rückstände von Fluss- und Lötstoppmitteln gut zu entfernen sind (Hohlräume)*Die Oberflächen der LiquidustemperaturLötstellen sollten einen Mittenrauhwert von Ra &le; 12, aber auch darüber oder darunter liegen5&mu;m aufweisen.*Bei einem geschlossenen Hohlraum muss ein Druckausgleich vorhanden sein (z.B.durch eine Entlüftungsbohrung)

===Maximale Lötemperatur===In der unteren Zeichnung sind einige Beispiele für geeignete Lötkonstruktionen:{||[[Bild:Lötkonstruktionen.JPG]]||'''Hinweise :'''* Die maximale Löttemperatur rechte Lötkonstruktion ist die Temperaturzweckmäßiger,oberhalb der da das Lot oder das Werkstück oder das von innen nach außen fließen kann, zusätzlich hat man die Kontrolle über den Füllgrad des Lötspalts. Das Flussmittel geschädigt wirdkann durch die Bohrung entweichen. Der Bereich * Bei der Löttemperatur rechten Lötverbindung wird nach unten hin durch die Arbeitstemperatur und nach oben hin Festigkeit durch die maximale Löttemperatur begrenztachsparallele Rändelspalte gesteigert. Durch den Einsatz des Lotdepots läst sich der Fließweg des Lotes halbieren. ===Wirktemperatur===Unter dem Wirktemperaturbereich versteht man den Temperaturbereich, innerhalb dessen ein Flußmittel oder Lötschutzgas *Durch das Benetzen von Werkstücken durch flüssige Lote ermöglichtUmbördeln wird die Lötverbindung zugentlastet. '''Frage: Was versteht man unter Liquidustemperatur?'''[[L%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungen#Was_versteht_man_unter_Liquidustemperatur.3F|Antwort 6]]}

==BelastbarkeitBeanspruchung==Die zulässige Beanspruchung einer Lötverbindung hängt von mehrern mehreren Faktoren ab: * vom Lot,* vom Grundwerkstoff, * von den Vor- und Nachbehandlungen, * von der konstruktiven Gestahltung Gestaltung sowie * vom Lötspalt.

 Hartlötverbindungen Hartlötverbindung

Die Festigkeit von Hartlötverbindungen sinkt je nach Lot gerinfügig geringfügig bei Langzeitbelastungen gegenüber Kurzzeitversuchen, dabei haben die Betriebstemperatur und die Schwingspielzahl einen großen EinflußEinfluss. Durch ein begrenztes Nachwärmen während des Lötvorgangs läst sich die Festigkeit erhöhen.

'''Hier geht es zum ausführlichen '''[[Bild:2FormelKomplettL%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungen#.JPGC3.9Cbungsaufgabe_1|Lösungsweg]]

'''Hier geht es zum ausführlichen '''[[Bild:4FormelKomplettL%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungen#.JPG]]  ===Übungsaufgaben=== Übungsaufgabe 1: Eine Kaltwasserleitung aus Kupferrohr 54 x 2 wird nach Skizze mit einer weich aufgelöteten Kappe verschlossenC3. Es ist zu prüfen, ob die Spaltlötverbindung für einen höchsten Wasserdruck von 8 bar sicher auslegen.  [[Bild:Stopfen.jpg9Cbungsaufgabe_2|centerLösungsweg]] 

'''Hier geht es zum ausführlichen '''Vorschlag: Berechne diese Aufgabe auch mal für [[L%C3%B6tverbindungen_L%C3%B6sungenKlebverbindungen#.C3.9Cbungsaufgabe_1.Aufgabe_1|LösungswegKlebverbindungen]]

Das Lot ist ein metallischer Zusatzstoffwerkstoff, mit dessen Hilfe [[Metalle|metallische Teile ]] beim Löten miteinander verbunden werden. Dabei ist es wichtig, das der [[Schmelzpunkt ]] des Lotes unterhalb desjenigen des niedrigsten der zu verbindenden Teile liegt. Lote bestehen aus Legierungen oder seltener aus [[Metalle|reinen Metallen]]. Im Fachhandel sind sie als Drähte, Stäbe, Pasten oder als Lotformteile zu erhalten.

*Der [[Schmelzpunkt ]] des Lotes sollte ca. 50°C unterhalb des Schmelzpunktes [[Schmelzpunkt]]es vom Grundwerkstoff liegen

Weichlote sind nach [[DIN ]] 1707 in vier Gruppen eingeteilt.Der Hauptbestandteil von Weichloten ist [[Zinn]]. *Gruppe A [[Blei]]-[[Zinn]]- und [[Zinn]]-[[Blei]]-Lote*Gruppe B [[Zinn]]-[[Blei]]-Weichlote mit [[Kupfer]]-, [[Silber]]- oder [[Phosphor]]zusatz*Gruppe C Sonder-Weichlote*Gruppe D Weichlote für [[Aluminium]]werkstoffe

*Gruppe A Blei-Zinn- und Zinn-Blei-Lote*Gruppe B Zinn-Blei-Weichlote mit Kupfer-Weichlotverbindungen eignen sich nicht dafür Kräfte zu übertragen,Silber- oder Pospohrzusatz*Gruppe C Sonder Weichlote*Gruppe D Weichlote für Aluminiumwerkstoffeda sie bei Dauerbelastungen zum Kriechen neigen. Bei Weichlotverbindungen ist wegen der geringen Festigkeit auf ausreichend große Lötflächen zu achten.

Weichlotverbindungen eignen sich nicht dafür Kräfte zu übertragen, da sie bei Dauerbelastungen zum kriechen neigen[http://www.brazetec.de/brazetec/content/produkte/Weichlote.cfm Herstellerseite für Weichlote]

*Hartlote , die aus [[Silber]], [[Zink ]] und Cadmium bestehen,ermöglichen ein werkstück- und werkstoffschonendes lötenLöten, bei kurzen Lötzeiten. Das Cadmium hat dabei die Aufgabe die Arbeitstemperatur auf 610°C herab zu setzen. Werden cadmiumhaltige Lote stark Überhitztüberhitzt, so entstehen gesundheitsschädliche Cadmiumdämpfe.

'''nickel[[Nickel]]- und manganhaltige Hartlote'''

*[[Nickel]]- und manganhaltige Hartlote werden zum Auflöten von Hartmetallen auf Stahlträgern [[Stahl]]trägern und zum löten Löten von schwerbenetzbaren schwer benetzbaren Werkstoffen, wie [[Wolfram ]] und [[Molybdän]], verwendet.

*Phosphorhaltige Hartlote besitzen einen Selbstfließeffekt, der es ermöglicht Kupferwerkstoffe [[Kupfer]]werkstoffe an der [[Luft|Atmosphäre ]] ohne Flußmittel Flussmittel zu löten. Bei [[Eisen ]]- und Nickelwerkstoffe [[Nickel]]werkstoffen entstehen allerdings spröde Übergangszonen und sind daher nicht geeignet.

[http://www.brazetec.de/brazetec/content/produkte/Hartlote.cfm Beispiele Herstellerseite für Hartlote]

Bei Hochtemperaturlote Hochtemperaturloten unterscheidet man zwischen NickelbasisloteNickelbasisloten, zinkhaltig [[zink]]haltig und zinkfrei[[zink]]frei, Kupferbasisloten [[Kupfer]]basisloten und [[Gold]]-, Palladium- sowie Titanloten[[Titan]]loten, wobei sich mit palladiumhaltigen Loten die höchsten Arbeitstemperaturen (1800 1.800- 2000°C2.000°C) erreichen lassen.

Die Aufgabe von Flußmitteln Flussmitteln ist es die Oberfläche der Lötstelle von Oxidationen [[Oxidation]]en zu befreien und ihre Neubildung zu verhindern, desweitern wir des weiteren wird die Benetzung der metallischen Oberfläche mit geschmolzenem Lot unterstützt. Flußmittel Flussmittel sind als Pulver, Paste Pasten oder Flüssig flüssig erhältlich. Der [[Schmelzpunkt ]] von Flussmitteln muss ca. 50°C unter der des Lotes liegen. Die Wirksamkeit von Flussmitteln ist zeitlich begrenzt, da nach einer Zeit keine Oxide mehr gelöst werden können.

*mögliche [[Korrosion ]] durch Flussmittelrückstände

Hier findet ihr einige '''Links zu Lieferanten ''' von Loten, Flussmitteln und Gerätschaften, aber auch zu Schulungen und Datenblättern :

Roloff/Matek: Maschinenelemente, Lehrbuch und Tabellenbuch, Vieweg Verlag, 17. Aufl. 2005, ISBN 3-528-17028-X, Seite 82-92

Roloff/Matek Maschinenelemente Formelsammlung, Vieweg Verlag, 7. Aufl. 2003. ISBN 3-528-64482-6, Seite 26-29