Lötverbindung Lösung
Lösungs Übungsaufgabe 1:
- Aufgabenstellung:
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.
Formel:
Lösungsweg
geg:
S = 3
lü = b
Fnenn= 500 N
KA = 1 (Betriebsfaktor lt. Tab. 3.5 Roloff/Matek)
τI = 200 N/mm2 (Hartlote lt.Tab. 5.3 Roloff/Matek)
ges:
lü in mm
lös:
τI =(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: Mit einer dreifachen Sicherheit beträgt die Überlappungslange lü= 1,58mm.
Lösungs Übungsaufgabe 2:
- Aufgabenstellung:
Mit der Längskraft F belastete Kopfbolzen d = 12mm sollen entsprechend Bild in Grundkörper hart eingelötet werden. Bolzen und Grundkörper bestehen aus S235JR ( Rm 360 N/mm²) und die Scherfestigkeit der Lötnaht beträgt 205 N/mm². Zu berechnen sind: a) Die Überlappungslänge lü ( Einstecktiefe), wenn Bolzen und Lötnaht die gleiche Tragfähigkeit aufweisen sollen. b) die zulässige ertragbare Längskraft F, wenn die Verbindung mit der dreifachen Sicherheit gegen Bruch ausgelegt werden soll und die Last ruhend und stoßfrei auftritt.
Formel:
Lösungsweg
geg:
Werkstoff = S235JR
Rm = 360 N/mm2 (TB 1-1a lt. Roloff/Matek)
TIB = 205 N/mm2 ( für Silberhartlot AG 203 lt. TB 5-10 Roloff/Matek)
d = 12mm
KA = 1 (Betriebsfaktor lt. Tab. 3.5 Roloff/Matek)
S = 3
ges:
a) lü in mm
b) F in kN
lös a)
lü ≈ ( Rm / TIB ) * d / 4
lü ≈ ( 360 N/mm2 / 205 N/mm2) * 12mm / 4 ≈ 5 mm
lü ≈ 5 mm
Antwort a : Die ( Einstecktiefe ) Überlappungslänge beträgt 5 mm.
lös b)
AI = d * π * Iü
AI = 12mm* π * 5 mm
AI = 188 mm2
F = TIB * AI / KA * S
F = 205 N/mm2 * 188 mm2 / (1,0 * 3 )
F = 12,8 kN
Antwort b : Die Hartlötverbindung kann mit einer dreifachen Sicherheit eine ruhende Längskraft von 12,8 kN übertragen.
