Hartlöten von Kupfer und Kupferlegierungen

1. Lötmaterial

(1) Die Haftfestigkeit einiger gebräuchlicher Lötmittel für Kupfer- und Messinglötverbindungen ist in Tabelle 10 dargestellt.

Tabelle 10 Festigkeit von Lötverbindungen aus Kupfer und Messing

Beim Hartlöten von Kupfer mit Zinn-Blei-Lot kann ein nicht korrosives Flussmittel wie Kolophonium-Alkohol-Lösung oder eine wässrige Lösung aus aktivem Kolophonium und Zinkchlorid (ZnCl₂) + Ammoniakwasser (NH₄Cl) verwendet werden. Letztere eignet sich auch zum Hartlöten von Messing, Bronze und Berylliumbronze. Beim Hartlöten von Aluminiummessing, Aluminiumbronze und Siliziummessing kann Zinkchlorid-Salzsäure-Lösung als Flussmittel dienen. Beim Hartlöten von Mangan-Weißkupfer kann Phosphorsäure-Lösung als Injektionsmittel verwendet werden. Zinkchlorid-Lösung kann als Flussmittel beim Hartlöten mit bleihaltigen Loten eingesetzt werden, und FS205-Flussmittel eignet sich beim Hartlöten mit cadmiumhaltigen Loten.

(2) Beim Hartlöten von Kupfer mit Lötmetallen und Flussmitteln können silberbasierte und kupferphosphorhaltige Lötmetalle verwendet werden. Silberbasiertes Lot ist aufgrund seines moderaten Schmelzpunktes, seiner guten Verarbeitbarkeit, seiner guten mechanischen Eigenschaften sowie seiner elektrischen und thermischen Leitfähigkeit das am weitesten verbreitete Hartlot. Für Werkstücke, die eine hohe Leitfähigkeit erfordern, sollte b-ag70cuzn-Lot mit hohem Silbergehalt gewählt werden. Für das Vakuumlöten oder das Löten im Schutzgasofen sind b-ag50cu, b-ag60cusn und andere Lötmaterialien ohne flüchtige Elemente geeignet. Lötmetalle mit niedrigem Silbergehalt sind kostengünstig, weisen hohe Löttemperaturen auf und führen zu einer geringen Zähigkeit der Lötverbindungen. Sie werden hauptsächlich zum Hartlöten von Kupfer und Kupferlegierungen mit geringen Anforderungen verwendet. Kupferphosphor- und Kupferphosphor-Silber-Lötmetalle eignen sich ausschließlich zum Hartlöten von Kupfer und seinen Kupferlegierungen. Unter diesen zeichnet sich b-cu93p durch gute Fließfähigkeit aus und wird zum Hartlöten von Teilen eingesetzt, die keiner Stoßbelastung ausgesetzt sind, beispielsweise in der Elektromechanik, der Instrumenten- und der Fertigungsindustrie. Der optimale Spalt beträgt 0,003 bis 0,005 mm. Kupfer-Phosphor-Silber-Lötmetalle (z. B. b-Cu70PAG) weisen eine höhere Zähigkeit und Leitfähigkeit als Kupfer-Phosphor-Lötmetalle auf. Sie werden hauptsächlich für elektrische Verbindungen mit hohen Leitfähigkeitsanforderungen eingesetzt. Tabelle 11 zeigt die Verbindungseigenschaften einiger gängiger Lötmaterialien für Kupfer und Messing.

Tabelle 11 Eigenschaften von Lötverbindungen aus Kupfer und Messing