Wie steht es mit der Schweißwirkung eines Vakuumlötofens?
Das Löten im Vakuumofen ist ein relativ neues Lötverfahren ohne Flussmittel unter Vakuumbedingungen. Da das Löten im Vakuum stattfindet, wird die schädliche Wirkung der Luft auf das Werkstück effektiv eliminiert, sodass das Löten ohne Flussmittel erfolgreich durchgeführt werden kann. Es wird hauptsächlich zum Löten von schwer lötbaren Metallen und Legierungen wie Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen, Hochtemperaturlegierungen, feuerfesten Legierungen und Keramik verwendet. Die Lötverbindung ist hell und kompakt, mit guten mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit. Vakuumlötgeräte werden im Allgemeinen nicht zum Nadelschweißen von Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl verwendet.
Die Lötanlage im Vakuumofen besteht hauptsächlich aus einem Vakuumlötofen und einem Vakuumsystem. Es gibt zwei Arten von Vakuumlötöfen: Heißofen und Kaltofen. Beide Öfentypen können mit Erdgas oder Elektroheizung beheizt werden und sind als seitlich montierte Öfen, Bodenöfen oder oben montierte Öfen (Kang-Typ) erhältlich. Das Vakuumsystem kann grundsätzlich verwendet werden.
Ein Vakuumsystem besteht im Wesentlichen aus einer Vakuumeinheit, einer Vakuumleitung, einem Vakuumventil usw. Die Vakuumeinheit besteht üblicherweise aus einer Drehschieberpumpe und einer Öldiffusionspumpe. Eine mechanische Pumpe allein kann nur ein Vakuum von weniger als 1,35 × 10-1 Pa erreichen. Um ein Hochvakuum zu erreichen, muss gleichzeitig eine Öldiffusionspumpe eingesetzt werden. Dadurch kann ein Vakuum von 1,35 × 10-4 Pa erreicht werden. Der Gasdruck im System wird mit einem Vakuummeter gemessen.
Beim Vakuumlöten wird im Ofen oder in der Lötkammer unter Luftabsaugung gelötet. Es eignet sich besonders zum Löten großer und durchgehender Verbindungen und auch zum Verbinden einiger Sondermetalle wie Titan, Zirkonium, Niob, Molybdän und Tantal. Das Anwendungsspektrum ist breit gefächert. Vakuumlöten hat jedoch auch folgende Nachteile:
① Das Metall verflüchtigt sich unter Vakuum leicht, daher ist das Vakuumlöten von Grundmetallen und Füllmetallen mit flüchtigen Elementen nicht geeignet. Falls dies erforderlich ist, müssen entsprechende komplexe Prozessmaßnahmen ergriffen werden.
2. Beim Vakuumlöten kommt es auf die Oberflächenrauheit, die Montagequalität und die Passungstoleranz der gelöteten Teile an und erfordert ein hohes theoretisches Niveau an Arbeitsumgebung und Bedienern.
③ Vakuumgeräte sind komplex und erfordern eine hohe einmalige Investition sowie hohe Wartungskosten.
Wie wird also ein Lötprozess im Vakuumofen durchgeführt? Beim Löten im Vakuumofen wird das zu schweißende Werkstück in den Ofen (oder in den Lötbehälter) geladen, die Ofentür geschlossen (oder der Deckel des Lötbehälters geschlossen) und vor dem Erhitzen vakuumiert. Starten Sie zuerst die mechanische Pumpe, drehen Sie das Steuerventil, sobald der Vakuumgrad 1,35 Pa erreicht hat, schließen Sie den direkten Weg zwischen der mechanischen Pumpe und dem Lötofen, verbinden Sie die Rohrleitung über die Diffusionspumpe mit dem Lötofen, verlassen Sie sich darauf, dass die mechanische Pumpe und die Diffusionspumpe innerhalb einer begrenzten Zeit arbeiten, pumpen Sie den Lötofen auf den erforderlichen Vakuumgrad und starten Sie dann die Heizung.
Während des gesamten Prozesses des Temperaturanstiegs und der Erwärmung muss die Vakuumeinheit kontinuierlich arbeiten, um das Vakuum im Ofen aufrechtzuerhalten und Luftlecks an verschiedenen Schnittstellen des Vakuumsystems und des Lötofens, die Freisetzung von an der Ofenwand, den Vorrichtungen und Schweißnähten adsorbiertem Gas und Dampf sowie die Verflüchtigung von Metall und Oxiden usw. auszugleichen, um so die tatsächliche Luftmenge zu reduzieren. Es gibt zwei Arten des Vakuumlötens: Hochvakuumlöten und Teilvakuumlöten (mittleres Vakuum). Hochvakuumlöten eignet sich sehr gut zum Löten von unedlen Metallen, deren Oxide sich nur schwer zersetzen (wie etwa Superlegierungen auf Nickelbasis). Teilvakuumlöten wird in den Fällen verwendet, in denen sich das unedle Metall oder das Füllmetall unter den Löttemperaturen und Hochvakuumbedingungen verflüchtigt.
Wenn besondere Vorkehrungen zur Gewährleistung hoher Reinheit getroffen werden müssen, sollte vor dem Trockenlöten mit Wasserstoff eine Vakuumreinigungsmethode angewendet werden. Ebenso trägt die Verwendung von Trockenwasserstoff oder einer Inertgasreinigungsmethode vor dem Vakuumieren zu besseren Ergebnissen beim Hochvakuumlöten bei.
Veröffentlichungszeit: 21. Juni 2022