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, Superlegierungen, feuerfesten Legierungen und Keramik verwendet. Die Lötverbindung ist hell und dicht, 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 Öfen können mit Erdgas oder Elektroheizung beheizt werden. Sie können als seitlich montierte Öfen, Bodenöfen oder oben montierte Öfen (Kang-Typ) ausgeführt werden, und das Vakuumsystem kann universell sein.
Ein Vakuumsystem besteht im Wesentlichen aus einer Vakuumeinheit, einer Vakuumleitung, einem Vakuumventil usw. Die Vakuumeinheit besteht üblicherweise aus einer Drehschieberpumpe und einer Öldiffusionspumpe. Eine einzelne mechanische Pumpe kann nur ein Vakuum von weniger als 1,35 × 10-1 Pa erreichen. Um ein Hochvakuum zu erreichen, muss gleichzeitig eine Öldiffusionspumpe verwendet werden, die ein Vakuum von 1,35 × 10-4 Pa erreichen kann. 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. Es eignet sich auch zum Verbinden einiger Sondermetalle wie Titan, Zirkonium, Niob, Molybdän und Tantal. Das Vakuumlöten hat jedoch auch folgende Nachteile:
① Unter Vakuumbedingungen verflüchtigt sich Metall leicht. Daher sollte Vakuumlöten nicht für das Grundmetall und das Lötschweißen flüchtiger Elemente verwendet werden. Gegebenenfalls sollten entsprechende komplexe Prozessmaßnahmen ergriffen werden.
② Beim Vakuumlöten kommt es auf die Oberflächenrauheit, die Montagequalität und die Passungstoleranz der gelöteten Teile an und es werden hohe Anforderungen an die Arbeitsumgebung und das theoretische Niveau der Bediener gestellt.
③ Vakuumgeräte sind komplex und erfordern eine hohe einmalige Investition sowie hohe Wartungskosten.
Wie wird der Lötprozess im Vakuumofen durchgeführt? Beim Löten im Vakuumofen wird das Schweißteil in den Ofen (oder in den Lötbehälter) gelegt, die Ofentür (oder der Deckel des Lötbehälters) geschlossen und vor dem Erhitzen ein Vakuum erzeugt. Zuerst wird die mechanische Pumpe gestartet, sobald ein Vakuum von 1,35 Pa erreicht ist, das Steuerventil gedreht, der direkte Weg zwischen der mechanischen Pumpe und dem Lötofen geschlossen, die Rohrleitung über die Diffusionspumpe mit dem Lötofen verbunden, innerhalb einer begrenzten Zeit mithilfe der mechanischen Pumpe und der Diffusionspumpe gearbeitet, der Lötofen auf das erforderliche Vakuum aufgepumpt und dann die elektrische Heizung gestartet.
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 Gas und Wasserdampf, der von Ofenwand, Vorrichtung und Schweißnähten absorbiert wird, sowie die Verflüchtigung von Metall und Oxid auszugleichen, um so den tatsächlichen Luftabfall 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 Lot 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 Vakuumpumpen zu besseren Ergebnissen beim Hochvakuumlöten bei.
Beitragszeit: 07. Mai 2022