AUFTRAGLÖTEN

In Anlehnung an die Definition der Norm DIN 8505 ist Löten ein thermisches Verfahren zum stoffschlüssigen Fügen und Beschichten von Werkstoffen, wobei eine flüssige Phase durch Schmelzen eines Lotes entsteht. Die Solidustemperatur der Grundwerkstoffe wird nicht erreicht. Insbesondere hierdurch unterscheidet sich das Löten wesentlich von den schweißtechnischen Füge- und Beschichtungsverfahren. 

Vom Weichlöten wird dann gesprochen, wenn die Liquidustemperatur der Lote unterhalb 450 °C liegt. Ist sie größer als 450 °C, so kennzeichnet dies den Bereich des Hartlötens. Kommt als weitere Bedingung hinzu, daß die Liquidustemperatur der Lote oberhalb von 900 °C liegt und die Lote flusmittelfrei unter Luftabschluss verarbeitet werden, so ist hierdurch der Bereich des Hochtemperaturlötens umrissen.

Beim Beschichtungsvorgang können Hartstoff-Formkörper in situ durch Löten erzeugt werden. Sie werden dabei mit hoher Haftfestigkeit auf die Oberfläche einer Komponente aufgetragen.

Die Basis des Beschichtungsprozesses bilden dabei kunststoffgebundene Hartstoff- und Lotpulver. Als Hartstoffe werden Körnungen aus WC und Cr3C2 oder Mischungen beider mit entsprechendem Korndurchmesser eingesetzt, als Lotlegierung hat sich das Nickelbasislot NI102 (d ~ 50 µm) bewährt. Diese jeweils mit einem organischen Bindemittel gebundenen Pulver werden zu Vliesen mit Dicken zwischen 0,7 und 3 mm verarbeitet. Die nicht vollständige Umhüllung bzw. die Vernetzung der Hartstoff- oder auch Lotteilchen durch das Bindemittel bietet die Gewähr für flexible, gummiartige Vliese, die dadurch auch an gekrümmte Flächen angelegt werden können. Die Formgebung ist über einfache Schneid- und Stanzverfahren möglich und gestattet daher eine nahezu unbegrenzte Formenvielfalt.

Für die Erzeugung eines Beschichtungsverbundes wird zunächst das Hartstoffvlies auf der zu beschichtenden Bauteiloberfläche mechanisch fixiert. Eine Matte aus Lotvlies legt man deckungsgleich darüber. Beide Vliese können über einen speziell entwickelten Klebstoff zusätzlich befestigt werden. Das Hartstoffvlies hat nach dem Fixieren am Bauteil nahezu die Geometrie der späteren Beschichtung. Über die Dicke des aufgelegten Lotvlieses wird die Lotmenge eingestellt, die notwendig ist, um sowohl die Hohlräume zwischen den Karbiden des Hartstoffvlieses aufzufüllen als auch den gesamten Verbund am Grundwerkstoff festzulöten. Dazu wird das Bauteil zum Beispiel in einem Schutzgasofen unter Wasserstoff oder Argon auf etwa 1100°C erhitzt. Im Laufe der Erwärmung zersetzt sich bei 450°C das Bindemittel, die gasförmigen Zersetzungsprodukte entweichen über die Poren der Vliese.

Es entsteht eine definierte, offene Porosität. Nach seinem Aufschmelzen (NI102: 970 bis 1000°C) infiltriert das Lot aufgrund der sehr großen Kapillarwirkung des Pulverhaufwerks selbsttätig die untenliegende Hartstoffschicht und bildet mit dem Trägerwerkstoff eine stoffschlüssige Verbindung.