Aluminium zu Hause löten: Prozessmerkmale, Arten von Flussmitteln und Loten, wie man ein Rohr lötet

Aluminium und seine Legierungen haben sehr gute Eigenschaften, wie hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit, leichte Verarbeitbarkeit, geringes Gewicht, Umweltverträglichkeit. Aber dieses schöne Metall hat ein sehr fettes Minus, es ist extrem schwer zu löten. Ein richtig ausgewähltes Flussmittel zum Löten von Aluminium hilft, dieses schwerwiegende Problem zu lösen.

Aluminiumeigenschaften

Das Problem beim Hartlöten von Aluminium liegt in seiner chemischen Struktur begründet. Dieses Metall ist an sich chemisch sehr aktiv, es reagiert mit fast allen chemischen Stoffen. Dies führt dazu, dass reines Aluminium sofort mit Luftsauerstoff reagiert. Dadurch bildet sich auf der Metalloberfläche ein sehr dünner und gleichzeitig ungewöhnlich starker Oxidfilm: Al2O3. Aluminium und sein Oxid sind aufgrund ihrer Eigenschaften zwei extreme Gegensätze, die zu einem Ganzen vereint sind. Zum Beispiel:

• Der Schmelzpunkt von reinem Aluminium beträgt 660 Grad. Aluminiumoxid, oder auch Korund genannt, schmilzt bei einer Temperatur von 2600 Grad. Feuerfester Korund wird in der Industrie als Feuerfestmaterial verwendet.
• Aluminium ist ein sehr weiches und duktiles Metall. Korund hat eine extrem hohe mechanische Festigkeit, die es ermöglicht, alle Arten von abrasiven Materialien daraus herzustellen.

Aluminiumoxid macht konventionelles Löten zu einem recht komplexen Prozess. Für eine erfolgreiche Umsetzung ist der Einsatz spezieller Verfahren und spezieller Aluminiumlote und -flussmittel erforderlich.

Lötmetalle

Das Löten von Metallen bedeutet, dass eine spezielle Substanz namens Lot in geschmolzenem Zustand in den Raum zwischen den zu lötenden Teilen eingebracht wird. Nach dem Erstarren verbindet das Lot zwei Metallteile zuverlässig zu einem Ganzen.

Beim Aluminiumlöten verhindert der Oxidfilm auf seiner Oberfläche, dass sich das geschmolzene Lot mit dem Metall verbindet. Mit anderen Worten, die Adhäsion wird gebrochen, und daher kann sich das Lot nicht über die Oberfläche des Metalls verteilen und daran haften.. Dies macht das Löten von Aluminium ohne den Einsatz spezieller Mittel, die Oxide teilweise von der Metalloberfläche entfernen und die normale Haftung fördern, praktisch unmöglich.

Entfernung des Oxidfilms

Das Entfernen von Oxid von der Oberfläche von Aluminium ist ein komplexer Vorgang und führt nie zum endgültigen Ergebnis. Das heißt, es ist praktisch unmöglich, den Oxidfilm zu entfernen, da sich anstelle des gerade entfernten sofort ein neuer bildet. Es ist nur mit Hilfe spezifischer Mittel möglich, seine Wirkung zu schwächen. Dies kann mit zwei verschiedenen Methoden erfolgen:

• Chemische Methode. Mit Hilfe spezieller Aluminiumflussmittel wird der Film durch die Einwirkung aktiver Säuren zerstört.
• Mechanische Methode. Durch die Verwendung von Schleifwerkzeugen wird die Integrität des Films beeinträchtigt.

In der Praxis werden diese beiden Methoden am häufigsten kombiniert, um den größtmöglichen Effekt zu erzielen.

Aluminium-Flussmittel

Das Flussmittel wird verwendet, um Oxid von der Metalloberfläche zu entfernen und dann die Bildung eines neuen Films zu verhindern. Es ist zu beachten, dass das Flussmittel während des Lötvorgangs nicht mit dem Lot wechselwirken und mit diesem keine chemischen Reaktionen eingehen darf. Flussmittel können in verschiedenen Zuständen sein:

• Flüssig.
• Paste.
• Pulver.

Für Aluminium werden am häufigsten flüssige Flussmittel auf Phosphorsäurebasis verwendet.. Es gibt sogenannte No-Clean-Flussmittel, bei deren Verwendung kein nachträgliches Waschen der Lötflächen unter fließendem Wasser erforderlich ist. Die Zusammensetzung von Aluminiumflussmitteln enthält jedoch meistens hochgiftige Substanzen, die unsicher sind und aus Umweltgesichtspunkten das Metall an der Lötstelle stark korrodieren können. Daher erfordert die Verwendung von Flussmitteln ein gründliches Spülen der Lötstelle unter fließendem Wasser. Die Industrie produziert mehr Aluminiumflussmittel, unter denen die folgenden unterschieden werden können:

• F-64. Hochaktives Flussmittel für Aluminium und seine Legierungen. Es gilt als das beste Flussmittel für dieses Metall. Die hohe Aktivität wird durch den hohen Gehalt an aktivem Fluor in seiner Zusammensetzung von etwa 40% bestimmt. Beim Erhitzen zerstört Fluor den Oxidfilm auf der Aluminiumoberfläche. Die Verwendung dieses Flussmittels erfordert nach Beendigung des Prozesses ein gründliches Spülen der Lötflächen.
• F-34A. Spezielles Aluminiumflussmittel für feuerfeste Lote. Zutaten: Kaliumchlorid 50%, Lithiumchlorid 32%, Natriumfluorid 10%, Zinkchlorid 8%.
• F-61A. Es wird mit herkömmlichen Blei-Zinn-Loten verwendet, die bei einer Temperatur von 150-350 Grad schmelzen. Inhaltsstoffe: Zinkfluoroborat 10%, Ammoniumfluoroborat 8%, Triethanolamin 82%. Es wird zum Löten unterschiedlicher Metalle wie Aluminium und Kupfer verwendet. Wenn sich also die Frage stellt, wie Aluminium auf Kupfer gelötet wird, ist dieses Flussmittel die Antwort.
• NITI-18 (F-380). Geeignet für feuerfeste Lote mit einem Schmelzpunkt von 390 - 620 Grad. Die Besonderheit dieses Flussmittels besteht darin, dass es bei guter Auflösung des Oxidfilms praktisch keinen Einfluss auf das Grundmetall hat. Nach Beendigung des Lötvorgangs muss das restliche Flussmittel sofort entfernt werden. Dazu wird die Lötstelle zuerst mit heißem fließendem Wasser, dann mit kaltem Wasser gewaschen. Und abschließend 15 Minuten in einer wässrigen Lösung von Phosphorsäureanhydrid inkubiert.
• A-214. Allzweck-No-Clean-Flussmittel mit mittlerer Aktivität. Anwendungstemperatur 150-400 Grad. Enthält in seiner Zusammensetzung keine schädlichen Anilinsalze, Phenole oder Carbonsäuren, daher ist nach dem Auftragen kein gründliches Abspülen erforderlich. Rückstände lassen sich leicht mit einem in Alkohol getauchten Papiertuch entfernen.

Mechanische Oxidentfernung

Um das Auflösen des Films mit einem Flussmittel zu erleichtern, wird er teilweise mechanisch entfernt. Diese Techniken können die Wirkung des Oxids nur geringfügig abschwächen, da es empirisch Es wurde festgestellt, dass der neu gebildete Film in seinen Festigkeitseigenschaften etwas schlechter ist als alt. Verwenden Sie für diese Zwecke die folgenden Geräte:

• Schleifpapier.
• Feilen und Raspeln.
• Hartmetallbürsten.

Die mechanische Entfernung von Oberflächenoxid kann mit Ziegelstaub optimiert werden. Die Lötstelle ist mit feinen Ziegelspänen vorgestreut. Dann:

• Auf die Ziegelspäne wird eine große Menge trockenes Kolophonium gegossen.
• Die vorgewärmte Spitze des Lötkolbens schmilzt das Kolophonium und verteilt es gleichmäßig auf der Metalloberfläche.
• Mit einer verzinnten Spitze des Lötkolbens beginnen sie die Lötstelle intensiv zu reiben. Gleichzeitig lösen Ziegelspäne den Oxidfilm ab, und das geschmolzene Kolophonium verhindert, dass Sauerstoff eindringt, anstatt zu löten, und daher bildet sich kein neuer Oxidfilm.
• Das Ergebnis ist eine gut verzinnte Aluminiumoberfläche.

Als Schleifmittel mit der gleichen Wirkung können gesiebter Flusssand oder Metallspäne verwendet werden.

Löten von Aluminium

Grundlage jedes Lötens ist das sogenannte Verzinnen oder Verzinnen. Dabei wird das Lot gleichmäßig über die Metalloberfläche verteilt. Damit das Verzinnen gut gelingt, werden zwei wichtige Komponenten benötigt, ein spezielles Flussmittel und ein richtig ausgewähltes Lot. Die Flussmittel haben wir bereits untersucht, jetzt sind die Lote an der Reihe.

Speziallote

Übliche Lote zum Hartlöten von Nichteisenmetallen enthalten Zinn und Blei. Die Frage, wie Aluminium mit Zinn gelötet wird, ist nicht relevant, da solche Lote für Aluminium nicht empfohlen werden, da es sich in diesen Metallen praktisch nicht auflöst. Es werden spezielle Lote verwendet, die in ihrer Zusammensetzung selbst viel Aluminium sowie Silizium, Kupfer, Silber und Zink enthalten.

• 34-A. Feuerfestes Speziallot für Aluminium. Schmelztemperatur 530-550 Grad. Zusammensetzung: Aluminium 66%, Kupfer 28%, Silizium 6%. empfohlen in Verbindung mit dem entsprechenden Flussmittel F-34A.
• TsOP-40. Gehört zur Kategorie der Zinn-Zink-Lote. Zusammensetzung: Zink 63 %, Zinn 36 %. Das Schmelzen erfolgt im Bereich von 300-320 Grad.
• HTS 2000. Speziallot für Aluminium made in USA. Hauptbestandteile: Zink 97% und Kupfer 3%. Schmelzpunkt 300 Grad. Bietet eine sehr starke Verbindung, vergleichbar mit einer Schweißnaht.

Das Vorhandensein eines Metalls wie Zink im Lot verleiht ihm hohe Festigkeitseigenschaften und eine gute Korrosionsbeständigkeit. Die Anwesenheit von Kupfer und Aluminium erhöht den Schmelzpunkt und macht das Lot feuerfest.

Die Verwendung des einen oder anderen Lotes richtet sich nach den Aufgaben der zu lötenden Teile. Also zum Löten großer und massiver Aluminiumteile, die in Zukunft großen Bei Belastungen ist es besser, feuerfeste Lote zu verwenden, deren Schmelztemperatur mit dem Schmelzpunkt der Aluminium. Wenn sich die Frage stellt, wie man ein Aluminiumrohr lötet, muss man genau wissen, wofür dieses Rohr in Zukunft verwendet wird. Feuerfeste Lote zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit aus, und die große Masse des Teils ermöglicht die Bereitstellung von Der Lötprozess hat eine gute Wärmeableitung, die die Zerstörung der Aluminiumstruktur aufgrund seiner schmelzen.

Prozessfunktionen

Das Hartlöten von Aluminium unterscheidet sich nicht vom Hartlöten anderer Nichteisenmetalle.

Zu Hause kann das Löten von Aluminium bedingt in zwei Arten unterteilt werden:

• Hochtemperaturlöten von großen Teilen. In der Regel handelt es sich dabei um dickwandiges Aluminium mit großer Masse. Die Heiztemperatur der Teile beträgt 550-650 Grad.
• Niedertemperaturlöten von kleinen Haushaltsgegenständen und Drähten für die elektronische Installation. Löttemperatur 250-300 Grad.

Beim Hochtemperaturlöten wird ein Propan- oder Butangasbrenner als Heizelement verwendet. Wenn sich aber plötzlich die Frage stellt, wie man zu Hause Aluminium lötet, kann man genauso gut eine Lötlampe verwenden.

Beim Hochtemperaturlöten ist es erforderlich, die Erwärmungstemperatur der zu lötenden Oberflächen ständig zu überwachen.. Dazu wird ein Stück feuerfestes Lot verwendet. Sobald das Lot zu schmelzen beginnt, ist die erforderliche Temperatur erreicht und das Teil erwärmt sich muss gestoppt werden, sonst kann es zum Schmelzen und zur anschließenden Zerstörung des gesamten Konstruktionen.

Beim Niedertemperaturlöten kommt je nach Größe der zu lötenden Teile ein elektrischer Lötkolben mit einer Leistung von 100 bis 200 Watt zum Einsatz. Je größer das Teil, desto stärker muss der Lötkolben zum Aufheizen verwendet werden. Gleichzeitig eignet sich ein 50-Watt-Lötkolben durchaus zum Löten von Drähten.

In beiden Fällen, sowohl beim Hochtemperaturlöten als auch beim Niedertemperaturlöten, sind die Verfahrensschritte ungefähr gleich und bestehen aus folgenden aufeinander folgenden Schritten:

• Mechanische Bearbeitung des Ortes des zukünftigen Lötens. Es wird mit allen Arten von Schleifmitteln durchgeführt. Zweck: den Oxidfilm der Oberfläche zu schwächen und ihn anfälliger für Flussmittel zu machen.
• Entfetten der Lötstelle mit organischen Lösungsmitteln wie Alkohol, Aceton, Benzin.
• Fixieren von Teilen in der gewünschten Position.
• Auftragen von Flussmittel auf gelötete Oberflächen. Wenn Sie ein flüssiges Flussmittel verwenden, tragen Sie es am besten mit einem Pinsel auf.
• Erhitzen der Lötstelle mit einem elektrischen Lötkolben oder einem Gasbrenner.
• Auftragen von geschmolzenem Lot auf die Lötstelle und Verzinnen von Metalloberflächen (Verteilung des Lotes in einer gleichmäßigen Schicht).
• Wir verbinden die Metallflächen und fixieren sie in der entsprechenden Position.
• Danach. Während das Lot abkühlt und die Teile gelötet sind, spülen wir die Lötstelle unter fließendem Wasser ab, um die Flussmittelreste auszuwaschen.