Aluminium ist ein besonderes Metall
Aluminium gehört zu den besonderen Metallen, die sich maßgeblich von Stählen, Eisen- und andern Metallen unterscheiden. So funktioniert bereits das Magnetisieren von Aluminium gänzlich anders als das von beispielsweise Eisenmetallen. Aber auch das Aluminium schweißen, wozu letztendlich auch das Weichlöten zählt, weist Besonderheiten auf.
Fügeverfahren für Aluminium
Zum Fügen von Aluminium stehen die unterschiedlichsten Techniken bereit:
- Aluminium kleben
- Aluminium schrauben
- Aluminium schweißen
- Aluminium hartlöten
- Aluminium weichlöten
Aluminium kleben, schweißen und hartlöten
Das Hartlöten von Aluminium wird kaum noch angewandt. Wenn überhaupt, wird Aluminium vorzugsweise geschweißt, wenn es um eine sehr feste Verbindung handeln soll. Jedoch ist die Wärmeleitfähigkeit des Leichtmetalls ausgesprochen hoch, weshalb das Kleben von Aluminium immer mehr an Bedeutung gewinnt.
Das Weichlöten von Aluminium
In vielen Bereichen reicht es jedoch aus, Aluminium mittels dem Weichlöten zu fügen. Beispielsweise beim Verbinden von Aluminiumrohren oder Aluprofilen, bei vielen elektrischen und elektronischen Anwendungen. Dennoch müssen auch beim Weichlöten von Aluminium entscheidende Eigenschaften des Leichtmetalls berücksichtigt werden.
Die Oxidschicht auf der Aluoberfläche
Ein entscheidender Aspekt ist vor allem die Oxidschicht, die sich auf der Oberfläche von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bildet. Sobald das Aluminium mit der Luft bzw. mit Sauerstoff in Kontakt kommt, setzt die Oxidation schon ein. Wenn Sie Aluminium schneiden oder schleifen, bildet sich diese Oxidschicht binnen weniger Minuten.
Diese Oxidschicht weist durchaus Vorteile auf. Da Aluminium unter gewöhnlichen Umständen nicht rosten kann, schützt diese Oxidschicht auch bei außergewöhnlichen Anforderungen, bei denen es zu Alu-Korrosion (Lochfraß) kommen kann. Doch ein Blick auf die Eigenschaften der Oxidschicht offenbart die Problematik beim Weichlöten: die Schmelztemperatur der Oxidschicht liegt bei ungefähr 2.070 Grad Celsius.
Das Aluminium selbst hat einen Schmelzpunkt zwischen 580 und 680 Grad Celsius (der Schmelzpunkt von reinem Aluminium liegt bei 660,30 Grad Celsius, doch bei den meisten Aluwerkstoffen handelt es sich um Legierungen mit abweichendem Schmelzpunkt). Beim Weichlöten kommt dann sowieso noch dazu, dass hier die Arbeitstemperatur unter 450 Grad liegt.
Was passiert beim Weichlöten von Aluminium?
Nun ist es wichtig zu wissen, was beim Weichlöten passiert. Stellen Sie sich einen deutlich unter 0 Grad gekühlten Schwamm dar, der Ihr Aluminiumwerkstück darstellt. Wasser ist das Lot. Sie müssen den Schwamm und das Wasser nun erwärmen. Jetzt kann das Wasser in die Poren des Schwamms in dem Bereich, der erwärmt wurde, eindringen.
Das Prinzip des Weichlötens
Das ist auch der Unterschied zum Schweißen: Beim Schweißen werden Lot bzw. Schweißdraht und Aluminiumwerkstück so weit erhitzt, dass sie schmelzen und sich vermischen. Beim Löten dringt das Lot aber lediglich in die Poren ein. Stellen Sie sich jetzt die Oxidschicht wie eine Alufolie vor, die um den Schwamm gewickelt ist.
Mit der Temperatur, die Wasser verflüssigt und den Schwamm dafür weit genug erwärmt, kann die Folie nicht durchdrungen werden. Also muss diese Schicht zuerst entfernt werden. Dies geschieht entweder mechanisch (Schleifen vom Aluminium) oder chemisch (Beizen vom Aluminium). Beim mechanischen Entfernen ist die Gefahr groß, dass sich die Oxidschicht schnell wieder bildet.
Die Oxidschicht muss beim Weichlöten entfernt werden
Also wird beim Weichlöten das chemische Entfernen der Oxidschicht vorgezogen. Dazu wird ein speziell für das Löten von Aluminium hergestelltes Flussmittel verwendet. Sie müssen also beim Weichlöten von Aluminium darauf achten, das richtige Flussmittel zu wählen. Der Fachhandel bietet hier unterschiedliche Produkte an. Dann können Sie mit dem richtigen Lötset Aluminium professionell und gut verbunden weichlöten.
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