Steuerung des Lotflusses beim Hartlöten durch laserinterferenzstrukturierte Oberflächen
Fördergeber: Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) Projektlaufzeit: 01.07.2025 - 30.06.2027
Das Hartlöten ist eines der wichtigsten Verfahren, um stoffschlüssige Verbindungen zu erzeugen. Aufgrund der Prozessgestaltung und geringen Fertigungskosten bei großen Stückzahlen ist es für klein- und mittelständige Unternehmen (KMU) attraktiv.
Die meist verwendeten Lötverbindungen sind Spaltlötverbindungen. Für eine qualitativ hochwertige Spaltlötverbindung ist ein gezielter Lotfluss essenziell. Der Lotfluss wird durch die Spaltbreite sowie die Oberflächenspannung des Lotes bestimmt, da diese den kapillaren Fülldruck bestimmen.
Der Stand der Technik hat gezeigt, dass der Lotfluss durch die Bearbeitung der Oberfläche, bspw. durch das Einbringen von Mikrostrukturen beeinflusst wird, da sich damit die Oberflächenspannung des Lotes ändert. Des Weiteren können diese Mikrostrukturen auch die Oberflächenchemie gezielt verändern, bspw. durch die Erzeugung von Oxiden an der Bauteiloberfläche, welche einen Einfluss auf den Lotfluss besitzen.
Mit fortführender Erschließung der laserbasierten Fertigungstechnik wurde bereits eine Vielzahl an ergänzenden und neuen Prozessen etabliert. Es konnte bereits gezeigt werden, dass der Lotfluss durch Mikrostrukturierung der Oberfläche steuerbar ist, was die Basis für dieses Projekt bildet.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung funktioneller Oberflächen mit Eigenschaften zur Steuerung des Lotflusses sowie eine Verbesserung der Benetzbarkeit schwer lötbarer Werkstoffe. Dies soll durch die Verwendung verschiedener Laseroberflächenbearbeitungstechniken umgesetzt werden und somit das Prozessverständnisses und die Zusammenhänge von Oberflächentopografie und Oberflächenchemie auf den Lotfluss aufklären. Die Verallgemeinerung der Ergebnisse wird anwendungsorientiert in Handlungsanweisungen abgebildet und damit zugänglich für die Industrie. Ein resultierender Handlungskatalog soll zukünftig als Basis für weitere Prozessentwicklung der KMUs agieren und erweitert somit die bisherigen Grenzen des Hartlötens.
Das Projekt läuft in Kooperation mit der Professur für Fügetechnik und Montage der TU Dresden und wird vom Projektmittelgeber IGF finanziell gefördert
Kontakt:
© Vanessa Groß
Vanessa Groß
M. Eng.
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