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TU Berlin

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Steigerung der Prozesssicherheit bei gleichzeitiger Verringerung der Produktionskosten durch den Einsatz gasförmiger Flussmittel beim Lichtbogenlöten

IGF-Nr. 15.635 N

Das Fügen von verzinkten Blechen untereinander sowie mit Aluminiumlegierungen mittels Lichtbogenprozessen stellt heute eine der wesentlichen Fragestellungen in der Fügetechnik dar. Auf Grund der Oxidschichten sowohl auf der Zinkbeschichtung als auch den Aluminiumblechen ist die Prozessgeschwindigkeit und Prozesssicherheit eingeschränkt. Abhilfe können hier Flussmittel schaffen, die bei der klassischen Vorgehensweise vor dem Fügeprozess aufgetragen werden und anschließend wieder sicher entfernt werden müssen. Hieraus resultiert ein erheblicher Mehraufwand in der Fertigung. Einen Ansatz zur Lösung dieser Problematik stellt der Einsatz von gasförmigen Flussmitteln dar, die während des Prozesses mit dem Prozessgas an den Bearbeitungsort geführt und im Lichtbogen aktiviert werden. Als Flussmittel kommen BoroPur100 und BoroPur70 sowie in Flüssigkeiten gelöste bzw. suspendierte Flussmittel KZnF3, Cs0,02K1-2AlF4-5, K1-3Al F4-6, ZnCl2, NH4Cl, CsAlF4 zur Anwendung. Diese Flussmittel werden dem Prozessgas beim MIG-Löten zugesetzt und ihr Einfluss auf die Benetzung, Prozessgeschwindigkeit und Festigkeit an unterschiedlichen Stoßformen (Überlapp-, Bördel-, Stumpfstoß) untersucht. Die Änderungen in der Nahtgeometrie (Nahtbreite, Nahthöhe, Benetzungswinkel) werden jeweils mit dem Mikroskop gemessen. Mittels Nanoindentation und Mikrozugproben werden die mechanisch-technologischen Eigenschaften des Lötgutes untersucht. Im Ergebnis kann bei Einsatz des gasförmigen Flussmittels Boropur 70 und CuSi3Mn als Lot zum Fügen von verzinkten Stahlblechen die sichere Prozessgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Steigerung der Festigkeit mehr als verdreifacht werden.

Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht.


Das IGF-Vorhaben 15.689 der Forschungsvereinigung Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V. (DVS wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Für diese Förderung und Unterstützung sei herzlich gedankt.


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