Was ist Induktionslöten?

Induktionslöten ist ein Verfahren zum Verbinden zweier Metallteile unter Verwendung eines Füllmaterials in geschmolzenem Zustand, das durch Induktionserwärmung erreicht wird. Ein solches Erhitzen wird erreicht, indem das Werkstück in eine Induktionsspule eingebracht und elektrischer Strom durch die Spule geleitet wird. Dadurch entstehen in den zu fügenden Materialien elektrische Ströme, sogenannte Wirbelströme. Durch den elektrischen Widerstand gegen die Wirbelströme der zu verbindenden Materialien entsteht Wärme. Diese Hitze wird verwendet, um das Füllmaterial zur Verwendung beim Verbinden der beiden Metallstücke zu schmelzen, aber diese Stücke bleiben während des gesamten Prozesses in einem festen Zustand.

Um mit einem Induktionslötverfahren zu beginnen, besteht der erste Schritt normalerweise darin, die zu verbindenden Teile mit einem als Flussmittel bekannten Material zu behandeln. Füllmaterial wird dann auf dem Werk positioniert, in der Regel mit Hilfe einer Form, um es an Ort und Stelle zu halten. Alternativ kann das Lötmaterial auf das Werkstück aufgebracht werden, nachdem die Teile auf die erforderliche Temperatur gebracht wurden.

Das Werkstück befindet sich in einer Induktionsspule, durch die ein hochfrequenter elektrischer Strom geleitet wird. Da in den Oberflächen der zu verbindenden Teile Ströme induziert werden, wirken ihre inhärenten elektrischen Widerstände diesen Strömen entgegen und die Teile erwärmen sich. Das Füllmaterial schmilzt unter dieser Hitze und bildet eine Verbindung zwischen den beiden Teilen, wenn die Baugruppe abkühlt.

Während das Füllmaterial schmilzt, bleiben die Fügeteile in einem festen Zustand. Das bedeutet, dass die Schmelztemperatur des Füllmaterials unter der der zu verbindenden Materialien liegen muss. Als Zusatzwerkstoffe werden daher häufig Silber und Silberlegierungen sowie Kupfer verwendet.

Einer der Hauptvorteile des Induktionslötens besteht darin, dass die Erwärmung schnell, lokalisiert und präzise gesteuert wird. Dies führt zu einem sehr reproduzierbaren Verfahren, das für eine Hochgeschwindigkeitsproduktion geeignet ist. Das Induktionslöten ist auch ein umweltfreundliches Verfahren, das weniger Energie verbraucht als andere Fügeverfahren und keine Verbrennungsnebenprodukte erzeugt, da keine Flamme beteiligt ist. Eine stark lokalisierte Erwärmung beim Induktionslöten minimiert Verzerrungen oder andere physikalische Veränderungen der zu verbindenden Teile.

Ähnliche Metalle werden am einfachsten durch Induktionslöten verbunden. Ungleiche Metalle können verbunden werden, aber dies erfordert viel mehr Überlegung. Die unterschiedlichen Stromwiderstände verschiedener Materialien führen dazu, dass sich die Teile mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und auf unterschiedliche Temperaturen aufheizen. Sie können auch unterschiedliche Wärmeausdehnungsraten aufweisen, was den Betrieb weiter verkompliziert.
Induktionslötvorgänge können in einer Vielzahl von Umgebungen stattfinden. Teile können zusammengefügt werden, während sie in eine Flüssigkeit, in Luft oder eine andere gasförmige Atmosphäre oder sogar in ein Vakuum eingetaucht sind. Mit Induktionslöten können viele Arten von Lötaufgaben gelöst werden. Die Anwendungen sind breit gefächert und umfassen Beispiele wie die Herstellung von zahnärztlichen Werkzeugen und kieferorthopädischen Komponenten sowie die Herstellung von Kraftstoffleitungen und Bremsteilen in der Automobilmontage.