Alu löten: Aluminium wird umgangssprachlich auch als sogenanntes „Alu“ bezeichnet und charakterisiert. Es handelt sich hierbei um ein besonders leichtes Metall, welches in der Industrie entweder im Reinzustand und zwar als sogenanntes Reinaluminium oder auch in entsprechenden Legierungen, verarbeitet werden kann.
Aber auch im privaten Bereich, agieren viele hobbymäßige Bastler und Tüftler mit dem beliebten Leichtmetall. So lässt es sich um Beispiel auf die unterschiedlichste Art und Weise, bei entsprechendem Bedarf, be- oder auch verarbeiten.
Das Aluminium kann man entweder bohren oder sägen, aber auch schleifen, schweißen, gießen und sogar auch löten. Im nun folgenden Textverlauf, soll es dabei um die Problematik des Lötens von Aluminium gehen, die mancher Bastler oder auch Tüftler, vielleicht im heimischen Hobbykeller praktizieren möchte.
Selbstverständlich ist dabei ein handelsübliches Lötwerkzeug mit dem entsprechenden Zubehör, absolut vonnöten, um Aluminium oder Alu professionell löten zu können. Mit einiger Erfahrung und Praxis im Löten von Aluminium, wird dem Bastler dann auch der betreffende Arbeitsgang wesentlich leichter von der Hand gehen und er wird an Erfahrung gewinnen können.
Wie kann man Alu löten?
Man kann, wie schon aufgezeigt worden ist, Aluminium oder Alu, heute nicht nur mit den traditionellen und konventionellen, sogenannten spanenden Verfahren oder Arbeitsgängen (Bohren, Fräsen, Sägen, Schneiden, Schleifen usw.) erfolgreich bearbeiten.
Man kann es alternativ dann auch den sogenannten thermischen Fügeverfahren unterziehen, zu denen, neben dem Schweißen, dann in der Praxis auch das Löten gerechnet werden muss.
Bei den gebräuchlichen Lötverfahren, die heute in der Industrie und auch bei privat agierenden Bastlern im Hobbykeller, zum Einsatz und zur Anwendung gelangen können, wird heute im Allgemeinen zwischen dem Hartlöten und dem Weichlöten unterschieden.
Generell können beide Verfahren und Arbeitsgänge für das Löten von Aluminium oder von Alu, genutzt und verwendet werden. Allerdings sollte hierbei stets auch beachtet werden, dass für das Löten von Alu, beziehungsweise von Aluminium, stets sogenannte Flussmittel zum Einsatz gebracht werden müssen, soll das Ergebnis befriedigend ausfallen und über eine angemessene Art de Festigkeit verfügen.
Doch, zum Einsatz de speziellen Arten der Flussmittel beim Löten von Aluminium, kommen wir später im Text. Grundsätzlich ist das Hartlöten, wie auch das Weichlöten, von Aluminium, unter denjenigen Bedingungen und Umgebungsvariablen, wie sie auf der Erde vorherrschend und dominierend sind, als vergleichsweise schwierig und anspruchsvoll zu charakterisieren und zu beschreiben.
Dies hängt vor allem damit zusammen, dass sich auf der Lötnaht oder auf der Lötschicht, meist sofort eine Oxydationsschicht zu bilden pflegt, die das Ergebnis des eigentlichen Lötvorganges des Aluminiums dann auch noch in negativer Art und Weise beeinflussen und sogar beeinträchtigen kann.
Das speziell auch beim Löten von Aluminium zu nutzende und zu verwendende Flussmittel, hat dabei stets die wichtige Aufgabe zu erfüllen und zu realisieren, die auf der Erde übliche Oxydbildung auf der Oberfläche frischer Schweiß- oder auch Lötnähte, weitestgehend zu unterbinden, zu verhindern oder doch zumindest zu limitieren.
Alternativ zur Nutzung vom Flussmittel der ganz unterschiedlichen Art beim Hart- oder beim Weichlöten von Alu oder von Aluminium, kann jedoch unter ganz bestimmten Voraussetzungen, auch ganz auf das ansonsten stets obligatorische Flussmittel verzichtet werden.
Dies ist immer dann der Fall, wenn anstelle des konventionellen Flussmittels beim Lötvorgang der moderne Ultraschall genutzt und eingesetzt werden kann. Hierdurch ist dann beim Löten von Aluminium, schon während des laufenden Lötvorganges, ein sogenanntes Aufbrechen der sich ansonsten stets bildenden Oxydschicht auf der metallischen Oberflächenstruktur, durch den Ultraschall möglich und realisierbar geworden.
Verfügt der Löter also zum Löten von Aluminium oder auch von entsprechenden Aluminiumlegierungen, über ein professionelles Ultraschallgerät, so kann er dieses im Verfahren zum Einsatz bringen und sich das konventionelle Flussmittel auch gänzlich sparen.
Welches Lot wählen?
Als Lot, bezeichnet man traditionell ein ganz bestimmtes Metallgemisch oder auch eine Metalllegierung, die bei Lötvorgängen und bei Lötverfahren zum Einsatz gebracht werden muss, damit der thermische Fügevorgang gelingen und sich dann am Ende auch durch eine entsprechende Haltbarkeit auszeichnen kann.
Meist handelt es sich in der Praxis bei hier zu beschreibenden und zu charakterisierenden Lot um eine Mischung der im Folgenden genannten Metallarten: Blei, Silber, Kupfer, Zinn oder Zink. Die richtigen Mischungsverhältnisse dieser Metalle in der Legierung und dann letztendlich überhaupt die richtige Wahl eines in Frage kommenden Lotes, haben für den Erfolg der gesamten Lötprozedur am Ende eine überragend wichtige Bedeutung.
Dies gilt natürlich nicht zuletzt auch für die Vorgänge und Verfahren vom Hartlöten und auch vom Weichlöten, wie sie auch beim Löten von Aluminium zum Einsatz und zur Anwendung gebracht werden.
Demzufolge ist die Frage entscheidend: Welches Lot wählen, zum Hart- oder auch zum Weichlöten des Werkstoffs Aluminium? Man unterscheidet hierbei dann in e Praxis zwischen den Möglichkeiten des Einsatzes der sogenannten Hartlote und alternativ dann aber auch der Weichlote.
Zum Löten von Alu oder von Aluminium, greift man heute überwiegend auf zwei recht spezielle Arten der Hartlote zurück, die sich in der Industrie und in der Technik beim Lötvorgang von Aluminium oder auch von entsprechenden Aluminiumlegierungen, behaupten und allgemein durchsetzen konnten.
Zum Löten von Aluminium, sind heute überwiegend die Hartlote L-AlSi12 oder auch L-ZnAl30 im Gebrauch und in der Anwendung befindlich. Aber auch Weichlote werden heute genutzt und verwendet, um Aluminium oder Aluminiumlegierungen, dauerhaft und fest miteinander verlöten zu können.
Für diese Gruppe der Weichlote, die zum Löten von Aluminium oder auch von Aluminiumlegierungen eingesetzt werden können, haben sich mittlerweile überall in der Industrie und Technik verbindliche Normen und Standards etablieren und erfolgreich durchsetzen können.
Für Weichlote für das Verlöten von Aluminium, ist demnach die Vorschrift DIN 1707 zur Anwendung zu bringen. In ihrer Gruppe D, umreißt diese Norm sämtliche Arten der Weichlote, die für das Verlöten der Werkstoffe des reinen Aluminiums (Reinaluminium mit 99 % Aluminiumanteil) oder auch von entsprechenden Aluminiumlegierungen, in Frage kommen können und geeignet erscheinen.
Generell sollte jedoch beim Verlöten von Aluminium, Lack als Schutzschicht auf die jeweilige Lötstelle aufgetragen werden. Als weitere Lote für das Verlöten von Werkstoffen aus Aluminium oder auch aus Aluminiumlegierungen, kommen daher heute in der Industrie und Technik in Betracht:
- L-SnZn10 (enthält überwiegend Zinn und nur Spuren von Zink)
- L-SnZn40 (enthält große Anteile Zinn, während de Rest durch Zink repräsentiert wird)
- L-CdZn20 (enthält überwiegend Cadmium und nur Spuren von Zink)
- L-ZnAl15 (enthält überwiegend Zink und nur Spuren von Aluminium).
Neben den hier aufgezeigten und exemplarisch vorgestellten Arten vom Lot, die für das Verlöten von Werkstücken aus Reinaluminium oder alternativ dann auch aus Aluminiumlegierungen, in Betracht gezogen werden können, sollte stets auch noch das berühmte Flussmittel Kolophonium genutzt und zur Anwendung gebracht werden.
Alternativ, können zum Beispiel auch sogenannte nicht-toxische Arten vom Flussmittel zum Verlöten von entsprechenden aluminiumhaltigen Werkstücken genutzt werden. Grundsätzlich ist das Flussmittel beim Verlöten von Aluminium jedoch stets unumgänglich, da sich nur durch dieses überhaupt die erforderlichen hohen Temperaturen erzielen und realisieren lassen können.
Silberlot
Silberhaltige Lote, sind an und für sich für das Erreichen von signifikant hohen Arten von Temperaturen geeignet. Das chemische Element Silber, weist nämlich in etwa eine Schmelztemperatur auf, die auf der Erde bei 961 Grad Celsius liegt.
Beim jeweiligen Lötvorgang, garantiert jedes genutzte und verwendet Silberlot, dass ein gewisser Einfluss im Prozess geltend gemacht werden kann. Das Silberlot beeinflusst und prägt jeden Lötvorgang daher recht nachhaltig und zwar nicht nur in Bezug auf die jeweilige Temperatur.
Generell wird nämlich durch die Nutzung und Verwendung vom Silberlot, das sogenannte Ablegieren des chemischen Elements Silber, hinein in die durch den jeweiligen Lötvorgang dauerhaft und fest miteinander zu verbindenden Werkstoffenden, limitiert, beziehungsweise dann sogar auch ganz und gar verhindert.
Auch wird das sogenannte Ablegieren von Elektronikkomponenten, hinein in die miteinander durch den jeweiligen Lötvorgang fest miteinander zu verbindenden Werkstoffenden, ebenfalls durch das beliebte und populäre Silberlot, meist zuverlässig beim Lötvorgang ausgeschlossen, beziehungsweise zumindest doch limitiert. Silberlote bestehen heute im Allgemeinen aus den unterschiedlichen Metallen, wie zum Beispiel aus Cadmium, aus Silber, aus Kupfer und aus Zink und außerdem dann auch noch aus geradezu signifikant geringen Anteilen von Mangan und von Nickel.
Wie bereits schon gesagt und festgestellt worden ist, liegt die Schmelztemperatur von Silber mit fast 1.000 Grad Celsius sehr hoch, was dann letztendlich auch die hohe Verarbeitungstemperatur vom Silberlot bedingt. Diese liegt in der Praxis dann regelmäßig bei jedem Lötvorgang zwischen mindestens jeweils 600 Grad Celsius und maximal jeweils 800 Grad Celsius.
Als Silberlote finden heute zum Beispiel regelmäßig in der Praxis Anwendung:
- L-Ag34Sn
- L-Ag44
- L-Ag55Sn
- L-Ag40Cd
- L-Ag30Cd.
Der Silberanteil ist hierbei jeweils unterschiedlich ausgeprägt. Dies gilt auch für den Gehalt an Cadmium. Es gibt die Silberlote auch in jener Form, die letztendlich völlig frei ist, vom chemischen Element Cadmium.
Zinn
Das sogenannte Zinnlot, ist ein klassischer Bestandteil vieler Lötvorgänge und Lötprozesse. Zinnlote sind Legierungen oder Mischungen der Metalle Zinn und Blei. Sie zählen zur Gruppe der sogenannten Weichlote und finden beim Löten traditionell am häufigsten Nutzung und Verwendung.
Metallrohre, Dachrinnen und Bleche, aber auch Konservendosen, elektrischen Strom führende Leiter und ganze Leiterplatten, können heute immer noch in der Praxis mit dem Zinnlot, dauerhaft und fest miteinander verlötet und somit verbunden werden.
Der Schmelzpunkt vom Zinnlot, liegt jeweils und je nach Ausführung, zwischen etwa 62 Grad Celsius und maximal 75 Grad Celsius. Damit ist der Schmelzpunkt vom Zinnlot ein signifikant niedriger.
Zinn ist dabei der Hauptbestandteil, nicht vom nach ihm benanntem Zinnlot, sondern überhaupt von sämtlichen Arten von Weichloten. Wie bereits gesagt und aufgeführt worden ist, so repräsentiert das Blei dann, neben dem Hauptbestandteil des Zinns, die zweite wesentliche Komponente beim Zinnlot.
Das Blei dient im Zinnlot vor allem der Verbesserung der sogenannten Fließeigenschaften des Lots. Ebenfalls ermöglicht das Element Blei im Zinnlot dann letztendlich auch die Möglichkeit und Option zu einer geradezu signifikanten Absenkung und Reduzierung der jeweils erforderlichen Schmelztemperatur und damit dann auch der eigentlichen und wichtigen Löt- und Verarbeitungstemperatur.
Reibelot
Reibelot, ist eine veraltete, beziehungsweise eine alte Bezeichnung, für eine Gruppe von Aluminium-Loten, die früher und in historischer Zeit, für das Verlöten von entsprechenden Werkstücken aus Reinaluminium oder auch aus Aluminiumlegierungen, genutzt werden konnten.
Die Bezeichnung Reibelot, rührt dabei grundsätzlich daher, dass nämlich die Lotstange zum entsprechenden Verzinnen von Werkstoffenden, über diese hinweg gerieben werden musste. Diese durch das Reibelot quasi reibend auf die Werkstoffenden aufzubringende Form einer Verzinnung, bildete dann häufig den Grundstock, um weitere Lotarten, wie sie zu Beispiel auch das Zinnlot repräsentiert, zu nutzen und beim Verlöten von Aluminium in Reinform oder als Legierung, in der Praxis einzusetzen.
Fittingslot
Als sogenannte Fittingslot, werden dann in der Praxis solche Arten vom Lot bezeichnet und charakterisiert, die sich zur Nutzung beim Verlöten von Rohrfittings aller bestes eignen und empfehlen.
Hierbei spielt dann natürlich wiederum der Werkstoff, aus dem die zu verlötenden Fittingenden dann in der Praxis jeweils bestehen können, eine ganz wesentliche Rolle, denn er bestimmt letztendlich stets das zum Einsatz zu bringende Lot und dessen Zusammensetzung.
So gibt es spezielle Lotarten für Kupferfittings ebenso, wie auch wiederum Lotarten für Aluminiumfittings. Beim Fittingslot ist die Auswahl an Legierungen und an Optionen jedoch heute relativ überschaubar. Der Profi wird hier recht schnell das entsprechend geeignete Fittingslot zu finden wissen.
Die Temperatur
Wie bereits eingangs auch schon mehrfach festgestellt und aufgeführt worden ist, so eignen und empfehlen sich moderne Werkstoffe aus Reinaluminium oder alternativ dann auch aus den recht unterschiedlichen Arten der Aluminiumlegierungen, heute sowohl für die Prozesse des sogenannten Weichlötens, wie aber auch des Hartlötens.
Entscheidend für beide Prozessarten, ist und bleibt letztendlich die Temperatur beim Vorgang. Wird Aluminium nämlich heute bei Temperaturen miteinander verlötet, die unterhalb von insgesamt 450 Grad Celsius liegen, so handelt es sich um den technischen Vorgang des Weichlötens.
Erzielt man hingegen beim Verlöten von Werkstoffenden aus Aluminium Temperaturen von über 450 Grad Celsius, so handelt es sich dabei ganz eindeutig um das Hartlöten. Beide Fügevorgänge sind insgesamt recht gut dazu geeignet, um den Werkstoff dauerhaft und fest miteinander verbinden und verlöten zu können.
Die Festigkeit
Um eine maximale Festigkeit beim Löten von Aluminium in der Praxis erzielen zu können, wird durch Experten grundsätzlich das bereits auch schon eingangs beschriebene sogenannte Hartlöten dieses Werkstoffs empfohlen.
Durch die signifikant hohen Temperaturen, von über 450 Grad Celsius, die beim Hartlöten von Aluminium entstehen, wird eine ähnliche Festigkeit dieser speziellen Lötverbindung erzielt und gewährleistet, wie sie sonst nur beim Schweißen von Aluminium beobachtet werden kann.
Die Probleme beim Löten von Alu
Das Löten von Aluminium gilt als anspruchsvoll und schwierig. Probleme bereitet hierbei regelmäßig die Oxydschicht, die sich auf der Metalloberfläche bilden wird und die geeignet ist, die Festigkeit der Lötverbindung negativ zu beeinflussen.
Der Wahl des richtigen Lots und Flussmittels, um die effektiv verhindern zu können, kommt also beim Löten von Aluminium aller größte Bedeutung zu.
Alu Löten für den Modellbau
Auch im Modellbau, findet das Löten vom Aluminium Anwendung und ist entsprechend weit verbreitet. Überwiegend wird es sich hier jedoch um das Weichlöten mit entsprechend niedrigen Temperaturen handeln.
Auch hier, sind das richtige Lot und das perfekte Flussmittel, für den Erfolg entscheidend.
Unsere Schritt für Schritt Anleitung
- Zunächst müssen die Werkstücke aus Aluminium auf 380 Grad Celsius, bis maximal 420 Grad Celsius, möglichst gleichmäßig erhitzt werden.
- Nun kann das Lot auf dem heißen Aluminium, in der sogenannten Lötfuge, schmelzen und diese abdecken.
- Jetzt muss, mit einem sehr scharfen Gegenstand, die Schicht aus Oxyd in der Lötnaht aufgebrochen werden.
- Nun kann der Lötvorgang in der gewohnten Ar und Weise fort gesetzt und erfolgreich beendet werden.
Mehr zum Them Löten auf:
