Physikalische Prozessanalyse zur Verbesserung des Plasmalötprozesses von Aluminiumlegierung der 5000er-, 6000er- und 7000er-Reihe

• Applicant: Dr.-Ing. Thomas Hassel
• Subject Area: Metallurgical, Thermal and Thermomechanical Treatment of Materials
• Term: from 2010 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 163024999

Aluminium und dessen Legierungen stellen aufgrund ihrer Eigenschaften relevante Werkstoffe für den Automobilbau, die Luftfahrt und für weitere Bereiche der konstruktiven Metallbaubranche dar. Für fügetechnische Aufgaben im diesem Bereich kommen derzeit hauptsächlich mechanische Fügeverfahren (Schrauben, Nieten, Clinchen), das Kleben und unterschiedliche Schweißprozesse (Lichtbogenverfahren, Strahlschweißverfahren, Widerstandspunktschweißen) zum Einsatz. Grundsätzlich kommen auch Lötverfahren als Fügetechnik für Aluminiumlegierungen in Frage. Eine ausreichende Benetzung der Werkstückoberfläche durch das Lot wird dabei von der natürlich gebildeten, thermisch stabilen Schicht Aluminiumoxid erschwert. Aus diesem Grund kommen überwiegend Lötverfahren unter Verwendung von Flussmitteln zum Einsatz, deren Anwendung die Prozesszeit erhöht und die aufgrund von Umwelt- und Gesundheitsaspekten kritisch zu sehen sind. Die Erforschung von flussmittelfreien Lötverfahren ist darum von großem Interesse. Die Plasma-Lichtbogen-Technik zeigt durch Ausnutzung des kathodischen Reinigungseffekts durch das Lichtbogenplasma ein sehr großes Potential als kostengünstiges flussmittelfreies Lötverfahren zur Anwendung zu kommen. Ziel dieses Projekts ist es, ein genaues Verständnis des Plasmalötens von Aluminiumlegierungen zu gewinnen. Verschiedene Methoden der Prozessbeobachtung werden einander ergänzend kombiniert und so verschiedene Lotwerkstoffe sowie die Teilprozesse detailliert hinsichtlich Prozessstabilität, der Benetzung und des Fließverhaltens des Lotes charakterisiert.

• DFG Programme: Research Grants