Vakuumlöten

Vakuumlöten ist ein thermisches Fügeverfahren, das die Herstellung hochwertiger Fügeverbunde zwischen gleichartigen und ungleichartigen Werkstoffen ermöglicht. Entscheidend für die technologischen Eigenschaften des Fügeverbundes ist der eingesetzte Lotwerkstoff.
Dieser kann, je nach geometrischer Ausführung der Bauteile, als Draht, Folie oder Paste appliziert werden. Weit verbreitet in der Vakuumlöttechnik sind Lote auf Ag-Basis, die sich speziell für das Fügen von Kupferbauteilen eignen, sowie Ni-Basislote, die für das Löten hochbelastbarer Edelstahl- und Superlegierungsverbunde eingesetzt werden. Aber auch die sogenannten Aktivlote werden zunehmend eingesetzt, wenn keramische Werkstoffe, wie z.B. Al₂O₃ oder Si₃N₄, gefügt werden müssen. Im allgemeinen weisen Hart- und Hochtemperaturlötverbindungen, welche in einem Vakuumofen hergestellt werden, hervorragende mechanische und chemische Eigenschaften auf. Bei einzelnen Lötverbindungen, wie z.B. bei Edelstahllötungen mit Nickellot, können bei geeigneter Lötprozessführung grundwerkstoffähnliche Eigenschaftsmerkmale erzielt werden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Hart- und Hochtemperaturlote beruht auf deren Fähigkeit, im schmelzflüssigen Zustand Bestandteile der zu fügenden Werkstoffe zu lösen und somit einen metallurgischen Verbund, ähnlich einer Schweißverbindung, zu erzeugen. Im Unterschied zum Schweißen erfolgt jedoch kein Aufschmelzen der zu fügenden Grundwerkstoffe, da der Schmelzbereich der Lotlegierungen deutlich unterhalb derjenigen der Grundwerkstoffe liegt.
Die Verlegung des Fügeprozesses in eine Vakuumatmosphäre verhindert eine Wechselwirkung der Lot- und Grundwerkstoffe mit der Umgebung. Hierdurch kann zum einen auf den Einsatz hochkorrosiver Flußmittel verzichtet werden. Zum anderen erfolgt durch die Vakuumatmosphäre im Fügeprozeß keine Beeinflussung der physikalischen Eigenschaften der Grundwerkstoffe.

Die Wärmeeinbringung im Vakuumofen erfolgt integral, d.h. das gesamte Bauteil wird auf Löttemperatur erhitzt. Hierdurch werden Verzüge, wie sie bei lokalen Erwärmungsverfahren wie dem Flammlöten oder dem Induktionslöten entstehen, vermieden. Desweiteren können von außen schwer oder überhaupt nicht zugängliche Lötstellen gefügt werden.