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Prozessüberwachung beim Löten großflächiger Fügeverbunde

Laufzeit: 03/2018-02/2020

Fördergeber

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Das Kernziel des Forschungsvorhabens ist die Integration einer Widerstandsmessung in einen Vakuumofen zum Kenntnisgewinn über den Lotzustand großer Bauteile während des Lötprozesses.

Vorarbeiten haben gezeigt, dass die elektrische Widerstandsmessung, die in den Vakuumofen integriert wird neben den Temperaturen und der Atmosphäre, weitere Informationen über die Beschaffenheit der Fügeverbindung liefern kann. Da für die Widerstandsmessung nur die Stromleitungen zur Messposition bereitgestellt werden muss, ist diese flexibel am Bauteil einsetzbar.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens erfolgt zunächst die Weiterentwicklung und Realisierung einer mehrkanaligen, robusten Widerstandsmessung, die das Löten im Vakuum an mehreren Positionen von großflächigen Bauteilen überwacht. Weiter werden die Messsignale bei verschiedenen Lotzuständen und Positionen auf großflächigen Bauteilen ausgewertet und kritische Positionen identifiziert.

Daraus ergeben sich unter anderem folgende Aspekte die im Rahmen des Forschungsvorhabens geklärt werden sollen:

  • Untersuchung der Detektions- bzw. Auflösungsmöglichkeiten dieser neuartigen Prüfmethode bei großflächigen Bauteilen.
  • Verhalten während dem Aufheizen sowie der Abkühlung der Bauteile
  • Einfluss der Zeit und Temperatur auf das Lot-Aufschmelzen für den Rand- und den Kernbereich
  • Einflusses von Verzug, Schwindung, Lunkern oder gar Rissen im Lötgut
  • Gezielte Beeinflussung von Imperfektionen
  • Abhängigkeit von unterschiedlichen Lot-Zusammensetzungen auf das Schmelzintervall

Als Fernziel wird angestrebt, die Widerstandsmessung in die Prozessregelung zu integrieren um den jeweiligen Lötprozesse individuell anzupassen. Dadurch sollen Prozesszeiten verringert, Löttemperaturen gesenkt und Imperfektionen vermieden werden um schließlich Kosten zu sparen. Das Forschungsprojekt soll somit einen essentiellen Beitrag leisten, um große und damit teure Baugruppen die in ihrer Form und werkstofflichen Zusammensetzung stark variieren, fehlerfrei zu löten.

Veröffentlichungen:

  • Tillmann, W; Lehmert, B; Manka, M; Wojarski, L; Rademacher, H.G (2019): Process monitoring during brazing of large components. Process monitoring when brazing large components. LÖT. Aachen, Germany, 05.2019.

Ansprechpartner:: Dipl.-Ing. Benjamin Lehmert