Mikroflammlöten

Definition

Die Löttechnik zum Mikroflammlöten umfasst Komponenten, Systeme, Maschinen und kundenspezifische Anlagen zum selektiven Weichlöten und Hartlöten mittels Mikroflamme. Das Mikroflammlöten ist ein stoffschlüssiges Fügeverfahren, bei dem die Fügepartner durch Lot als Zusatzwerkstoff verbunden werden. Beim Mikroflammlöten wird die Energie zum Anwärmen der Fügeteile sowie zum Aufschmelzen des Lots punktförmig und mit hoher Energiedichte durch eine feine Mikro-Gasflamme eingebracht, was eine schnelle und räumlich eng begrenzt Erwärmung bewirkt. Die thermische Belastung an den Bauteilen bleibt relativ gering. 
Das Mikroflammlöten ist gegenüber dem Laserlöten von der optischen Oberflächenbeschaffenheit unabhängig, erreicht jedoch bei der Wärmeeinbringung nicht die sehr hohe Präzision und Schnelligkeit eines Laserstrahls. In der Praxis wird das Mikroflammlöten zunehmend seltener verwendet.
Erforderliche Komponenten sind der Mikroflammbrenner, ein automatischer Zünder und die Flammüberwachung, eine Gasversorgung, ein Handhabungssystem für den Brenner bzw. die Werkstücke sowie eine Steuerung. Weiterhin können eine Fixierung und Handhabung für die Fügeteile sowie eine Lotzuführung erforderlich sein.

 

Funktionsprinzip

Vor dem Lötprozess müssen die Fügepartner fixiert werden. Durch die Erwärmung mit einer Flamme spielt die Oberflächenbeschaffenheit der Werkstücke im Gegensatz zum Laserlöten keine Rolle. Zum Löten von Lackdrähten bietet die Mikroflamme den Vorteil, dass die Lackschicht durch die Hitze mit der Flamme sofort verbrennt und in einem Arbeitsgang anschließend der entschichtete Draht verlötet werden kann. 
Die Erwärmung der Lötstelle hängt vom Querschnitt sowie vom richtigen Abstand der Flamme ab. Da Mikroflammen unabhängig von ihrer Größe eine konstante Kerntemperatur haben, wird die Wärmezufuhr über die Größe des Flammquerschnitts, welcher der Heizfläche entspricht, mit Hilfe der Gaszufuhr geregelt. Die Flamme muss automatisch gezündet und gelöscht sowie durch spezielle Sensoren überwacht werden, um ein unkontrolliertes Erlöschen oder Weiterbrennen zu verhindern.
Als Brenngas kann ein Knallgasgemisch aus Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O2) im Mischungsverhältnis von 2 : 1 verwendet werden, das zu Wasser (H2O) reagiert und rückstandsfrei verdampft. Das Knallgasgemisch lässt sich vor Ort mit Hilfe der Elektrolyse von einem Gasgenerator erzeugen. Ebenso kommen herkömmliche Brenngase zum Einsatz.
Das Lot wird als Lötdraht zugeführt oder kann bereits als Lotdepot vorhanden sein. Zum Löten mit Lötdraht wird die Lötstelle für eine bestimmte Zeit aufgewärmt und anschließend der Lötdraht von einer Rolle mit definierter Geschwindigkeit der Lötstelle zugeführt, wobei die zugeführte Lotmenge beziehungsweise Drahtlänge über Wegaufnehmer überwacht und geregelt wird. Damit das Lot gleichmäßig verläuft, wird die Lötstelle nachgewärmt.
Lötpaste wird vor dem Lötprozess mit unterschiedlichen Verfahren in der Regel auf dem Trägerbauteil aufgetragen. Die Fügeteile und das Lot werden vorgewärmt und dann die Lötpaste vollständig aufgeschmolzen, bis die Lötstelle vollständig vom Lot umflossen ist.

 

Einsatzbereich

Mikroflammlöten ermöglicht eine berührungslose Wärmeübertragung ohne Verunreinigungen durch Lötwerkzeuge sowie eine relativ genaue Fokussierung der Flamme mit hoher Energieeinbringung. Es kann zum selektiven Weichlöten und Hartlöten eingesetzt werden. Prinzipiell bieten Mikroflammgeräte auch ausreichend hohe Temperaturen für Schweißanwendungen. 
Das Flammlöten ermöglicht das Fügen von unterschiedlichen Werkstoffpaarungen. Lötbare Werkstoffe sind Metalle wie Kupfer, Messing, Bronze oder auch Keramik und Glas. 
Mikroflammlöten wird besonders zum Fügen von elektrischen und elektronischen Baugruppen und Bauelementen eingesetzt. Typische Anwendungen ist z. B. das Löten von Lackdrähten bis <0,1 mm Durchmesser an Wickelgütern, Verbindungen auf umspritzten Leiterbahnen sowie Baugruppen mit nur wenigen Lötstellen wie Niederspannungskabel. Wichtige Anwender sind die Automobilindustrie, Hersteller von Elektronik und Telekommunikationsgeräten, Medizin- und Haushaltsgeräten, die Uhrenindustrie und andere Branchen.

Herstellerverzeichnis: Mikroflammlöten

 ELMOTEC Antriebstechnik AG, Kleindöttingen, Schweiz
 MIG - O - MAT Mikrofügetechnik GmbH, Burbach, Deutschland
 Spirig Switzerland, Rapperswil, Schweiz
 Unitechnologies SA, Gals, Schweiz