Thomas Voetsch, Siebe Appliance Control

Die Firma Siebe Appliance Control hat die bleifreie Legierung Sn-0,7Cu-0,05Ni im Wellenlötprozess getestet. Die Lötanlage wurde so abgeschottet, dass die Vorheiztemperatur optimal ausgenutzt wird. Die Wörthmannwelle wurde für eine längere Benetzungszeit angepasst.

Die gesamte Anlage ist mit Stickstoff begast. Als Lötmittel wurde Sn100C, eine SnCuNi-Legierung von BalverZinn, verwendet – aus folgenden Gründen:

• niedrige Rohstoffkosten,
• Prozessparameter liegen relativ eng beieinander,
• gute Benetzungseigenschaften und
• geringeres Kupfer-Leaching.

Die gelöteten Baugruppen wurden einer Sichtprüfung, Funktionsprüfung sowie internen und externen Laboruntersuchungen unterzogen. Das Labor nahm Temperaturwechseltests und Schliffuntersuchungen vor. Das Referenzlot war Sn63Pb37.
Auffallend sind die Unterschiede im Fließverhalten der Lote. Das bleihaltige Lot hat einen flacheren Benetzungswinkel als das bleifreie Lote. Die Oberfläche der Lötstellen ist beim bleifreien Lot unruhiger. Bemerkenswert ist, dass die Bohrungen zum Anschluss der THT-Bauteile mit bleifreiem Lot größer toleriert waren, als die Bohrungen beim Löten der THT-Anschlüsse mit Zinn-Blei-Lot.
Im Gesamteindruck war das Lötergebnis mit dem bleifreien Lot gut.
Erkenntnisse: Beim bleifreien Wellenlöten verunreinigen bleihaltige Anschlüsse der Bauelemente das Lötbad. Darum besteht die Forderung an die Bauelementehersteller, nur Reinzinnanschlüsse vorzusehen. Regelmäßige Analysen des Lotbades sind notwendig, um ein ausgewogenes Verhältnis zu halten. Ab einem Bleigehalt von 0,5% sollte das Bad gewechselt oder durch Zugabe von Zinn der Bleigehalt verringert werden. Schäden an der Lötanlage durch das bleifreie Lot zeigten sich an der Anlage am schnellsten an den Stellen mit großen Turbulenzen. Um eine hohe Lebensdauer der Anlage zu garantieren, reicht V4A-Stahl nicht aus.

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