Was sind die Vorteile des Induktionslötens?

Was sind die Vorteile des Induktionslötens?

Das Induktionslöten bietet gegenüber anderen heute gängigen Erwärmungsverfahren zahlreiche Vorteile. Zu den Gründen, die für den Einsatz von Induktionswärme sprechen, gehören:

Schnelle Umrüstung und Wiederholgenauigkeit machen das Induktionslöten zu einer der ersten Wahl in Fertigungsumgebungen, in denen operative Exzellenz sowie Lean- und Six--Sigma-Prinzipien umgesetzt werden.

Schnelle, zügige Erwärmung

Im Vergleich zum Brenner- und Ofenlöten sind die Zykluszeiten bei der Induktionserwärmung deutlich kürzer. Eine richtig ausgelegte Induktionsspule sorgt dafür, dass sich der zu lötende Bereich schnell erwärmt. Die Zykluszeit bei der Induktionserwärmung ist im Vergleich zum Ofenlöten deutlich kürzer.  Beim Ofenlöten muss die gesamte Baugruppe auf Löttemperatur gebracht werden, während beim Induktionslöten nur die Verbindungsstelle erwärmt werden muss, wodurch die Lötlegierung fließen und kapillar in die Verbindungsstelle eindringen kann. Typischerweise erfolgt das Induktionslöten an der Luft, doch die Induktion kann so konfiguriert werden, dass sie in einer kontrollierten Atmosphäre mit einem Radyne Induktionslötanlagen mit kontrollierter Atmosphäre wie Stickstoff oder Argon durchgeführt werden, wodurch die benötigte Flussmittelmenge reduziert und oft das Auftragen von Flussmittel auf die Bauteile überflüssig wird. Ein Induktionslöt-System lässt sich für das Vakuumlöten in Umgebungen anpassen, in denen eine Vakuumumgebung erforderlich ist.

Kontrollierte, präzise Temperaturregelung

Ein Vorteil des Induktionslötens gegenüber dem Brennerlöten ist die Möglichkeit, die Prozesstemperatur zu steuern. Mit dem Induktionsstromversorgung VersaPower®-Xtreme™kann das Gerät in nur 50 Millisekunden von 0 auf 100 % der Nennleistung hochfahren und sorgt so für eine gleichmäßige Erwärmung, wobei die Wärme präzise und gleichmäßig auf die Bauteile fokussiert wird, um ein exaktes thermischeses Profil im Inneren zu erzielen.

Gezielte, lokal begrenzte Wärme

Bei der Induktionserwärmung kann Wärme gezielt auf die zu lötenden Bereiche übertragen werden, ohne die gesamte Baugruppe zu erwärmen. Durch die selektive Wärmeeinwirkung auf die Baugruppe werden metallurgische Veränderungen – wie z. B. Tempern oder Glühen – sowie Verformungen der Bauteile minimiert, die beim Erwärmen der gesamten Baugruppe im Gegensatz zur gezielten Erwärmung nur der Lötstelle auftreten. Zudem führt das Löten mit einem Brenner oder einer Flamme an der Luft zu Oxidation, Zunderbildung und Kohlenstoffablagerungen an den Bauteilen, was durch die lokale Erwärmung mittels-Induktion minimiert wird.

Anpassungsfähigkeit und Integration von Fertigungslinien

Induktionsheizgeräte von Radyne für Hart- und Weichlötanwendungen lassen sich problemlos an Fertigungslinienverfahren anpassen und ermöglichen so eine strategische Anordnung der Geräte in einer Montagelinie. Diese wertschöpfenden Induktionshartlötanlagen lassen sich für manuelle Steuerung, halbautomatischen Betrieb bis hin zu vollautomatischen Systemen konfigurieren. Bei Anwendungen mit hohem Durchsatz können Roboter zum Aufnehmen und Ablegen von Bauteilen eingesetzt und die Systeme über ein Fördersystem, ein Karussellsystem oder ein Shuttle-System in den Bauteilfluss integriert werden, um Bauteile effektiv und effizient zu transportieren. Induktionshartlötanlagen verwenden in der Regel Hartlötvorformlinge oder Hartlötpaste und können miten Vorrichtungen zur Dosierung von Flussmittel und Paste ausgestattet werden.

Längere Lebensdauer der Vorrichtung und einfachere Handhabung

Unabhängig von der verwendeten Erwärmungsmethode sind relativ einfache Vorrichtungen zum Halten und Ausrichten der zu lötenden Teile erforderlich. Der Zweck der Vorrichtung besteht darin, während der Erwärmungs- und Abkühlzyklen die korrekte Ausrichtung aufrechtzuerhalten, damit die Kapillarwirkung eintreten kann, während sich die Teile in der Induktionsspule befinden. Da bei der Induktion eine lokale Erwärmung vorherrscht, verlängert sich die Lebensdauer der Vorrichtung oft, da ein Großteil der Vorrichtung(en) im Vergleich zum Brenner- oder Ofenlöten keiner Hitze ausgesetzt ist.  Im Vergleich zum Ofenen Hartlöten werden beim Induktionsverfahren in der Regel einfachere und weniger Vorrichtungen benötigt.

Wiederholbare und zuverlässige Hartlötverbindungen

Induktionshartlöt- und -Weichlötanlagen liefern stets saubere, leckagefreie Verbindungen. Die einem Bauteil zugeführte Energiemenge lässt sich sehr präzise steuern, vorausgesetzt, das Bauteil wird relativ zum Induktor konsistent und genau positioniert, was einen sehr kontrollierten Lötprozess ermöglicht. Induktionsanlagen können ein „Rezept“-Profil speichern, sodass bei jedem Lötvorgang eines Bauteils die gleiche Leistung und Zeit einheitlich angewendet werden.  Diese „Rezepte“ können nach der Festlegung eines Lötprofils passwortgeschützt werden. Die Induktionserwärmung weist im Vergleich zum Brennerlöten geringere Prozessschwankungen auf, da verschiedene Bediener unterschiedliche Löttechniken anwenden und die Gasgemische unterschiedlich einstellen, um die für den Lötvorgang gewünschte Flamme (aufkohlend, reduzierend, neutral oder oxidierend) zu erzielen.

Verbesserte Sicherheit

Im Gegensatz zum Flamm- oder Brennerlöten entsteht bei der Induktion keine offene Flamme. Beim Flammlöten werden Brenngase wie Sauerstoff/Acetylen oder andere Flaschengase benötigt. Diese Gase bergen Brand- und Explosionsgefahren, weshalb die Gasflaschen ordnungsgemäß gehandhabt und gelagert werden müssen.  Durch die selektive, lokal begrenzte Wärmeentwicklung beim Induktionslöten wird nur die betreffende Lötstelle erwärmt, ohne dass die angrenzenden Oberflächen erhitzt werden. Jedes brennbare Material (Lappen, Holz, Pappe) in der Nähe einer offenen Flamme könnte sich entzünden und muss daher vom Arbeitsplatz ferngehalten werden.

Fazit

Nicht alle Hartlötanwendungen eignen sich gleichermaßen für die Induktionserwärmung. Bei geringen Stückzahlen, einer großen Produktvielfalt oder unregelmäßigen Formen, bei denen die Spannvorrichtung oder die Spulenkonstruktion äußerst komplex wäre, kann das Hartlöten im Ofen oder mit dem Brenner durch erfahrene Bediener eine wirtschaftlichere Wahl sein. Das Induktionshartlöten ermöglicht jedoch schnelle, kontrollierbare, präzise, energieeffiziente und wiederholbare Lötverbindungen für Unternehmen, die auf „Lean Manufacturing“ setzen.

Als führendes Unternehmen im Bereich der Induktionserwärmung kann Radyne Ihnen dabei helfen, die Herausforderungen zu meistern und die Vorteile des Induktionslötens zu nutzen. Für weitere Informationen zu Lösungen für die Induktionserwärmung und damit verbundene Verfahrenwenden Sie sich bitte an uns.

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