Bob Henson

Eine der Eigenschaften des Hartlötens ist die Fähigkeit des geschmolzenen Lotes, zwischen die Teile zu fließen und so eine feste, dichte Verbindung herzustellen. Dieser Effekt, die Kapillarwirkung, ermöglicht das Eindringen des Lotes zwischen zwei Oberflächen. Er ermöglicht das Verbinden von Rohren in horizontaler Lage und trotz der Schwerkraft in vertikaler Position nach oben.

Die Zeichnung zeigt das Ergebnis in einem weggeschnittenen gelöteten Rohr/Fitting.

Da dies ein wesentlicher Teil der Definition des Hartlötens ist, ist es hilfreich, den Prozess zu verstehen und zu wissen, wie er die Qualität der Lötverbindung beeinflusst.

Moleküle der gleichen Flüssigkeit weisen interne Kohäsionskräfte auf, die sie zusammenziehen. Diese Kraft ist an der Oberfläche der Flüssigkeit stärker. Dieser erhöhte Oberflächenzusammenhalt wird als Oberflächenspannung bezeichnet und fördert in Abwesenheit anderer Kräfte eine kugelförmige Form. Sie können sich diese Wechselwirkung vorstellen, wenn Sie sich vorstellen, wie Regen auf der Motorhaube eines frisch gewachsten Autos abperlt.

Würde unser Hartlot oder unsere Lötlegierung in dieser Form bleiben, gäbe es keine Kapillarwirkung. Glücklicherweise gibt es noch eine andere Kraft, die Adhäsion, die Moleküle an ungleiche feste Materialien anzieht. Wenn wir eine Adhäsionskraft erzeugen können, die größer ist als die Kohäsionskraft, zieht die Flüssigkeit an die angrenzende Oberfläche und "benetzt" das Material. Damit dies beim Löten geschehen kann, müssen mehrere Ereignisse stattfinden:

             1.    Ausreichende Wärme

             2.    Eine saubere Oberfläche zum Entfernen von Verunreinigungen

             3.    Reduzieren des Oberflächenoxids - in der Regel durch Verwendung von Flussmittel

Im linken Bild bildet das geschmolzene Lot aufgrund der vorherrschenden Kohäsionskraft eine Kugel. Im rechten Bild sind die oben genannten Bedingungen erfüllt, so dass die Adhäsionskraft stärker ist und die Legierung an die Oberfläche zieht.

Damit unsere geschmolzene Lotlegierung eine ausreichende Kapillarität aufweist, ist eine weitere Bedingung erforderlich. Wir brauchen Oberflächen, die nahe beieinander liegen. Die gefärbte Flüssigkeit zwischen zwei Glasplatten veranschaulicht die Wirkung des Abstands auf die Kapillarwirkung.

Mit zunehmendem Abstand nimmt der Kapillarfluss ab.

Derselbe Effekt tritt bei Hartlötverbindungen auf. Dies verdeutlicht, warum es wichtig ist, einen angemessenen Abstand zwischen den Teilen einzuhalten.

Lötverbindung mit guter Kapillarwirkung

Hartlötverbindung mit schlechter Kapillarwirkung

Die kombinierten Kräfte von Adhäsion und Oberflächenspannung führen zur Kapillarwirkung. Dieses Phänomen macht das Hartlöten zum bevorzugten Metallverbindungsverfahren für so viele Anwendungen. Behalten Sie beim Hartlöten die Grundlagen der Kapillarwirkung im Auge, um Ihre Erfolgsquote deutlich zu verbessern.