Neues Lötverfahren für Aluminium: lasern verbindet

Aluminium ist leicht und rostet nicht – ein ideales Material für die Automobilindustrie, den Behälter- und Containerbau

Das Verlöten von Aluminiumbauteilen war bisher allerdings ein Problem: Die oberflächliche Oxidschicht, die sich durch den Einfluss von Luftsauerstoff bildet, verhindert chemische Bindungen. Auf der EuroBLECH 2002 zeigen die Wissenschaftler vom Aachener Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT erstmals, wie sich mit einem zweistrahligen Laserverfahren auch Aluminiumbauteile löten lassen.

Laserstrahlen sind ideale Werkzeuge zum Schweißen und Löten: Sie arbeiten präzise, berührungslos und mit hoher Geschwindigkeit. Das Laserstrahlfügen ist zudem kostengünstig und leicht automatisierbar. Um auch Aluminiumbauteile mit Laserlicht verbinden zu können, entwickelten die Fraunhofer-Forscher ein neues, zweistufiges Verfahren: Der erste Laserstrahl erzeugt in der Oberfläche thermische Spannungen, die die Oxidschicht abplatzen lassen. Der zweite Strahl schmilzt das zu lötende Material punktgenau auf.

»Die Methode ist hervorragend geeignet zum Hartlöten, denn der Laser schmilzt nicht den gesamten Grundwerkstoff, sondern nur der Lötpunkt auf«, erklärt Pierre Senster »Ein weiterer Pluspunkt ist die hohe Geschwindigkeit.« Gegenüber dem Schweißen hat das Laserstrahllöten den Vorteil, dass die Arbeitstemperatur niedrig und der Bauteilverzug durch thermische Spannungen gering ist. Außerdem entfallen zeit- und kostenaufwändige Nachbearbeitungen wie Schleifen oder Polieren.

Auf der EuroBLECH präsentieren Senster und seine Kollegen die ersten Prototypen, beispielsweise Gussknotenverbindungen, wie sie im Automobilbau üblich sind sowie einen gelöteten Wärmetauscher. Senster: »Wir können zeigen, dass das neue Verfahren grundsätzlich funktioniert. Der Einsatz in der Praxis wird jetzt zusammen mit Industriekunden getestet.«