Wir erhalten viele Fragen über den Unterschied zwischen Löten und Hartlöten. Es handelt sich um sehr ähnliche Verbindungstechniken, die beide das Schmelzen eines Zusatzwerkstoffs beinhalten, um zwei oder mehr Komponenten zu verbinden, ohne das Grundmaterial der Komponenten zu schmelzen. Die American Welding Society (AWS) definiert Hartlöten als ein solches Verfahren, bei dem ein Schweißzusatzwerkstoff verwendet wird, der einen Liquidus von über 450 °C (842 °F) hat. Beim Löten hingegen werden Zusatzwerkstoffe mit einem Liquidus von 450°C oder weniger verwendet.
Die Frage wird durch die Verwendung von Begriffen wie „Silberlot“ weiter verwirrt. Dies ist eine falsche Bezeichnung, denn alle Silberbasislegierungen schmelzen weit über 450°C und sind daher eindeutig Hartlötmetalle. Die korrekte Bezeichnung für alle zum Hartlöten verwendeten Legierungen, einschließlich Silberbasislegierungen, lautet „Hartlötmetalle“. AWS hat ein Bezeichnungssystem für Hartlote entwickelt, das das/die primäre(n) Element(e) und eine Nummer für einzigartige Zusammensetzungen von Hartloten verwendet. Alle Bezeichnungen beginnen mit einem „B“ für „Hartlöten“. Die Silberbasislegierungen werden also als BAg-x bezeichnet, wobei x eine Zahl ist, die einer bestimmten Legierungszusammensetzung entspricht. BAg-1 hat eine nominelle Zusammensetzung von 45%Ag, 15%Cu, 16%Zn, 24%Cd. BAg-34 enthält nominell 38%Ag, 32%Cu, 28%Zn, 2%Sn. Zu den anderen Hartlotfamilien gehören Aluminium-Silizium-Lote (BAlSi-x), Magnesium-Lote (BMg-x), Kupfer-, Kupfer-Zink- und Kupfer-Phosphor-Lote (BCu-x, RBCuZn-x bzw. BCuP-x), Nickel- und Kobalt-Lote (BNi-x bzw. BCo-x) und Gold-Lote (BAu-x). Auch Titan, Palladium, Platin und andere Metalle können als Hartlötmittel verwendet werden. Hartlöten wird in zahlreichen Anwendungen in der Automobilindustrie, in Düsentriebwerken, in Kochgeschirr und -geräten sowie in HLK-Systemen eingesetzt, um nur einige zu nennen.
Löten hat nicht nur eine niedrigere Verarbeitungstemperatur, sondern führt in der Regel auch zu einer weniger festen Verbindung als eine Hartlötverbindung. Für viele Anwendungen ist dies geeignet und sogar erwünscht. Die Scherfestigkeit von Lötverbindungen übertrifft die von Lötverbindungen in der Regel um das Fünffache. Ein hoher Wärmeeintrag kann empfindliche Elektronik oder kleine Bauteile beschädigen.
Abbildung: Laserlöten von Siliziumkarbid (SiC)
Wärme zum Löten oder Hartlöten kann auf verschiedene Weise zugeführt werden: durch Flammen, durch Widerstandserwärmung, durch induktive Erwärmung, durch den Einsatz eines Lasers, durch Verbrennung und anschließende Strahlungswärme usw. Sowohl das Löten als auch das Hartlöten können unter freiem Himmel (in der Regel mit einem Flussmittel, um Oberflächenoxide zu reduzieren und die Benetzung und das Fließen des Lötmittels zu ermöglichen) oder unter Schutzatmosphäre (z. B. inert, Vakuum oder Aktivatmosphäre) durchgeführt werden. Beide Verfahren können zum Verbinden vieler Metalle und Metalllegierungen, Keramiken und Verbundwerkstoffe mit gleichartigen und unähnlichen Werkstoffen eingesetzt werden.
Sollte man also löten oder hartlöten?
Die Antwort darauf hängt von vielen Faktoren ab, darunter die Betriebsbelastung und die Temperatur, um nur zwei zu nennen. Viele Substrate werden durch die hohen Temperaturen, die beim Hartlöten erforderlich sind, beschädigt. Die Benetzbarkeit des Substrats durch das Lot oder das Hartlot ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Auswahl des geeigneten Verfahrens. Die Fähigkeit, Flussmittelrückstände zu entfernen, kann ein wichtiger Faktor sein, wie z. B. bei bestimmten HVAC- und anderen Flüssigkeitstransportsystemen; geschlossene Kreislaufsysteme, die nach dem Fügen nicht ohne weiteres gereinigt werden können, müssen oft im Vakuum oder unter einer Schutzatmosphäre gelötet werden, oder es muss ein selbstfließendes Lot wie die Kupfer-Phosphor-Legierungen (BCuP-x) in kupferbasierten Baugruppen verwendet werden. Bestimmte „No-Clean-Flussmittel“ hinterlassen nach dem Fügen nur minimale Rückstände, aber gehärtete Rückstände können bei beweglichen Bauteilen mit engem Spiel zu abrasivem Verschleiß führen oder hydrolysieren und korrosive Bedingungen schaffen.