Ein Leitfaden zu Niedertemperatur-Lotlegierungen

Wenn Sie sich mit Lot auskennen, kennen Sie die traditionelle Sn63Pb37-Legierung und mindestens eine bleifreie Hochtemperatur-Legierung (wahrscheinlich eine der Sn-Ag-Cu-Legierungen, die momentan sehr gefragt sind). Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass es fast 200 Metalllegierungen gibt, die einen niedrigeren Schmelzpunkt haben als Sn-Pb-Legierungen? Das Element Indium wird bei vielen dieser Legierungen in Kombination mit Elementen wie Gallium, Bismut, Zinn und Blei verwendet. Schauen wir uns die Legierungen einmal genauer an, die als „Niedertemperatur-Legierungen“ angesehen werden:

Flüssigmetalllegierungen

Es gibt 6 Legierungen, die kein Quecksilber enthalten, die bei oder unterhalb von 30 °C schmelzen. Diese Legierungen basieren auf Gallium unter Zugabe von Indium, Zinn, und (in einem Fall) Zink, um den ohnehin schon niedrigen Schmelzpunkt von Gallium zu modifizieren.

Niedertemperatur-Legierungen, die unterhalb des Siedepunkts von Wasser schmelzen

Stellen Sie sich einmal vor, Sie formen einen festen Metallgegenstand, der beim Einlegen in kochendes Wasser schmilzt; genau das passiert bei diesen Legierungen. Legierungen, die sich in diesem Temperaturbereich bewegen, werden oft als Schmelzlegierungen verwendet. Sie sind dazu ausgelegt, gezielt bei spezifischen Temperaturen zu schmelzen – man denke an die Auslöser von Sprinkleranlagen. Sie können auch für Aufgaben verwendet werden, die eine Legierung erfordern, die schnell und leicht umgeformt oder von einem Werkstück gelöst werden kann – zu den Anwendungen gehören u. a. das Halten von Linsen zum Polieren oder die interne Stützung von Metallrohren bei Biegevorgängen.

Alle diese Legierungen enthalten Bismut. Viele dieser Legierungen enthalten Pb und Cd, aber es gibt noch eine Reihe von alternativen Möglichkeiten, falls Sie auf der Suche nach einer blei- oder cadmiumfreien Legierung sind, die innerhalb dieses Temperaturbereichs liegt:

• 51 % In / 32,5 % Bi / 16,5 % Sn (Eutektikum bei 60°C)
• 66,3 % In / 33,7 % Bi (Eutektikum bei 72°C)
• 57 % Bi / 26 % In / 17 % Sn (Eutektikum bei 79°C)
• 54 % Bi / 29,7 % In / 16,3 % Sn (Eutektikum bei 81°C)

Niedertemperatur-Lotlegierungen

Diese Gruppe von Legierungen kann weiter in die folgenden Untergruppen unterteilt werden:

• Sn/Pb/Ag-Legierungen: Diese Legierungen ähneln den Sn63Pb37-Legierungen, es wird jedoch eine geringe Menge an Silber eingesetzt, um den Schmelzpunkt zu reduzieren und die Scherfestigkeit, Benetzung und Ermüdungsfestigkeit im Vergleich zur traditionellen Sn-Pb-Legierung zu erhöhen.
• Auf Indium basierende Legierungen: Auf Indium basierende Legierungen bieten eine überragende Wärmeleitfähigkeit und -duktilität im Vergleich zu anderen Niedertemperaturlegierungen. Zudem ist diese Art von Legierungen auch relativ weich. Durch die Kombination dieser Eigenschaften eignen sie sich perfekt als Wärmeleitmaterialien.
• Auf Bismut basierende Legierungen: Diese Legierungen bilden eine gute Alternative zu bleihaltigen Niedertemperaturloten, wenn Kostenaspekten höhere Priorität beigemessen wird als der Wärmeleitfähigkeit und -duktilität.

Unsere Ingenieure verfügen über langjährige Erfahrung mit diesen Speziallegierungen und sprechen gerne mit Ihnen über Niedertemperatur-Anwendungen. Sie erreichen unsere Ingenieure unter: AskUs@Indium.com

~Jim