Was ist Schweißen und inwieweit unterscheidet es sich vom Löten?

Löten und Schweißen werden in der Metallverarbeitung oft synonym verwendet, aber jede Technik ist anders und hat ihre eigene Anwendung. Obwohl beide Methoden den Einsatz von Wärme erfordern, sind Löten und Schweißen zwei sehr unterschiedliche Verfahren, um zwei oder mehr Metallteile miteinander zu verbinden.

Es gibt mehrere grundlegende Verfahren, um zwei oder mehr Teile aus Metall oder manchmal auch aus anderen Materialien miteinander zu verbinden. Ohne Wärmeeinwirkung gibt es folgende Möglichkeiten: Kleben mit Epoxid-, Polyurethan- oder Silikonklebstoffen, die sich besonders gut für die Verbindung von leichten Metallteilen eignen, und die mechanische Methode der Befestigung mit Muttern, Schrauben und Unterlegscheiben. Nieten ist eine Methode zum Verbinden von Metall, die je nach Projekt mit oder ohne Wärme eingesetzt werden kann. Überlappende Bleche werden mit einem geraden Metallstück (der Niete) verbunden, das durch beide Bleche hindurchgeführt wird. Die Niete wird dann über die Verbindung geformt und verbindet die Bleche sicher miteinander. Kleinere Nieten können allein durch Kraftaufbringung, z. B. mit einer Nietpistole, befestigt werden, während größere und dickere Nieten möglicherweise erst erhitzt werden müssen, bevor das Metall biegsam genug für das Formen ist. Weitere Verfahren zum Verbinden von Metall sind Löten und Schweißen, die beide Wärme erfordern. Löten und Schweißen werden in der Metallverarbeitung oft synonym verwendet, aber jede Technik ist anders und hat ihre eigene Anwendung. Daher es ist wichtig, das richtige Verfahren zu verwenden.

Es gibt zwar verschiedene Schweißtechniken, aber alle beruhen auf demselben Grundprinzip: Die Aufbringung extrem hoher Hitze (wir sprechen hier von über 3000 °C!) auf Metallkomponenten führt dazu, dass das Metall schmilzt und dauerhaft miteinander verschmilzt. Durch das Schweißen entsteht die stärkste Verbindung zwischen zwei Metallteilen, die allen Arten von Belastungen standhält. Daher ist dieses Verfahren ideal für Autokarosserien, Industrierohre und den Schiffbau. Es gibt jedoch einige Einschränkungen. Eines der größten Hindernisse für das Schweißverfahren ist, dass beide Metalle ähnlich sein müssen. Unterschiede in den Schmelzpunkten oder der Elektrochemie zweier Metalle können das Schweißen erschweren oder fast unmöglich machen. So können beispielsweise Titan und Stahl nicht durch Schmelzschweißen verbunden werden.

Löten hingegen ist eine Methode, bei der ein zusätzliches Metall verwendet wird, um zwei andere zu verbinden. Anders als beim Schweißen bleiben die Basismetalle während des gesamten Prozesses fest. Stattdessen schmilzt das Zusatzmaterial (das Lot), füllt den Bereich zwischen den Basismetallen aus und verbindet sie miteinander. Gelötete Verbindungen sind nicht so stark wie geschweißte, einfach weil beim Löten keine sehr starke mechanische Verbindung entsteht, sondern eine elektrische. Beim Löten können jedoch zwei beliebige Metalle miteinander verbunden werden, solange der Schmelzpunkt des Lotmaterials unter dem der beiden Metalle und bei relativ „niedrigen“ Temperaturen (im Allgemeinen unter 450 °C) liegt. Dies kann von Vorteil sein, da die Verbindung leicht geschmolzen und wieder getrennt werden kann, sodass eine Nacharbeit möglich ist.

In Bezug auf Festigkeit und Zuverlässigkeit ist das Schweißen dem Löten überlegen. Bei empfindlicher Elektronik, bei der übermäßige Hitze die Komponenten beschädigen kann, ist Schweißen jedoch völlig ungeeignet. Die Verwendung eines Lotmaterials ist perfekt geeignet, um die Basismetalle mechanisch zu verbinden, damit sich die Verbindung nicht durch Vibrationen oder andere mechanische Kräfte löst, während die elektrische Verbindung dafür sorgt, dass das elektronische Signal ohne Unterbrechung durch die Lötstelle fließen kann. Unabhängig von der spezifischen Funktion ist eine stabile mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem Bauteil und dem Substrat entscheidend für die Gesamtleistung des Geräts. Eine schlechte Lotverbindung kann zu einer unzuverlässigen Lötstelle führen und Probleme wie Delamination, Brückenbildung, unzureichende Wärmeübertragung und vieles mehr verursachen.