Beim Löten von komplexen Edelstahlbauteilen in der Industrie kommen überwiegend Lotpasten zum Einsatz. Dabei handelt es sich um eine pastöse Mischung aus Metallpulver, Binde- und Flussmitteln. Die Verwendung der Pasten erschwert die automatisierte Applizierung und erfordert im Nachgang eine aufwändige chemische Reinigung der Produktoberflächen.
"Durch das überwiegende Löten von Hand sind mit dem Verfahren hohe Ausschussquoten und Materialkosten verbunden", weiß Dr. Ino J. Rass, Geschäftsführer der EUROMAT GmbH. "Um den Materialverbrauch, die Ausschussquote und den Einsatz von Reinigungschemikalien zu senken, entwickelten wir formflexible, geometrieunabhängige Preforme auf Nickel-Pulverbasis. Mit ihnen können exakte Lot-Mengen auf Bauteile aufgebracht werden."
Voraussetzung für die Produktion der Preforme war die Entwicklung eines neuartigen Formgebungsverfahrens für mikro- und nanoskalige Werkstoffe. Im Gegensatz zu klassischen Verfahren werden die Preforme dabei pulvergegossen und nicht aus Metallbändern herausgestanzt. So fällt schon bei der Herstellung kein Ausschuss an. Das Verfahren ermöglicht die Produktion von Preformen aus verschiedenen Pulver-Metall-Kombinationen. So können Lotzusammensetzungen hergestellt werden, die sonst schmelzmetallurgisch als Folien- oder Drahtform nicht herstellbar wären.
Einfache Herstellung – hohe Formflexibilität
"Für den Anwender ergeben sich zahlreiche Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Löten mit Pasten", so Rass. "Die Pulver-Metall-Lötpreforme sind einfach herzustellen und ermöglichen aufgrund ihrer Formflexibilität auch das automatisierte Löten komplexer Bauteile."
Da keine Lot-Pasten mehr eingesetzt werden, entfällt die aufwändige Entfettung und Reinigung der Bauteile nach dem Löten: Das verringert den Chemikalieneinsatz in der Produktion und senkt die Entsorgungskosten. Die Automatisierung des Fertigungsschritts erhöht darüber hinaus die Prozesssicherheit und verkürzt die Durchlaufzeiten, was wiederum zu weniger Ausschuss und Energieeinsatz führt.
Auf dem Weg zur Umsetzung nutzte EUROMAT die Finanzierungsberatung der Effizienz-Agentur NRW. "Gemeinsam mit dem Unternehmen erarbeiteten wir eine Projektskizze und reichten im Mai 2012 einen Förderantrag beim Projektträger Euronorm GmbH für das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) ein", erläutert Marcus Lodde, Leiter des Geschäftsfelds Finanzierung der Effizienz-Agentur NRW. "Die Unterstützung der Effizienz-Agentur NRW war eine wichtige Voraussetzung für die erfolgreiche Realisierung des Projekts", ist sich Rass sicher.
Das Vorhaben wurde schließlich im Juli 2012 mit einem Zuschuss vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Das Projektvolumen des F&E-Vorhabens betrug ca. 184.600 Euro. EUROMAT schloss die Entwicklung im Mai 2014 erfolgreich ab.
"Wir wollen das Verfahren zukünftig weiterentwickeln", ist sich Rass sicher. So plant EUROMAT bereits neue Produktvarianten wie z. B. noch dünnerer Preforme (<100 μm) oder die Herstellung von Preformen mit Hilfe von 3D-Druckern. "Das neue Verfahren hat ein großes Potenzial. Wir sind gespannt, was mir mit ihm noch erreichen werden", freut sich Rass.
Über die EUROMAT® GmbH
Die Firma EUROMAT entwickelt Lösungen für die Industrie unter Einsatz innovativer Werkstoff- und Oberflächentechnologien. Schwerpunkte liegen in der Verschleiß- und Schlagschutztechnik sowie im Beschichten, Löten und Kleben von Metallen, Keramiken, Leichtmetallen und Verbundwerkstoffen.
www.euromat.de
Kontakt:
EUROMAT® GmbH
Dr. Ino J. Rass
Tel. 02401 / 607 28 66
E-Mail i.rass@euromat.de
Über die Effizienz-Agentur NRW
Die Effizienz-Agentur NRW (EFA) wurde 1998 auf Initiative des Umweltministeriums NRW gegründet, um Industrie und Handwerk in Nordrhein-Westfalen Impulse für ressourceneffizientes Wirtschaften zu geben. Das Leistungsangebot umfasst die Ressourceneffizienz- und Finanzierungsberatung sowie Veranstaltungen und Schulungen. Bis heute initiierte die EFA über 1.700 Projekte. Aktuell beschäftigt die EFA 32 Mitarbeiter in Duisburg und sieben Regionalbüros in Aachen, im Bergischen Städtedreieck, in Bielefeld, Münster, am Niederrhein sowie in Südwestfalen an den Standorten Siegen und Werl.
www.ressourceneffizienz.de
Kontakt:
Effizienz-Agentur NRW
Marcus Lodde
Tel. 0203 / 378 79-58
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