“Prozesssicheres Löten mit induktiver Erwärmung”

Die induktive Erwärmung ist mittlerweile eine häufig angewendete Methode für Weich- oder Hartlötanwendungen. Sie wird ebenso zum Glühen, Anlassen, Härten, Schmelzen und ähnlichen Prozessen eingesetzt.

Leicht modifizierbare Geräte sind die Voraussetzung, um applikationsspezifische Lötverfahren zu realisieren. So wird ein Maximum an Qualität und Leistung erreicht.

Sekundenschnelle Erwärmung Im Wesentlichen basiert das Prinzip der Induktion auf einem magnetischen Wechselfeld, das in einen elektrisch leitenden Stoff wie Metall oder ein Halbleitermaterial eingebracht wird. Dies erfolgt berührungslos über eine Induktorspule durch die Wechselstrom fließt, was ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld erzeugt. Die so induzierte Spannung hat einen Stromfluss in geschlossenen Bahnen parallel zur Oberfläche, jedoch entgegengesetzt zur Stromrichtung im Induktor zur Folge. Somit wird das Werkstück zur Sekundärwicklung eines Kurzschlusstrafos. Dabei entsteht in Sekundenschnelle die so genannte Wirbelstromwärme. Die erreichbaren Werkstückerwärmungszeiten hängen hauptsächlich von der Stärke des Magnetfeldes und vom zu erwärmenden Material ab. Ausschlaggebend ist dabei der Induktor, der meist aus einem Kupferholprofil hergestellt wird und wassergekühlt ist. Aufbau und Konzept des Induktors entscheiden über den Wirkungsgrad.

Individuell modifizierbare Komponenten Die Konzeption der Induktionsspulen sowie der dazugehörenden Verfahrenstechnik bedarf großer Erfahrung. Das ist auch der Bereich mit dem sich die Firma UST Kurt Roth Löttechnik seit 1980 beschäftigt. Oft sind die gestellten Aufgaben mit Standardkomponenten zu lösen. In den meisten Fällen wird jedoch durch individuelle Abstimmung der Geräte und Verfahren eine deutliche Leistungssteigerung erreicht. Hinzu kommt, dass durch anspruchsvollere Endprodukte die zu bearbeitenden Werkstücke zunehmend komplizierter werden und die daraus resultierenden Aufgaben mit Standardlösungen vielfach nicht oder nur unbefriedigend zu erfüllen sind. Vor dem Hintergrund dieser Anforderungen entstand bei dem Unternehmen eine Produktpalette für teil- oder vollautomatisierte Arbeitsplätze. Ein wesentlicher Schwerpunkt liegt in der flexiblen Geräteausstattung. Diese werden hinsichtlich ihrer Leistungsmerkmale individuell auf den jeweiligen Anwendungsfall ausgelegt. In den meisten Applikationen lässt sich nur so die optimale Verfahrenstechnik, ohne Einschränkungen durch standardisierte Geräte, umsetzen.

Gerätekombination mit neuer Steuerung Die Energie in einer Gerätekombination zum Weich- oder Hartlöten kommt von einem Hochfrequenz-Generator. Diese Systeme sind in einem breiten Leistungs – und Frequenzbereich im Lieferprogramm. Auf dem Erwärmungsgerät sitzt die individuell entsprechend den Werkstückgeometrien ausgelegte Induktorspule. Ein Temperatursensor misst die Temperatur an der Lötstelle und leitet diese Werte an die Systemsteuerung weiter. Dabei handelt es sich um ein neu entwickeltes Temperatur-Meß- und Regelsystem mit integrierter Lotdrahtzuführung. Die Besonderheit dieser Steuerung liegt in ihrem speziellen Aufbau. Dieser ermöglicht einerseits alle Generatortypen zu regeln und andererseits problemlos und schnell individuelle Funktionalitäten zu realisieren. Zum Standard gehört hier die automatische Lotdrahtzuführung mit einstellbarer Verzögerungszeit ebenso wie die einstellbare Temperaturhaltezeit. Das System wird ergänzt durch eine Kühlwasser-Rückkühlanlage die das zur Kühlung des Induktors notwendige Kühlwasser im Kreislauf hält und damit nicht nur Abwasserkosten spart, sondern auch vor Verunreinigung der engen Kühlkanäle schützt. Nicht zuletzt wird auch an den Mitarbeiter gedacht, dessen Arbeitsraum eine leistungsstarke Absaug- und Filteranlage weitgehend sauber hält.

Die mit den Komponenten dieser Produktpalette zusammengestellten Arbeitsplätze gewährleisten eine wiederholgenaue Prozessfolge. Das gilt für Stationen mit manueller Werkstückzuführung und -entnahme wie auch für den vollautomatisierten Ablauf.