KERALÖT


Förderkennzeichen: MF110161
Projektlaufzeit: 01.04.2012 bis 31.03.2014

Glasmodifizierungen zum Ofen- und Laserlöten von Keramiken für Hochtemperaturanwendungen

Ziel des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens war die Qualifizierung von Ofen- und Laserlötprozessen zum Fügen von Oxid- und Nichtoxidkeramiken für Hochtemperaturanwendungen oberhalb von 1.200 °C. Wesentliche Zielkriterien waren, homogene, rissfreie und mechanisch feste Glaslotverbindungen von artgleichen Keramiken herzustellen.

Um die Hochtemperatureigenschaften von Keramiken effektiv zu nutzen, sind neue Verfahrenskonzepte notwendig. Ebenso besteht Bedarf an der Weiterentwicklung von elektrisch isolierenden Zusatzwerkstoffen wie Glasloten. Auch die Ermittlung der Zusammenhänge zwischen Lötprozessen und den daraus resultierenden Verbundeigenschaften war Gegenstand des Projekts.

Die Modifizierung von Glasloten erfolgte unter dem Aspekt einer gezielten Einstellung der Eigenschaftskennwerte, beispielsweise der Anpassung des thermischen Längenausdehnungskoeffizienten, des Benetzungsvermögens auf Keramikoberflächen und der Evaluierung der jeweiligen Lötprozesse selbst. Anschließend wurden Laserstrahl- und Ofenlötverfahren angewendet, um rotationssymmetische bzw. flächige Lötverbindungen herzustellen.

Projektergebnisse

Durch die Entwicklung modifizierter Glaslote und durch die Erarbeitung von Prozess- bzw. Fügestrategien wurde die Basis geschaffen, verschiedene Werkstoffe durch Glaslote miteinander zu verbinden. So ermöglichen die modifizierten Glaslote beispielsweise auf Metall- oder Keramik-Verbindungen, die die Leistungsfähigkeit von Ofen- bzw. Laserlötprozessen effizient ausnutzen können.

Ein deutlicher Nutzen besteht vorrangig in branchenübergreifenden Anwendungen der Vakuumtechnik für Luft- und Raumfahrtapplikationen, in der Entwicklung von vakuumdichten Baugruppen neuartiger Lasergenerationen, in der Sensortechnik für Hochtemperaturmessungen oder Abgastechnik sowie in metallfreien Wärmetauschern oder in der Kyrotechnik.