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Löten und Schweißen zum Verbinden von Werkstücken

Beim Löten und Schweißen werden Werkstücke fest miteinander verbunden. Für Laien ist es häufig schwierig zu erkennen, worin sich diese beiden Verbindungstechniken unterscheiden. So sehen Gasschmelzschweißen sowie Hartlöten auf den ersten Blick gleich aus, da beide Prozesse mit einem Brenner durchgeführt werden und ein Draht separat zugeführt wird. Im Allgemeinen liegt der Unterschied der beiden Verfahren zum einen in den Arbeitstemperaturen, zum anderen in der Haltbarkeit der Fusion.

Mittels zugeführter Energie wird beim Schweißen eine Verbindungsstelle zum Schmelzen gebracht. Es gibt verschiedene Schweißarten, die teilweise mit vor allem aber ohne Zusatzwerkstoffe bei der Fusion arbeiten. Als Zusatzwerkstoff dient beim Schweißen eine sogenannter Schweißdraht. Dieser kann bei einigen Schweißverfahren optional mit verwendet werden, bei wenigen anderen ist er unverzichtbar. Bei der Zugabe eines Schweißdrahtes zur Schmelze können die Eigenschaften des Schmelzbades verändert werden oder er dient zur Auffüllung. Ein Schweißdraht kann aus einem reinen Metall bestehen oder aus einer Legierung.

Beim Löten wird ein Lot zum Verbinden benutzt. Im Gegensatz zum Schweißdraht ist das Lot unverzichtbar für den Vorgang. Ein Lot ist ein Mittel – in der Form eines Drahtes (Lötzinn) oder einer Paste – das aus einer Mischung (Legierung) verschiedener Metalle (z. B. Blei, Zink, Zinn oder Kupfer) besteht. Beim Lötvorgang verbindet sich das Lot mit den zu verlötenden Materialien und fügt diese somit zusammen. Das Löten wird vor allem für elektronische Verbindungen eingesetzt. Auch beim Löten gibt es verschiedene Lötarten.

Was sind die Unterschiede zwischen Schweißen und Löten?

Einer der Unterschiede liegt in der Temperatur. Während beim Löten das Lot nur erwärmt wird, wird beim Schweißen hingegen sogar die Solidustemperatur überschritten. Unter dieser Temperatur erstarrt eine Legierung, d. h. wenn sie überschritten wird, ist ein metallisches Gefüge weder fest noch stabil und es kommt zum Schmelzen des Werkstoffes, sodass die Materialien verbunden werden. Bei einer Gasschmelzschweißung erreicht die Sauerstoff-Acetylenflamme eine Temperatur von etwa 3.000 Grad, während beim Hartlöten Temperaturen unter 1.000 Grad verwendet werden. Ein weiterer Unterschied liegt in der Verbindung. Während beim Schweißen die zu verbindenden Materialien so weit erhitzt werden, dass sie sich verflüssigen und an der Verbindungsstelle komplett miteinander verschmelzen, werden beim Löten die Werkstoffe nur leicht erhitzt, sodass sich das flüssige Lot besser mit ihnen verbinden kann. Die Materialien an sich verbinden sich also nicht, sondern es ist ein Verbindung zwischen Werkstück und Lot. Die wohl wichtigste Unterscheidung liegt jedoch in der Haltbarkeit der Verbindung. Grundsätzlich ist die Fusion fester, je höher die Temperatur beim Verbinden ist. Hartlötverbindungen weisen im Allgemeinen eine geringere Festigkeit auf als Schweißverbindungen, sie sind aber fester als Weichlötverbindungen. Das Löten ist schonender zum Material und das Schweißen dafür aufwendiger.

Weichlöten und Hartlöten

Beim Löten wird primär zwischen Weich- und Hartlöten unterschieden. Beim Weichlöten wird ein Weichlot – vor allem in der Elektrotechnik – verarbeitet. Dafür genügt ein handelsüblicher Lötkolben, der entweder mit oder ohne Lötstation zu bekommen ist. Dieser Lötkolben bringt das Lot auf eine Temperatur zwischen 300 und 400 Grad. Dabei wird das Material so punktuell erhitzt, dass es reicht, Gesicht und Hände vor den giftigen Dämpfen zu schützen. Jeder Lötvorgang, dessen Temperatur über 450 Grad liegt, gehört zum Hartlöten. Einige wenige Hartlote haben ihren Schmelzpunkt aber auch erst bei etwa 1.000 Grad (Hochtemperaturlöten) und brauchen damit einen Brenner anstatt eines Lötkolbens. Typisch sind dafür sogenannte Lötlampen, die mobile Brenner mit Propangas sind und die für viele Hartlötverbindungen ausreichen.

Welche Schweißverfahren gibt es?

Es gibt viele verschiedene Schweißarten, um das passende Verfahren auszuwählen müssen einige Kriterien beachtet werden: Aus verfahrenstechnischer Sicht haben die Bauteilgeometrie, der Werkstoff, die Zugänglichkeit zur Schweißstelle, die mögliche Schweißpostion und die Qualitätsanforderungen an das zu schweißende Produkt eine Bedeutung. Aus wirtschaftlicher Sicht fallen die Stückzahl der herzustellenden Werkstücke, die Kosten für die erforderlichen Schweißwerkzeuge und für die Durchführung der Fertigungsarbeiten ins Gewicht. Es wird zwischen Schmelz- und Pressschweißverfahren unterschieden, die wiederum in weitere Kategorien unterteilt werden.

Schmelzschweißverfahren

Pressschweißverfahren

  • Gasschmelzschweißen

  • Lichtbogenschweißen (Lichtbogenhandschweißen, Schutzgasschweißen, Unterpulverschweißen)

  • Laserschweißen

  • Elektronenstrahlschweißen

  • Aluminothermisches Schweißen

  • Spleißen von Glasfasern

  • Schmelzschweißen von Kunststoffen

  • Feuerschweißen

  • Widerstandsschweißen

  • Kaltpressschweißen

  • Reibschweißen

  • Ultrschallschweißen

  • Sprengschweißen

  • Elektromagnetisches Pulsschweißen

  • Diffusionsschweißen

  • MBP-Schweißen

  • Lichtbogenbolzenschweißen

  • Pressschweißen von Kunststoffen

Sicherheit geht vor

Beim Pressschweißen werden die Materialien unter hohem Druck und großer Hitze miteinander verbunden, aber ohne die Verwendung von Zusatzwerkstoffen. Beim Schmelzschweißen werden bei großer Hitze die Werkstoffe geschmolzen, mit oder ohne die Zugabe eines Verbindungsstoffes.

Beim Schweißen und Löten können Gefährdungen entstehen: durch schadstoffreiche Dämpfe, unter Druck stehende Gasen, starke Hitze, Metallspritzer sowie Funken und das Freiwerden von optischer Strahlung und Gefahrstoffen. Je nachdem welches Verfahren Du anwendest, ist mehr Schutz oder weniger Schutz nötig. Beim Weichlöten reichen meistens schon eine Schutzbrille oder ein Schutzvisier sowie Hitzeschutzhandschuhe oder sogenannte Schweißerarbeitshandschuhe. Beim Hartlöten und vor allem beim Schweißen solltest Du noch zusätzlich feuerfeste Kleidung tragen wie eine Lederschürze. Die Brillen lassen sich an die Verfahren anpassen, da sie unterschiedliche Schutzstufen besitzen. Gerade beim Schweißen lohnt es sich, eine verdunkelnde Schutzbrille zu tragen. Des Weiteren sind technische Maßnahmen nötig wie Filteranlagen zum Absaugen der Dämpfe oder ein Umgebungsschutz, bewahre also keine brenn- oder angreifbaren Materialien in der Nähe auf.