SB_14.814B

durch die integrierte Anlagentechnik bestimmt, in der das Fügen und Wärmebehandeln
durchgeführt werden kann.
Die während dieser Arbeit ermittelten Ergebnisse geben einen Einblick in die beim
Löten auftretenden Eigenspannungen im Grund- und Lotwerkstoff. Darüber hinaus
wurden experimentelle Untersuchungen der Temperaturverläufe im Bauteil zur
Validierung des entwickelten Modells und zur Demonstration durchgeführt. Die
Untersuchungen belegen, dass die Aufheizung bzw. die Abkühlung des Bauteils
während des Lötprozesses inhomogen ist.
Dies ist eine Bestätigung der Berechnungen, die ergaben, dass mit zunehmender
Abkühlrate höhere Temperaturgradienten im Bauteil entstehen. Der Randbereich
kühlte schneller ab als der Kernbereich. Die Temperaturunterschiede betrugen bis zu
35 K. Dies kann erhebliche Verzüge und Spannungen im Lotverbund hervorrufen,
welche die Lebensdauer des Werkzeuges beschränken.
1600
T[K]
Temperatur [K]
1400
1200
1000
800
600
400
200
10K/min
30min
30min
30min
Zyklus1_(Abkühlrate=35K/min)
Zyklus2_(Abkühlrate=100K/min)
0
0 3000 6000 9000 12000
T[K]
Zeit [s]
T[K]
Abb. 11.1: Temperatur-Zeit-Zyklus
Neben der Anpassung des Lötzyklus weist auch die Geometrie einen Einfluss auf die
Spannungsentstehung auf. Es wurden Berechnungen auf der Grundlage von
Geometrieanpassungen des Bauteils durchgeführt. Diese belegen, dass mit
geringfügigen Anpassungen, die die Bauteilfunktion nicht beeinträchtigen, die
Spannungen im Bauteil gezielt beeinflusst werden können. So wurden die scharfkantigen
Übergänge der Kühlkanäle im unteren Bauteil abgerundet. Dieses Vorgehen
resultiert in einer Abnahme der Spannungsspitzen.
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