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Schlussbericht 12. Januar 2024 zu IGF-Vorhaben Nr. 21538N Thema Entwicklung einer optischen Inspektionsmethode zur Bewertung des Oberflächenzustands von zu lötenden Metalloberflächen Berichtszeitraum 01.12.2020 - 30.06.2023 Forschungsvereinigung Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e.V. Forschungseinrichtung(en) FE1 – Leibniz Universität Hannover – Institut für Werkstoffkunde (IW) FE2 – TU Clausthal – Clausthaler Zentrum für Materialtechnik (CZM)
Inhalt Danksagung ........................................................................................................................... 2 1. Wissenschaftlich-technische und wirtschaftliche Problemstellung ................................. 5 2. Stand der Technik ......................................................................................................... 6 2.1. Löten ........................................................................................................................ 6 2.2. Ellipsometrie ............................................................................................................ 7 3. Arbeitshypothese, Forschungsziel und Arbeitsprogramm ........................................... 11 3.1. Arbeitshypothese ................................................................................................... 11 3.2. Forschungsziel ....................................................................................................... 11 3.3. Arbeitsprogramm und Vorgehensweise .................................................................. 12 4. Materialien und Versuchsdurchführung ....................................................................... 17 4.1. Grundwerkstoffe ..................................................................................................... 17 4.2. Oberflächenzustände ............................................................................................. 17 4.3. Lötversuche ........................................................................................................... 19 5. Analysemethoden ....................................................................................................... 22 5.1. Metallografie .......................................................................................................... 22 5.2. Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) ........................................................ 22 5.3. Augerelektronenspektroskopie (AES) ..................................................................... 23 5.4. Rasterelektronenmikroskopie (REM) ...................................................................... 23 5.5. Schnitte mit Ionenstrahl (FIB) ................................................................................. 24 5.6. Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) .................................................... 25 5.7. Konfokale Laserrastermikroskopie (CLSM) ............................................................ 25 6. Ergebnisse.................................................................................................................. 26 6.1. Oberflächenmorphologie / Oberflächenchemie....................................................... 26 6.2. Trennung der Zustände .......................................................................................... 32 6.3. Streuung ................................................................................................................ 37 6.4. Geometrie .............................................................................................................. 40 6.5. Benetzungs- und Lötversuche ................................................................................ 41 6.6. Anwendungsbeispiel Tiefziehbauteil ....................................................................... 46 8. Diskussion .................................................................................................................. 54 8.1. Welche Eigenschaften von Oberflächen verschlechtern Benetzbarkeit und Lötverhalten? .................................................................................................................... 54 8.2. Wie sind Oberflächenmorphologie und -chemie dieser Zustände beschaffen? ....... 55 8.3. Lassen sich diese Zustände mittels Ellipsometrie unterscheiden? Wenn ja, wie? .. 55 8.4. Lassen sich die Ergebnisse von Benetzungsversuchen mit Ellipsometrie korrelieren? ....................................................................................................................... 57 Seite 3
Seite 1: 2023 Abschlussbericht DVS-Forschung
Seite 4: Bibliografische Information der Deu
Seite 9 und 10: 1. Wissenschaftlich-technische und
Seite 11: Bei Hartlötprozessen insbesondere

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