Teilprojekt A06 Laserstrahllöten

Ziel des beantragten Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Verfahrens zum Laserstrahlhartlöten von Aluminiumlegierungen ohne den Einsatz korrosiver Flussmittel durch Erzeugung von oxidfreien Oberflächen im Bereich der Lötnaht sowie die Analyse der wirksamen Mechanismen. Verbindungen dieser Art können aufgrund der oben genannten Nachteile der bisherigen Lösungsansätze nicht oder nur unzureichend erzeugt werden. Zur Validierung der Qualität der Lötnähte in Abhängigkeit von der Oxidschichtentfernung vor dem Lötprozess, soll zunächst die Kontaktwinkelmessung (angestrebte Winkel < 30° bei guter Anbindung ohne Fehlstellen) zur Bestimmung der Benetzungsfähigkeit als zentrale Bewertungsgröße herangezogen werden.

Die Basis bildet die Entwicklung einer bisher nicht angewendeten Prozesskombination aus einer gepulsten Laserstrahlquelle zur aktiven Entfernung der Oxidschicht in Kombination mit einem herkömmlichen Laserstrahllötprozess unter lokaler Zuführung eines Silan-Argon-Gemisches zum vollständigen Abbinden des Restsauerstoffs in der Prozessumgebung. Damit können die desoxidierten Oberflächen bis zur Benetzung oxidschichtfrei gehalten und die Lötnähte auf oxidschichtfreier Oberfläche erzeugt werden. Zur Überprüfung dieser Annahme können röntgenphotonenelektronen- und augerelektronenspektroskopische Aufnahmen (XPS- und AES-Messungen) der obersten Schichten (10 nm) Aufschluss über die Elementverteilung und die Anwesenheit von Oxiden in den besagten Bereichen geben. Zusätzlich zeigen Tiefenprofilanalysen von gereinigten Aluminiumoberflächen die Art und Qualität der Reinigungswirkung. Die entsprechenden Untersuchungen werden in Kooperation mit Teilprojekt S01 durchgeführt.