WISAG: Infrarot-Strahler optimieren Vakuumlötanlagen

Diamantbestückte Werkzeuge kommen immer dann zum Einsatz, wenn sehr harte Werkstoffe bearbeitet werden müssen, zum Beispiel bei der industriellen Zerspanung von Metallen, Keramiken und zähharten Kunststoffen. Infrarot-Strahler von Heraeus Noblelight helfen bei der Herstellung solcher Werkzeuge.

Diamantbestückte Werkzeuge kommen immer dann zum Einsatz, wenn sehr harte Werkstoffe bearbeitet werden müssen, zum Beispiel bei der industriellen Zerspanung von Metallen, Keramiken und zähharten Kunststoffen. Werkzeuge aus polykristallinem Diamanten, sogenannte Standard PKD-Werkzeuge, werden gefertigt, indem die Schneiden aus PKD mit aufgesinterter Hartmetallunterschicht mit dem eigentlichen Werkzeug (z.B. aus Stahl oder Hartmetall) verbunden werden.

Dies kann mit Hilfe von Induktionserwärmung oder einer Flamme durchgeführt werden. Beim Einsatz von Induktionserwärmung an Atmosphäre mit Hilfe eines Flussmittels kann immer nur eine Schneide pro Lötprozess verbunden werden. Beim Verbinden weiterer Schneiden werden jedoch die Ersten immer wieder mit erhitzt und dadurch können diese geschädigt werden - man spricht dann von einer Graphitisierung des PKD.

Eine Alternative dazu ist das Verbinden aller Schneiden mit einem Werkzeug gleichzeitig durch ein Aktivlot z.B. Silber, Kupfer, Titan (aktive metallische Komponente) und Indium unter Vakuum. iew Induktive Erwärmungsanlagen GmbH in Gumpoldskirchen, Österreich, untersuchte die verschiedenen Möglichkeiten der Bauteilerwärmung unter Vakuum und stellte dabei fest, dass konventionelle elektrische Spiralheizungen viel länger für den Erwärmungsprozess benötigen als moderne Infrarot-Strahler. Diese besitzen Reaktionszeiten im Sekundenbereich und heizen so nicht nur bedeutend schneller auf, sie sind dabei auch viel besser zu regeln.

Während der Testphase stellte sich heraus, dass durch den Einsatz eines Infrarot-Strahlers, der die gesamte Erwärmungszone heizt, kein homogenes Ergebnis erzielt werden konnte. Erfolg brachte dann eine Erwärmung in drei Zonen (unten, Mitte, oben), so dass über eine SPS Steuerung die Zonen einzeln angesteuert und geregelt werden können. Im Prozess wird so die erforderliche Homogenität mit maximal 5 °C Unterschied in den Zonen erreicht.

Dipl.-Ing. Martin Schweikhart, Geschäftsführer bei iew, ist von der neuen Vakuumlötanlange (VVBM200 Vertical Vacuum Brazing Machine) und den verbauten Heraeus Infrarotstrahlern überzeugt: „Die lange Lebensdauer der elektrischen Infrarot-Strahler von Heraeus Noblelight hat den Durchbruch gebracht. Andere Strahler waren vorher sehr schnell ausgefallen und mussten ersetzt werden.“ Kurzwellige Infrarot-Strahler von Heraeus Noblelight sind durch die Zwillingsrohre sehr stabil und langlebig, können flexibel gebaut werden und sind sehr gut regelbar.