Einfluss der Bandbreite von Schichtloten auf die Festigkeit der Verbindung von Hartmetall und Stahl bei Sageblattern

摘要

Zum Loten von Hartmetall auf Stahl werden Schichtlote eingesetzt. Diese Schichtlote bestehen in der Regel aus einer duktilen Cu-Zwischenschicht auf die beidseitig Silberlot plattiert ist. Beim Abkuhlen nach dem Loten entstehen Warmespannungen im Lot und in den Fugepartnern. Diese sind auf das unterschiedliche Kontraktionsverhalten bedingt durch die signifikant unterschiedlichen Warmeausdehnungskoeffizienten beim Abkuhlen von Lot-auf Raumtemperatur zuruckzufuhren und konnen die Festigkeit der Lotverbindung und der Fugebauteile herab setzen. Durch Schichtlote konnen diese Spannungen reduziert und die Festigkeit des Verbundes erhoht werden. Haupteinsatzgebiet der oben beschriebenen Schichtlote in der industriellen Anwendung ist die Fertigung hartmetallbestuckte Kreissageblatter. Spaltgeometrie und technologische Einflussfaktoren, wie z.B. fehlerhafte Lotungen, haben einen Einfluss auf die Spannungen in den Fugepartnern und damit auf die Standzeit des Werkzeugs. Mittels Simulationsberechnungen wurden verschiedene Einflussfaktoren - Lotspalt- und Kupferzwischenschichtdicke, Fehlstellen, volliger Verzicht auf Cu-Zwischenschicht, Hartmetalldicke, ungleichmassiger Lotspalt - nachgestellt und somit konnten Ruckschlusse auf typische Fehlerbilder gezogen werden. Die im DVS-Projekt (IGF-Nr. 15.113 N-DVS-Nr. 7.006 IP) "Systematische Untersuchung der Fugeverbundeigenschaften von Lotungen mit Ag-, Cu- und Ni-Basisloten mit anwendungsrelevanten Prufverfahren" neu ermittelten Kennwerte ermoglichen verbesserte und realitatsnahe Berechnungen fur kommende Fragestellungen. In der industriellen Praxis werden Schichtlote mit unterschiedlichen Bandbreiten, basierend auf Erfahrungswerten von Anwendern und Anlagenherstellern eingesetzt. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Einfluss der Bandbreite des Schichtlotes durch Simulation zu ermitteln und die berechneten Ergebnisse durch reale Bauteile zu uberprufen.