Infrarot-Strahler optimieren Vakuumlötanlagen

Die IEW Induktive Erwärmungsanlagen GmbH setzt bei der Entwicklung einer neuen Vakuumlötanlage für die Werkzeugherstellung auf Infrarot-Strahler von Heraeus Noblelight. Entscheidend war dabei nicht nur die Leistungsstärke der Strahler sondern auch ihre Langlebigkeit.
Im Herzen der neuen Anlage sitzen kurzwellige Infrarot-Strahler, die bedeutend schneller als konventionelle elektrische Spiralheizungen erwärmen und dabei auch viel genauer zu regeln sind. Die neue Vakuumlötanlage für die Herstellung von diamantbestückten Werkzeugen erreicht so die für den Wärmeprozess erforderliche Homogenität mit maximal 5 °C Unterschied.

Werkzeuge für sehr harte Materialien
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, so genannte Standard PKD-Werkzeuge, werden gefertigt, indem die Schneiden aus PKD mittels einer aufgesinterten 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 die Ersten immer wieder mit erhitzt und können dadurch geschädigt werden, man spricht 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. Dieses Vorgehen stellt jedoch hohe Ansprüche an den Wärmeprozess.

Moderne Infrarot-Strahler für innovative Wärmeprozesse
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 genauer zu regeln.
Während der Testphase stellte sich heraus, dass durch den Einsatz nur eines Infrarot-Strahlers, der die gesamte Erwärmungszone heizt, kein homogenes Ergebnis erzielt werden konnte. Erfolg brachte dann eine Erwärmung in drei Zonen (unten, mittig, 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 Infrarot-Strahlern 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. Sie werden überall dort eingesetzt, wo eine schnelle Erwärmung oder Taktbetrieb nötig ist.

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Heraeus Noblelight GmbH mit Sitz in Hanau, mit Tochtergesellschaften in den USA, Großbritannien, Frankreich, China und Australien, gehört weltweit zu den Markt- und Technologieführern bei der Herstellung von Speziallichtquellen und -systemen. Heraeus Noblelight wies 2014 einen Jahresumsatz von 137,3 Millionen € auf und beschäftigte weltweit 884 Mitarbeiter. Das Unternehmen entwickelt, fertigt und vertreibt Infrarot- und Ultraviolett-Strahler, -Systeme und Lösungen für Anwendungen in industrieller Produktion, Umweltschutz, Medizin und Kosmetik, Forschung und analytischen Messverfahren.

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