Problematik und Lösung rund um das Löten von Rotgold

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Rotgold ist ein besonderer Farbton und erfreut sich nach wie vor großer Beliebtheit. Die Kombination aus Gold (sattgelb) und Kupfer (hellrot) und etwas Silber lässt den einmaligen warmen rötlich Ton von Rotgold entstehen. Für Fügearbeiten von Rotgold, beispielsweise das Löten einer Ringschiene, besteht die Anforderung, dass das Lot den gleichen Goldgehalt aufweist, die Farbe des Lotes stimmig zum Grundmaterial ist und die Arbeitstemperatur des Lotes passt.

Rotgold ist nicht gleich Rotgold: Wovon hängt die Farbe ab?

Für 18 Karat Rotgold muss das Lot folglich auch 18-karätig sein, also einen Goldgehalt von mindestens 750 ‰ aufweisen. Für die rote Farbe ist alleine Kupfer verantwortlich. Das Diagramm 1 zeigt den Zusammenhang zwischen Kupfer-Gehalt und Farbe anhand von roten Loten aus dem C.HAFNER-Produktprogramm. Bei einem vorgegebenen Gold-Gehalt von 750 ‰ stehen maximal 250 ‰ zum Legieren zur Verfügung. Bekanntlich beträgt der typische Kupfer-Gehalt von 18 Karat Rotgold 200 ‰. Diese Größenordnung an Kupfer ist notwendig, um die typische Farbe zu erzeugen.

Das Diagramm 1 zeigt den Zusammenhang zwischen Kupfer-Gehalt und Farbe anhand von roten Loten.
Diagramm 1 Rotton-Kupfer-Gehalt-Diagramm

Der Rotton einer Legierung lässt sich durch den Farbparameter a* quantifizieren. Dieser Wert stammt aus der Farbmessung im L*a*b*-Farbraum. Für eine weitere Erklärung dieses dreidimensionalen Farbraumes möchte ich auf den Blog-Artikel „Die Farben der Edelmetalle – alles im Auge des Betrachters?“ von Herrn Andreas Achtstätter, verweisen. Nur so viel: je größer der a*-Wert, desto intensiver ist die rote Farbe. Aus dem Diagramm 1 erkennt man gleich: eine intensive rote Farbe kann nur mit hohen Kupfer-Gehalten erreicht werden und geringere Kupfer-Anteile den Rotton schmälern.

Wieso ist Rotgold besonders schwierig zu löten?

Leider hat Kupfer die Eigenschaft, dass in einer Legierung mit Gold in der gegebenen Konstellation auch der Schmelzbereich eines Lotes mit steigendem Kupfergehalt zu höheren Temperaturen hin verschoben wird. Der Schmelzbereich gibt direkt die Arbeitstemperatur eines Lotes vor. In Diagramm 2 sind für die gleichen Lote die Abhängigkeit der Arbeitstemperatur vom Kupfer-Gehalt aufgetragen.

In Diagramm 2 sind für die gleichen Lote die Abhängigkeit der Arbeitstemperatur vom Kupfer-Gehalt aufgetragen.
Diagramm 2 Arbeitstemperatur-Kupfer-Gehalt-Diagramm

Das Diagramm zeigt eindeutig, dass hohe Kupfergehalte eine hohe Arbeitstemperatur bedingen. Demnach ist ein hoher Kupfergehalt sowohl für ein gute rote Farbe als auch für eine hohe Arbeitstemperatur verantwortlich.

Ferner verhält es sich beim Löten derart, dass naturgemäß das Lot zuerst schmelzen muss, während der Grundwerkstoff noch im festen Zustand verbleiben und nicht angegriffen werden soll. Der Abstand zwischen Arbeitstemperatur und Solidus-Temperatur des Grundwerkstoffes sollte mindestens 50 Grad Celsius betragen. Ein größerer Temperaturunterschied ist ratsam, um eine Überhitzung des Grundwerkstoffes sicher zu vermeiden. 18 Karat Rotgold schmilzt knapp unter 900 °C. Ein Blick auf Diagramm 2 offenbart, dass es ziemlich knapp zugeht, um eine bestmögliche Lötperformance bei ausreichender Farbe zu gewährleisten.

Das niedrigere Schmelzintervall, respektive Arbeitstemperatur, des Lotes kann nur durch weitere Legierungszusätze erreicht werden. Der Spielraum dafür ist äußerst begrenzt. Sehr wirkungsvolle Legiermetalle für Lote neben Zink sind Gallium oder Indium. Typische Rotgold-Lote sind wie folgt aufgebaut:

Arbeits-temperatur
[°C]
KupferSilberZinkGalliumIndium
710+++0+++++
790+++0++++
820+++00+++0
880+++0++++0

Die Zusatzmetalle verringern das Schmelzintervall des Lotes, bleichen allerdings auch immer die Legierung. So können Lote mit unterschiedlichen Arbeitstemperaturen (härtere und weichere Lote) für die verschiedenartigen Lötarbeiten zur Verfügung gestellt werden. Der Nachteil: Die Kombination sehr vieler Metalle führt zu einer komplexen Legierungsbildung und die Verformbarkeit kann erheblich herabgesetzt werden. Folglich kann die Fertigung eines Lotbleches oder -drahtes nicht mehr sinnvoll durchgeführt werden.

Lotpasten als hervorragende Ergänzung zum Standard-Lotportfolio

Dieser Konflikt wird durch die Herstellung von Lotpasten auf der Basis von Lotpulver gelöst, da keine Verformungsrestriktionen bestehen. Dadurch wird das Standard-Portfolio der Lote ideal ergänzt. Gerade für Rotgold stehen Lotpasten zur Verfügung, die im Vergleich zu Blech-Loten eine deutlich niedrigere Arbeitstemperatur aufweisen. Dadurch sind Lötaufgaben mit Zweit- und Drittlote möglich. Für die farblichen Anforderungen existieren mehr Lösungen. Das verschafft dem Goldschmied mehr Freiheit bei Lötaufgaben und erhöht die Sicherheit beim Löten. Zusätzlich bieten Lotpasten auch eine einfache Dosierung des Lotes sowie die Möglichkeit, beim Löten mit der Flamme direkt ein Flussmittel mit dem Lot einzubringen.