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Version vom 8. Februar 2006, 18:47 Uhr
Inhaltsverzeichnis
Was versteht man unter Löten?
Löten ist, wenn zwei metallische Werkstücke mit Hilfe von geschmolzenen metallischen Bindemitteln (Lot) verbunden werden. Der Trick dabei ist, daß der Schmelzpunkt des Lots immer niedriger ist als der des zu verbindenden Metalls. Liegt er unter 450°C, spricht man von Weichlöten, liegt er darüber, von Hartlöten. lm Unterschied dazu werden beim Schweißen die zu verbindenden Metalle durch Erhitzen bis zu ihrem eigenen Schmelzpunkt stofflich miteinander "vereinigt". Beim Weichlöten werden die Fugen zwischen den zu verbindenden Metallen meist mit einer Legierung aus Blei und Zinn gefüllt. Wichtig ist, daß sie nach dem Erkalten nicht einfach an der Oberfäche des Fremdmetalls klebt, sondern sich mit ihr vereinigt. Dazu muß es ein wenig davon auflösen und in sich aufnehmen, also Mischkristalle in der sogenannten Diffusionszone bilden. Diese Kunst fällt dem Zinn zu, während das Blei für das Verflüssigen des Lots und die mechanische Stabilität der Verbindung verantwortlich ist. Eine gelötete Verbindung besteht aus fünf Schichten:
- Grundmetall
- Mischkristallschicht
- Erstarrtes Lot
- Mischkristallschicht
- Grundmetall
Für die größtmögliche mechanische Stabilität, also die Dauerhaftigkeit einer Lötstelle ist es wichtig, daß die Mischkristallschicht weder zu dick noch zu dünn sein darf. Ein idealer Wert wäre eine Mischkristalldicke von 0,5µ, welche bei 220 bis 280°C und ca. 2 Sekunden Lötzeit zustande kommt. Bei einer zu großen Mischkristallschicht wird die Lötverbindung brüchig und porös, ein geringerer Wert läßt auf schlechte oder keine mechanische Verbindung schließen.
Richtiger Lötkolben
Um das Lot zum Schmelzen zu bringen, ist Wärme erforderlich. Sie zu liefern, ist Aufgabe des Lötkolbens. Je nach Lötstelle und verwendetem Lot werden Temperaturen von 200-450°C benötigt. Für den Feinelektronik-Bereich liegt die übliche Temperatur zwischen 250 und 350°C. Um für jeden Lötzweck die richtige Temperatur zu haben, ist die Wärme- Lötspitze, Spitzenbefestigung, Heizkörper Griff, Anschlußdrähte, Anschlußleitung und Leistung des Lötkolbens maßgeblich. Entweder man wählt einen, der im gewünschten Temperaturbereich liegt oder man entscheidet sich für eine regelbare Lötstation. Bevorzugt werden im Feinelektronik-Bereich Lötkolben zwischen 5 und 30 Watt, aber auch Lötstationen mit mehr Leistung sind geeignet, wenn sie eine Temperaturregelung haben.
Die richtige Lötspitze ist wichtig
Die Lötspitze ist das eigentliche Herzstück des Lötkolbens. Sie ist verantwortlich für den Wärmefluß vom Heizelement über das Lot zur Lötstelle. Je nachdem, welcher Lötkolben verwendet wird, was und wie oft gelötet werden soll, stehen unterschiedlichste Lötspitzenarten zur Verfügung. Die wichtigsten Gruppen sind vernickelte Kupferlötspitzen, zunderfeste Lötspitzen und ERSADUR-Dauerlötspitzen. Letztlich entscheidet Beschaffenheit und Qualität der Lötspitze über Erfolg oder Mißerfolg der Lötung. Sie muß durch die richtige Form, perfekte Wärmeleitung, makellose Beschaffenheit und zuverlässige Beständigkeit für die technischen Voraussetzungen, aber auch für das notwendige Fingerspitzengefühl sorgen. Deshalb kann man bei der Wahl der Lötspitze gar nicht anspruchsvoll genug sein. Besonders gute Erfahrungen haben sich mit der ERSADUR-Dauerlötspitze ergeben.
Pflege der Lötspitze
Gute Dauerlötspitzen sind vergleichsweise teuer. Mit der richtigen Pflege erreichen sie aber sehr lange Standzeiten und sind im Effekt preiswerter als billig-Spitzen. Damit eine Dauerspitze möglichst lange hält, sind ein paar Kleinigkeiten zu beachten:
- Vor jedem Lötvorgang die Spitze an einem feuchten Schwämmchen/Lappen von Oxiden und Flüssmittelresten befreien
- Nach dem Lötvorgang und dazwischen die Spitze nicht am Schwämmchen abstreifen. Die Oxidschicht schützt die Lötspitze.
- Nach dem Löten die Spitze ebenfalls nicht abwischen und einfach erkalten lassen.
Ohne Flußmittel geht nix
Damit sich Lot und Metall möglichst intensiv miteinander verbinden können, werden Flußmittel eingesetzt. Sie sorgen für eine metallisch reine Oberfläche der zu lötenden Teile, befreien von Oxiden sowie löthemmenden Verunreinigungen und verhindern die Bildung
von neuem Oxid beim Löten.
Bei Flußmitteln unterscheidet man zwischen säurehaltigen (für Installateurarbeiten, Kustglasbereich) und säurefreien Produkten (für Elektrik, Elektronik, Kunstglasbereich). In der Elektrotechnik verwendet man meist Röhrenlote (Lötdrähte) mit einer oder mehreren Flußmittelseelen, im Installationsbereich sowie Kühler- und Karosseriebau in der Regel Stangenlote. Im modernem Elektroniklot ist bereits das richtige Flussmittel im Lot enthalten, so daß dieses nicht mehr extern zugeführt werden muss. Lediglich beim Löten bestimmter Bauelemente wie den SMD-Bauteilen, bedarf es zusätzlichem Flußmittel.
Die SMD-Technologie gewinnt zunehmend an Bedeutung. Immer kleinere und hochintegrierte Bauteile stellen wachsende Anforderungen an die Lötausüstung. Als Werkzeuge braucht man zumindest eine Pinzette mit feiner Spitze zum Positionieren, einen Feinstlötkolben z.B. mit ERSADUR-Dauerlötspitze (ab 0,2 mm) und dünnes SMD-Lötzinn (z.B. 0,5 mm) mit säurefreier Flußmittelseele.
So gelingt das Löten
Eine wichtige Voraussetzung zum Gelingen einer guten Lötstelle ist absolute Sauberkeit. Leiter und Bauteile müssen frei von Schmutz, Öl und Oxidation sein. Entfernung durch Lösemittel bzw. Flussmittel. Die Lötspitzen (am besten Dauerlötspitzen) sollten vor dem Löten in heißem Zustand mit einem feuchten Schwamm gereinigt werden. Bitte nicht wie Kupferspitzen befeilen, weil sonst die Schutzschicht beschädigt und die Spitze unbrauchbar wird.
Zunächst ist zu überlegen, ob ein geregeltes oder ungeregeltes Gerät am vorteilhaftesten ist. Für Bastelarbeiten, Verzinnen von Drähten und andere einfache Lötarbeiten genügt
ein guter 230-Volt-Lötkolben.
In der Elektronik werden heute fast ausschließlich temperaturgeregelte Kleinspannungslötkolben eingesetzt, um Beschädigungen an empfindlichen elektronischen Bauelementen zu vermeiden.
Lötvorgang:
Der Lötvorgang hat drei Phasen:
- Benetzen
- Fließen
- Binden.
Beim Lötvorgang die Lötspitze nach dem Reinigen an die Lötspitze führen und Lötstelle erwärmen. Danach Lötdraht (mit Flussmittelseele) zwischen Spitze und Lötstelle führen und Lötdraht zum Schmelzen bringen. Weiteren Lötdraht zuführen, bis die gesamte Lötstelle benetzt ist. Anschließend Lötspitze sofort entfernen, um das geschmolzene Lot nicht zu überhitzen. Lot erstarren lassen, dabei Erschütterungen vermeiden. Der Lötvorgang sollte innerhalb von zwei Sekunden ausgeführt sein. Beim Löten von Elektronikteilen braucht man mit etwas Übung nur noch eine Sekunde die berühmte Lötsekunde. Mehr als 5 Sekunden sind unzulässig und deuten auf einen zu kalten oder zu leistungsschwachen Lötkolben hin.
Eine gute Elektronik-Lötstelle erkennt man u.a. daran, dass die Konturen des verlöteten Leiters noch sichtbar sind. Das Lot muß den Bauteilfuß ganz umschließen, die Oberfläche muss flach gewölbt und glänzend sein.
Praxistipp
Bei der Wahl eines Lötkolbens sollte man nicht versuchen, ein paar Euro durch ein Sonderangebot zu sparen.Quellen
- Ersa-Lötfibel - http://www.ersa.de
Weblinks
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