Lötarbeiten sind nicht nur in professionellen Bereichen in Fertigung und Konstruktion, sondern auch im Alltag weit verbreitet. Sie werden verwendet, um interatomare dauerhafte Verbindungen zwischen kleinen Teilen und Elementen zu erh alten. Es gibt verschiedene Arten des Lötens, die sich in technologischen Nuancen, verwendeten Verbrauchsmaterialien, Werkstücken usw. unterscheiden.
Technologieübersicht
Dies ist ein Fügeverfahren, bei dem eine Verbindungsschmelze (Lot) mit geeigneten Eigenschaften für bestimmte Bedingungen verwendet wird. Sowohl das Aktivlötelement als auch die Werkstücke werden einer Vorwärmung unterzogen, wodurch ein für das Fügen verformbares Materialgefüge entsteht. Das Temperaturregime muss den Spitzenheizpunkt überschreiten, wodurch die Metallteile erweichen und in einen flüssigen Zustand übergehen. Ein wichtiges Merkmal jeder Lötart ist die thermische Einwirkzeit unter der Schmelze. Dies ist das Intervall vom Beginn des Aufheizens bis zum Erstarren des Lots nachVerbindungen. Im Durchschnitt dauert der Vorgang 5-7 Minuten, es kann jedoch zu Abweichungen von diesem Bereich kommen - dies hängt von den Eigenschaften des Werkstücks und der Fläche des bearbeiteten Knotens ab.
Lötlampen
Das gebräuchlichste Werkzeug zum Löten verschiedener Werkstücke, mit dem Sie durch Verbrennen von Alkohol, Kerosin und anderen flüssigen Brennstoffen eine Hochtemperaturheizung erzielen können. Während des Betriebs entweicht eine Fackelzündung aus der Düse der Vorrichtung, die anschließend auf den Zielbereich der Schmelze gerichtet wird. Solche Vorrichtungen können nicht nur zum Verbinden von Teilen, sondern auch zum Erhitzen von Strukturen und Mechanismen verwendet werden. Auch vor dem Entfernen von Lacken kommen Lötmaschinen zum Einsatz. Die durchschnittliche Heiztemperatur eines Lampenlötkolbens beträgt 1000 - 1100 ° C, sodass er auch zum Schweißen verwendet werden kann. Zu den produktivsten Modellen gehören Benzinlampen. Sie erreichen schnell die optimale Betriebstemperatur und bewältigen die meisten Standard-Lötvorgänge. Das Design der Geräte sieht eine Brennstoffkartusche sowie einen Flammenregler vor, mit dem Sie die Leistung der thermischen Belastung variieren können.
Lötbrenner
Eine große Auswahl an Gaslötkolben, die an einen Kraftstoffkanister oder an eine zentrale Kraftstoffquelle angeschlossen werden können. Die erste Versorgungsoption hat den Vorteil der Autonomie. Ein Brenner mit einer Sprühdose kann wie eine Benzinlampe unabhängig von der externen Kommunikation verwendet werden. Bei der Auswahl eines solchen Geräts sollte die Leistung berücksichtigt werdenTemperatur, verwendete Gasart, Betriebszeit etc. Ein handelsüblicher Gaslötbrenner beispielsweise wird mit Propan-Butan betrieben und erreicht eine Heiztemperatur von bis zu 1300°C. Die Dauer der kontinuierlichen Wärmeeinwirkung kann bis zu 3 Stunden betragen, diese Zeit hängt jedoch auch vom Volumen der angeschlossenen Kartusche ab. Brenner werden auch durch die Art des Zündsystems unterschieden. Die einfachsten Modelle werden mechanisch eingesch altet, in moderneren Versionen kommt eine Piezo-Zündung zum Einsatz.
Elektro-Lötkolben
Auch eine im Haush alt übliche Art von Lötgeräten, die sicher (im Vergleich zu Gasgeräten) und kompakt in der Größe sind. Aber es lohnt sich, auch die Mängel hervorzuheben. Zum einen sind solche Geräte netzabhängig, was ihren Einsatzbereich einschränkt. Zweitens h alten elektrische Lötgeräte eine niedrige Heiztemperatur im Bereich von 400–450°C aufrecht. Dies liegt daran, dass bei der Umwandlung von Strom in Wärme ein Teil der Energie verloren geht.
Bei der Auswahl eines Geräts müssen Sie die maximale Spannung berücksichtigen. In Werkstätten und Industrien werden daher Standardmodelle mit 220 V verwendet. Unter häuslichen Bedingungen werden häufig Geräte verwendet, die mit 12- und 24-V-Transformatoren betrieben werden. Aufgaben, die mit elektrischen Lötkolben gelöst werden können, beschränken sich hauptsächlich auf die Reparatur kleiner Geräte und die Wiederherstellung von Mikrosch altkreiskontakten, Verbinden von Kunststoffteilen usw.
Lötstationen
Für Batch- oder Inline-LötvorgängeVerwendung von Multifunktionsgeräten. Die Lötstation zeichnet sich durch vielfältige Einstellmöglichkeiten der Betriebsparameter sowie höhere Heiztemperaturen aus. Es genügt zu sagen, dass Geräte dieses Typs mit einer Leistung von 750 - 1000 W arbeiten und an Netze mit einer Spannung von 220 V angeschlossen sind. In der Regel handelt es sich um professionelle Lötgeräte, aber es gibt auch Haush altsgeräte. Beispielsweise können Geräte für den Gruppenbetrieb zu Hause mehrere austauschbare Spitzen unterschiedlicher Größe, Ständer, Entlötgeräte, Drahtschneider und anderes Hilfszubehör enth alten. Jetzt lohnt es sich, sich mit unterschiedlichen technologischen Ansätzen für Lötprozesse vertraut zu machen.
Hauptlötarten
Es gibt Techniken zur Durchführung von Operationen am Gelenk und am Sp alt. Wenn also der Abstand zwischen den verbundenen Elementen weniger als 0,5 mm beträgt, erfolgt das Löten mit einem Abstand. Das Überschreiten dieses Intervalls bedeutet, dass die Verbindung Ende-zu-Ende hergestellt wird. Außerdem können die Gelenke unterschiedliche Konfigurationen haben – zum Beispiel X- und V-förmig. Das Sp altlöten wird nur mit flüssigem Lot durchgeführt, das während des Betriebs in die Zwischenzone geleitet wird. Übliche Arten des Stumpflötens sind das Auffüllen von Freiräumen mit Lot unter dem Einfluss der Schwerkraft.
Klassifizierung des Lötens nach Temperaturbedingungen
Heute wird Weich-, Hart- und Hochtemperaturlöten verwendet, das hauptsächlich in der Fertigung und Konstruktion zum Einsatz kommt. Die ersten beiden Techniken sind in vielerlei Hinsicht ähnlich – zum Beispiel in beiden Fällen die Bearbeitungdie Temperatur beträgt 450°C und darunter. Zum Vergleich werden Hochtemperaturverbindungen im Modus von mindestens 600 ° C und häufiger - über 900 ° C hergestellt.
Gleichzeitig kann die Niedertemperaturverarbeitung eine qualitativ hochwertige Verbindung bieten. Am vorteilhaftesten ist die Verwendung von Hartlot, wodurch eine hohe Festigkeit und Feuerfestigkeit der Teile erreicht wird. Das Hinzufügen von Kupfer zu dem Sp alt oder der Verbindung erhöht auch die Duktilität des Werkstücks. Wenn es erforderlich ist, eine flexible und elastische Struktur zu erh alten, wird Weichlöten verwendet.
Klassifizierung von Loten
Moderne Lote lassen sich bedingt in zwei Gruppen einteilen:
- Schmelzen bei niedrigen Temperaturen.
- Schmelzen bei hohen Temperaturen.
Wie bereits erwähnt, wird Niedertemperaturlöten bei 450°C und darunter durchgeführt. Das Lot selbst sollte für diese Art von Betrieb bereits bei 300°C erweichen. Zu diesen Materialien gehört eine breite Gruppe von Zinnlegierungen mit Zusatz von Zink, Blei und Cadmium.
Hochtemperatur-Schmelzmedien werden zum Löten bei Temperaturen um 500°C verwendet. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Kupferverbindungen, zu denen auch Nickel, Phosphor und Zink gehören. Es ist wichtig zu beachten, dass sich beispielsweise Zinn-Blei-Cadmium-Lot zusätzlich zu einem niedrigeren Schmelzpunkt in der mechanischen Festigkeit von Kupferlegierungen unterscheidet. Das Verhältnis von Widerstand zu physischem Druck kann wie folgt dargestellt werden: 20 - 100 MPa versus 100 - 500 MPa.
Flussmittelarten
Bei Hitzeeinwirkung auf der Oberfläche eines Metallwerkstückses bildet sich eine Oxidschicht, die die Bildung einer guten Verbindung mit dem Lot verhindert. Um solche Hindernisse zu beseitigen, werden verschiedene Arten von Flussmitteln verwendet, von denen einige auch Rost- und Zunderspuren beseitigen.
Flussmittel können nur nach Verträglichkeit mit Loten (hart und weich) oder nach Temperaturbeständigkeit klassifiziert werden. Zum Weichlöten von Schwermetallen werden beispielsweise Produkte mit der Bezeichnung F-SW11 und F-SW32 verwendet. Zur festen Verbindung von schweren Legierungen werden Flussmittel der Typen F-SH1 und F-SH4 verwendet. Leichtmetalle wie Aluminium sollten mit Verbindungen der Gruppen F-LH1 und F-LH2 vorbehandelt werden.
Induktionslötverfahren
Diese Löttechnologie hat gegenüber dem klassischen Hotmelt-Fügeverfahren mehrere Vorteile. Darunter sind der minimale Oxidationsgrad des Werkstücks, der in einigen Fällen die Verwendung von Flussmitteln überflüssig macht, sowie ein geringer Verzugseffekt hervorzuheben. Zu den Zielmaterialien zählen sowohl weiche als auch harte Legierungen sowie Keramiken mit Kunststoffen. Beispielsweise wird das optimale Lot für Kupfer in diesem Fall mit L-SN gekennzeichnet (Modifikationen SB5 oder AG5). Als Wärmeenergiequelle bei der Induktionsbelichtung können sowohl Handlampengeräte als auch Maschineneinheiten entsprechender Leistung fungieren. In der Produktion werden Stromaggregate auch eingesetzt, wenn es darum geht, großflächige Knoten dauerhaft zu verlöten. Auch ein Mehrplatzinduktor ist in der Arbeit enth alten, der das kannWerkstücke einzeln erh alten. Diese Technologie wird insbesondere zur Herstellung von Handschneidwerkzeugen verwendet.
Ultraschalllöten
Ein weiteres modernes High-Tech-Lötverfahren, dessen Entwicklung durch die Notwendigkeit verursacht wurde, eine Reihe charakteristischer Mängel elektrochemischer Verbindungsmethoden zu beseitigen. Ein Schlüsselmerkmal dieser Technik ist die Fähigkeit, herkömmliches Flussmittel als Mittel zum Eliminieren von Oxiden zu ersetzen. Die Ablösefunktion wird durch die Energie von Ultraschallwellen ausgeführt, die den Prozess der Kavitation im flüssigen Lot verursacht. Gleichzeitig bleiben die Aufgaben der thermischen Bindungswirkung aus der Schmelze voll erh alten.
Auch in Bezug auf die Verbindungsgeschwindigkeit ist die Technologie überlegen. Wenn wir die Ultraschallstrahlung mit der Wirkung von Zinn-Blei-Lot vergleichen, ist die Intensität des Zusammenbruchs der Hohlräume des bearbeiteten Knotens um ein Vielfaches höher. Beobachtungen zeigen, dass Ultraschallwellen mit einer Frequenz von 22,8 kHz eine Lötschließgeschwindigkeit von 0,2 m/s liefern.
Diese Methode hat auch wirtschaftliche Vorteile. Sie sind auch mit einer veränderten Herangehensweise an die Verwendung von Flussmitteln und Loten verbunden. Bei der Herstellung von elektrischen Geräten wird beim Zusammenbau von monolithischen Kondensatoren, Stromwandlern und anderen Geräten die Metallisierung mit Palladium-, Silber- und Platinpasten häufig verwendet. Der Prozess des Ultraschalllötens ermöglicht es Ihnen, Edelmetalle durch billigere Analoga zu ersetzen, ohne die Leistung des zukünftigen Produkts zu verlieren.
Merkmale des Lötens-Schweißens
Löten als solches hat viele Ähnlichkeiten mit traditionellen Schweißtechnologien. Dazu kommt die Erwärmung der Werkstücke und Fremdmaterial, die die Nahtbildung beeinflussen. Im Vergleich zu Schweißtechniken sorgt das Löten jedoch nicht für ein internes Schmelzen der Werkstückstruktur. Die Kanten der Teile bleiben in der Regel fest, obwohl sie erhitzt werden. Und doch ergibt ein vollständiges Schmelzen des Werkstücks eine stärkere Verbindung. Eine andere Sache ist, dass, um ein solches Ergebnis zu erzielen, eine leistungsfähigere Ausrüstung erforderlich sein kann. Bei der Verwendung von Flüssiglot für Kupfer ist ein kapillarfreies Löten mit dichter Füllung der Naht gut machbar. Diese Verbindungsmethode ist teilweise mit dem Schweißen verwandt, da sie die Haftung der Strukturen von zwei oder mehr Werkstücken erhöht. Nicht kapillares Löten wird mit Lichtbogenmaschinen oder einem Acetylen-Sauerstoffbrenner empfohlen.
Schlussfolgerung
Das Erh alten einer qualitativ hochwertigen Verbindung während des Lötprozesses wird nicht nur durch die richtige Wahl der Technologie, des Lots mit Flussmittel und der Ausrüstung beeinflusst. Oft sind kleine organisatorische Vorgänge rund um die Materialvorbereitung und Weiterverarbeitung von entscheidender Bedeutung. Insbesondere der Einsatz von Hartlot erfordert eine mehrstufige Reinigung der Targetoberfläche durch abrasives Schleifen und chemischen Angriff mit Tetrachlorkohlenstoff. Das fertige Teil soll sauber, glatt und möglichst eben sein. Direkt während des Lötens empfiehlt es sich auch, besonderes Augenmerk auf die Fixierung der Werkstücke zu legen. Wünschenswertin einem Spannwerkzeug befestigen, jedoch so, dass dieses vor chemischen und thermischen Angriffen geschützt ist.
Vergiss die Sicherheit nicht. Aktive Verbrauchsmaterialien – Flussmittel und Lot – bedürfen besonderer Sorgf alt. Meist handelt es sich dabei um chemisch unsichere Elemente, die bei hoher Temperaturbelastung toxische Substanzen freisetzen können. Daher sollten bei der Arbeit zumindest Haut- und Atemschutz geschützt werden.
