Naucz się poprawnie lutować

Naucz się poprawnie lutować

23 dni temu

Lutowanie to proces łączenia materiałów niezastąpiony między innymi w elektronice, automatyce lub hydraulice. Proces ten jest wykorzystywany zarówno przez majsterkowiczów hobbystów, jak i profesjonalistów. Charakterystyczną cechą procesu lutowania wyróżniającą go od procesów spawania i zgrzewania, jest łączenie materiałów w stanie stałym. Potrzeba trwałego łączenia elementów metalowych wymusza na użytkowniku przygotowanie urządzeń, które zapewnią dobrą jakość lutu na poszczególnych elementach.

Obsługa lutownicy to codzienność dla elektroników. Osoby na co dzień stosujące w swojej pracy techniki lutownicze nie mają najmniejszych problemów z wykonywaniem napraw za pomocą lutownicy. Jeśli jednak sięgasz po to urządzenie tylko od czasu do czasu, rezultat może nie być zadowalający. Prawidłowe lutowanie jest dość proste, nawet jeśli nie masz doświadczenia można łatwo tego się nauczyć. Zebraliśmy ciekawe informacje o lutowaniu i pokażemy Ci, jak poprawnie lutować.



 


 

Jaka jest różnica między lutowaniem a spawaniem?

Lutowanie i spawanie to połączenia materiałowe, które różnią się od siebie w trzech punktach:

1. Temperatura robocza
Lut w lutowaniu twardym upłynnia się już w temperaturze poniżej 1000° C. Z kolei w spawaniu gazowym płomień tlenowo-acetylenowy ma temperaturę prawie 3000° C.

2. Rodzaj połączenia
Podczas spawania łączone materiały ulegają upłynnieniu w obszarze spoiny. Dostarczony drut spawalniczy jest używany do wypełniania szczelin i może wpływać na właściwości stopionego metalu.
W lutowaniu materiały są podgrzewane tylko do momentu, w którym tworzą powierzchniowe połączenie z topnikiem. Elementy obrabiane nie są topione, jak ma to miejsce w przypadku spawania.

3 Wytrzymałość połączenia
Zasadniczo można powiedzieć, że: im wyższa jest temperatura podczas łączenia, tym większa jest trwałość lub wytrzymałość połączenia. W związku z tym, połączenie spawane ma większą wytrzymałość niż lutowane. Jednak jest o wiele bardziej skomplikowane i wymaga szerokiego wyposażenia ochronnego.

Ponadto nie wszystkie materiały i miejsca połączeń są odporne na wysokie temperatury występujące podczas spawania, np. ze względu na małą grubość materiału rynny są lutowane zamiast spawania. A lutowanie przewodów miedzianych to jedna z podstawowych umiejętności instalatora.

 



 


 

Jaka jest różnica między lutowaniem miękkim a twardym?

Biorąc pod uwagę temperaturę topnienia spoiwa można wyróżnić dwa typy lutowania: lutowanie miękkie i twarde, które różni się w obszarach zastosowania i procedurach:


Lutowanie miękkie 

W lutowaniu miękkim ogrzewanie odbywa się selektywnie. Jest stosowane przede wszystkim w elektrotechnice, np. do łączenia elementów na płytce drukowanej w sposób przewodzący prąd elektryczny. Technika ta ma wiele zalet:

Zakres temperatury roboczej wynosi 180 - 250° C, co oznacza, że łączane elementy nie są termicznie przeciążone.

Połączenie lutowane zapewnia wystarczającą wytrzymałość mechaniczną, aby pewnie utrzymać nawet większe elementy.

Lutownica nagrzewa materiał tylko selektywnie, dzięki czemu proces lutowania może być przeprowadzony szybko.

Oprócz systemu odsysania oparów lutowniczych nie są wymagane żadne specjalne środki ochronne.

 Lutowanie twarde

Podczas lutowania twardego nagrzewanie odbywa się na dużej powierzchni w temperaturze powyżej 450° C.

Temperatury są znacznie wyższe, a praca nie jest wykonywana selektywnie. Lutowanie twarde zapewnia szczelne połączenie o dużej wytrzymałości na rozciąganie i na uderzenia.

Niektóre stopy lutownicze mają temperaturę topnienia prawie 1000° C. Tych temperatur nie można osiągnąć za pomocą lutownic, dlatego stosuje się odpowiednie palniki lutownicze.

Podobnie jak w przypadku spawania, przy lutowaniu twardym należy przestrzegać odpowiednich przepisów ochrony przeciwpożarowej.
 



 

Jakie materiały mogą być lutowane?

Wiele metali można przylutować odpowiednim lutem i topnikiem.

W zasadzie wiele metali i stopów może być ze sobą lutowanych. Dzięki uniwersalnym spoiwom i topnikom można bez problemu łączyć ze sobą następujące materiały:

  • miedź (Cu) i stopy miedzi, takie jak mosiądz (Me) lub brąz (Br)
  • nikiel i stopy niklu
  • materiały żelazne
  • stale
  • metale szlachetne

W przypadku innych metali, takich jak aluminium (Al), cyna, cynk, ołów lub stal nierdzewna, wymagane są specjalne stopy lutownicze lub topniki.

W punkcie  "Lutowanie aluminium – jak robić to poprawnie" omówimy ten temat bardziej szczegółowo z uwzględnieniem, na co należy zwrócić szczególną uwagę.



 


 

Co jest potrzebne do lutowania?

Kiedy mówimy ogólnie o "lutowaniu", w większości przypadków mamy na myśli lutowanie miękkie, ponieważ lutowanie twarde  jest praktykowane głównie przez wykwalifikowany personel. 

1. Urządzenie do  lutowania

Lutownice kolbowe

Lutownice kolbowe są proste i niedrogie.

W większości przypadków osoby, które nie posiadają specjalistycznej wiedzy, a mimo to lubią majsterkować, sięgają po ręczną lutownicę bez regulacji temperatury.
Lutownice kolbowe oferują bardzo dobry stosunek ceny do jakości, co sprawia, że budżet hobbysty nie jest nadmiernie obciążony. Ponadto są one dostępne w szerokim zakresie klas wydajności i rozmiarów, dzięki czemu można optymalnie realizować różne zadania lutownicze.

   

 

 

Sprawdź lutownice kolbowe



 

Lutownice pistoletowe

Pistolety lutownicze do szybkiego użycia.

Serwisanci chętnie posiadają w swoich skrzynkach narzędziowych pistolety lutownicze. Wysoka temperatura jest w nich uzyskiwana poprzez przepływanie prądu o dużym natężeniu przez drut będący jednocześnie grotem. Jeśli przyczyną usterki jest złe połączenie, przerwanie ścieżki przewodu lub luźne połączenie drutu, narzędzie lutownicze musi być szybko gotowe do użycia. Właśnie w tym zakresie pistolet lutowniczy ma największy atut. Szybko się nagrzewają, jednak nie mają możliwości ustawienia dokładnej temperatury pracy.  

Dzięki mocnym elementom grzewczym osiąga temperaturę lutowania w ciągu zaledwie kilku sekund.

Sprawdź lutownice pistoletowe



 

Stacja lutownicza

Stacje lutownicze z dokładną kontrolą temperatury.

Osoby, które posiadają już podstawową wiedzę, podobnie jak wykwalifikowanie specjaliści, docenią zalety stacji lutowniczej. To złożone, profesjonalne urządzenia umożliwiające lutowanie. Posiadają wbudowane układy elektroniczne pozwalające na dokładną i płynną regulację oraz utrzymywanie temperatury. Wyświetlacz natychmiast pokazuje wszystkie ważne informacje: aktualną temperaturę, siłę nagrzewania i zaprogramowaną temperaturę. W przypadku masowego odprowadzania ciepła przez duże powierzchnie, cyna jest szybko ponownie podgrzewany do wymaganej temperatury. Oznacza to, że proces lutowania może być przeprowadzony w krótkim czasie, bez zbytniego obciążania termicznego elementów.

Kolejną zaletą stacji jest dostępność grotów lutowniczych o różnych kształtach dla odpowiednich kolb lutowniczych.

Sprawdź stacje lutowcnicze



 

Lutownica gazowa

Lutowanie bez konieczności zasilania.

Lutownice gazowe nie wymagają zasilania z sieci elektrycznej. Dzięki temu idealnie nadają się do zastosowań mobilnych poza domem i warsztatem. Wysoką temperaturę grotu uzyskuje się poprzez podgrzewanie grotu palnikiem gazowym zasilanym gazem propan-butan. W zależności od modelu, lutownice gazowe sprawdzają się w precyzyjnych pracach lutowniczych, jak i typowych pracach warsztatowych, które nie wymagają bardzo wysokiej mocy. Nadają się również do topienia, cięcia na gorąco, spawania tworzyw sztucznych, obkurczania lub malowania ogniem (pirografia).

Przy ich wyborze warto zwrócić uwagę na pojemność zbiornika z gazem, który będzie determinował czas pracy lutownicy oraz regulację temperatury. Mają niewielkie wymiary, dlatego zmieszczą się w każdej torbie z narzędziami.

Sprawdź lutownice gazowe



 


 

2. Lut 

Lut stopem różnych metali i formie ciekłej służy do wypełnienia szczeliny lutowniczej. Ponieważ cyna (Sn) jest głównym składnikiem lutu, nazwa cyna lutownicza stała się powszechna. Inne materiały, które są dodawane do lutu w różnych ilościach to np. ołów (Pb), miedź (Cu), srebro (Ag), złoto (Au) lub bizmut (Bi). W zależności od dodatku i proporcji mieszania zmieniają się właściwości lutu. Dzięki temu można go optymalnie dostosować do różnych wymogów.

Głównym zadaniem lutu jest wypełnienie przestrzeni pomiędzy lutowanymi elementami. Ponadto musi on tworzyć zarówno połączenie mechaniczne, jak i przewodzące prąd elektryczny. Temperatura topnienia musi być niższa niż temperatura łączonych.

1.    Płytka drukowana
2.    Podkładka
3.    Komponent (rezystor)
4.    Szyna prądowa z lakierem ochronnym
5.    Przewód łączący komponenty
6.    Stop lutowniczy

Lut jest podzielony na dwie kategorie:

 

 

Lut ołowiowy
Przez dziesięciolecia, lut cynowo-ołowiowy był powszechnie stosowany do lutowania miękkiego. Stop lutowniczy o oznaczeniu Sn60Pb40 składał się w 60% z cyny i 40% z ołowiu. W temperaturze 183 °C przechodzi on ze stanu stałego w stan "mięki", aż do stanu ciekłego w temperaturze 191 °C. Lut cynowy ma bardzo dobre właściwości nakładania i tworzy połączenia lutownicze z metalicznym połyskiem. Problemem jest szybkie powstawanie zimnych spoin lutowniczych, jeśli elementy są potrząsane lub przemieszczane podczas fazy chłodzenia.

Lut SN63Pb37 jest eutektyczny, co oznacza, że w temperaturze 183 °C gwałtownie przechodzi ze stanu stałego w stan ciekły. Jeśli temperatura spadnie, równie szybko z powrotem zamienia się ze stanu ciekłego w stały.

Zgodnie z dyrektywą UE 2011/65/EU (RoHS = Restriction of Hazardous Substances) stosowanie niektórych niebezpiecznych substancji jest ograniczone. Dotyczy to również toksycznego metalu ciężkiego - ołowiu. Z tego powodu od kilku lat w cynie lutowniczej stosowanej w produkcji urządzeń elektrycznych i elektronicznych rezygnuje się z ołowiu.
 
Lut bezołowiowy 
Największą różnicą w stosunku do lutu cynowo-ołowiowego jest podwyższona temperatura topnienia, która wynosi 218 - 230 °C. Luty bezołowiowe składają się głównie z cyny (Sn), do której dodaje się srebro (Ag), złoto (Au) lub miedź (Cu).

Niestety, właściwości płynięcia i jakość powierzchni lutu bezołowiowego są znacznie gorsze niż w przypadku lutu ołowiowego. Najlepsze rezultaty osiąga się, gdy oprócz cyny zawiera 3% srebra i 0,5% miedzi (Sn3.0Ag0.5Cu).



 

3. Topnik

Topnik jest wymagany w procesie lutowania, aby zapewnić wymaganą zwilżalność i rozpływność lutu na materiale lutowanym przez redukcję tlenków występujących na powierzchniach materiału lutowanego i lutu oraz w celu zapobiegania ponownemu ich utlenianiu się.

Ponadto zmniejsza się napięcie powierzchniowe ciekłego lutowia, dzięki czemu lut może czysto przylegać do obrabianego przedmiotu. W praktyce topnik jest podawany do punktu lutowniczego razem z lutem. W tym celu lut cynowy ma kształt rurkowy, a topnik jest osadzony wewnątrz.

Oznaczenie typu F-SW-23 określa zgodnie z DIN 8511, do jakich materiałów nadaje się topnik i jak silnie korozyjne są jego pozostałości.
F = Oznaczenie topnika (Flux)
S = materiał lutowalny (S oznacza metal ciężki, L oznacza metal lekki).
H = Proces lutowania (H oznacza lutowanie twarde, W lutowanie miękkie).
11 - 13 (silnie żrące - należy usunąć pozostałości topnika).
21 - 28 (słabo korozyjny - należy usunąć pozostałości topnika).
31 - 34 (niekorodujące - nie trzeba usuwać pozostałości topnika).



 

4) Pomoce lutownicze

Klasyk wśród pomocy lutowniczych.

Przy zakupie lutownicy warto zwrócić uwagę na dodatkowe elementy, które są potrzebne do lutowania lub je ułatwiają.

Podczas lutowania, często możesz potrzebować więcej niż tylko dwóch rąk ponieważ jedną ręka zajęta jest przez lutownicę, a drugą podajesz lut. W sytuacji, gdy płytka drukowana, komponenty lub przewody muszą być również utrzymywane we właściwej pozycji, aby można było łatwo przeprowadzić proces lutowania niezbędna jest tzw. trzecia ręka w postaci małego stojaka z zaciskami krokodylowymi.

Jeśli dodatkowo użyjemy lupy, aby lepiej obserwować miejsce pracy, nawet najmniejsze elementy zostaną szybko przylutowane. 

Istnieje wiele innych praktycznych akcesoriów, takich jak pinsety do płytek drukowanych, środki do czyszczenia grotów lutowniczych i dozowniki drutu lutowniczego, które sprawiają, że lutowanie staje się jeszcze łatwiejsze.

Sprawdź akcesoria do lutowania



 

5) Odciąg oparów lutowniczych 

System odciągu oparów lutowniczych utrzymuje powietrze wolne od oparów lutowniczych.

Zagrożenia dla zdrowia powodowane przez opary lutownicze powinny być jak najmniejsze. Z tego powodu nawet osoby, które lutują rzadko, powinny stosować odpowiedni system odsysania dymów lutowniczych, również przy pracy wyłącznie z lutem bezołowiowym.  

Aerozole zawierające kalafonię, które powstają podczas lutowania, są odsysane bezpośrednio na stanowisku pracy i wiązane w filtrze z węglem aktywnym. W ten sposób skutecznie uniemożliwiony jest bezpośredni kontakt ze skórą, oczami i drogami oddechowymi.  



 


 

Jaką moc musi mieć lutownica?

Przy odpowiedniej mocy możliwe jest szybkie i delikatne lutowanie.

Niestety, na to pytanie nie da się odpowiedzieć podając konkretne wartości. Moc urządzenia powinna zostać dobrana do rodzaju lutowanych elementów. Im mocniejsza lutownica, tym szybciej będzie ona osiągała wyższą temperaturę.  

Jeżeli lutowane są ze sobą dwa cienkie druty, odprowadzanie ciepła będzie minimalne. W tym przypadku nie jest konieczne szybkie dogrzewanie grotu lutowniczego. W przypadku drobnych części elektronicznych, wystarczy lutownica o niższej mocy. Lutownica o dużej mocy może bowiem zniszczyć.

Inaczej sytuacja wygląda w przypadku płytek ekranujących lub uziemionych połączeń lutowanych. Jeżeli materiał o dobrej przewodności cieplnej znacznie obniża temperaturę grota lutowniczego, należy go szybko dogrzać, aby w krótkim czasie osiągnąć wymaganą temperaturę lutowania. To z kolei jest możliwe tylko przy użyciu mocnych lutownic, które wymagają również szerszego grotu w kształcie dłuta, aby ciepło mogło być odpowiednio przenoszone na spoinę lutowniczą. Zapewnia to przeprowadzenie procesu lutowania w krótkim czasie, bez termicznego przeciążenia komponentów.  



 


 

Jak prawidłowo lutować?

Zanim zaczniesz lutować, powinieneś wiedzieć, jak wygląda prawidłowy proces, który przebiega w trzech fazach. Dla poprawnych rezultatów muszą być one prawidłowo przeprowadzone. 

Faza 1: Nawilżanie

Punkt lutowniczy jest podgrzewany za pomocą grotu lutowniczego, a następnie dodawany jest lut. Należy upewnić się, że spoina lutownicza jest całkowicie pokryta lub zwilżona lutem.

 Faza 2: Przepływanie

W tej fazie płynny lut musi wpłynąć w szczeliny spoiny lutowniczej i w ten sposób wytworzyć wielkopowierzchniowe połączenie elementów. 

 Etap 3: Wiązanie

Podczas procesu wiązania spoina lutownicza stygnie i twardnieje. W trakcie tej fazy nie wolno w żadnym wypadku potrząsać obrabianym przedmiotem, ponieważ prowadzi to do powstania „zimnych lutów”.

Nasza praktyczna wskazówka: Optymalny proces lutowania

Cały proces lutowania powinien trwać od 2 do 5 sekund, w zależności od wielkości spoiny lutowniczej. Jeśli po 5 sekundach lut nadal nie płynie, należy przerwać proces lutowania i użyć mocniejszej lutownicy.



 


 

Jakie błędy są często popełniane przy lutowaniu?

Wybór niewłaściwej lutownicy

Lut nie wszedł w fazę płynną.

W przypadku wyboru lutownicy o zbyt małej mocy cyna nie wejdzie w fazę płynną, a połączenie lutowane będzie miało słaby przewodność lub nie będzie jej wcale. Dodatkowo proces lutowania będzie trwał znacznie dłużej, co może spowodować przegrzewanie komponentów. 

Zbyt szybkie oderwanie grotu lutowniczego

Jeżeli grot lutowniczy zostanie przedwcześnie usunięty ze złącza lutowniczego, faza płynięcia nie może nastąpić lub nastąpi tylko częściowo. Faza wiązania, która zaczyna się zbyt wcześnie, zapewnia niewystarczający lub wadliwy kontakt.



 

Nieprawidłowa procedura lutowania

Lut nie tworzy połączenia.

Zwłaszcza osoby z mniejszym doświadczeniem mają tendencję do umieszczania cyny na końcówce lutowniczej, a następnie próbują w jakiś sposób przenieść bańkę ciekłego lutowia na punkt lutowania.

W tym przypadku, ponieważ spoina lutownicza jest zimna, lut nie tworzy wiązania z powierzchnią lub elementem.



 

Obfite użycie lutowia

Lut przepływa przez powłokę otworu przelotowego.

Nakładanie zbyt dużej ilości lutowia prowadzi zazwyczaj do powstawania niepożądanych mostków lutowniczych. Z tego powodu podczas lutowania punktów lutowniczych znajdujących się blisko siebie należy zawsze uważać, aby uniknąć zwarć spowodowanych mostkami lutowniczymi.

W przypadku punktów lutowniczych ze stykiem przelotowym (patrz szkic) nadmiar lutu może ściekać ze spodniej strony płytki, a także powodować zwarcia.



 

Przemieszczanie elementów podczas fazy chłodzenia

Lut pęka i nie tworzy połączenie przewodzącego.

Jeśli podczas fazy chłodzenia elementy zostaną poruszone, lut pęknie w miejscu, w którym jest jeszcze miękki.

Wynikiem tego są pęknięcia na złączu lutowniczym i słaby kontakt lub jego brak.



 

Przegrzanie złącza lutowniczego

Oczko do lutowania odchodzi od płytki.

Jeżeli temperatura lutownicy jest zbyt wysoka lub grot lutowniczy pozostaje zbyt długo w miejscu lutowania, może dojść do uszkodzenia spowodowanego temperaturą.

W przypadku kabli rezultatem może być stopienie izolacji, a w przypadku płytek drukowanych może dojśc do oderwania ścieżek przewodzących i końcówek lutowniczych. W skrajnych przypadkach może to spowodować niewidoczne pęknięcia włoskowate, które prowadzą do przerw w przewodnictwie. 

Zbyt wysoka temperatura może również uszkodzić komponenty.

 

Nasza praktyczna wskazówka: uważaj na działanie ciepła

Doświadczenie pokazuje, że niekoniecznie półprzewodniki, takie jak diody, tranzystory, tyrystory lub triaki, ulegają śmierci cieplnej podczas lutowania. Kondensatory elektrolityczne są znacznie bardziej wrażliwe na nadmierną ekspozycję na ciepło podczas lutowania.



 


 

Jak prawidłowo odlutować?

Nie zaleca się "naprawiania" uszkodzonego złącza lutowniczego poprzez jego ponowne podgrzewanie. Zdecydowanie lepszym rozwiązaniem jest usunięcie lutu i ponowne przulutowanie.  

 Gdy element ma zostać usunięty z płytki drukowanej, należy usunąć cynę. Można to zrobić za pomocą różnych przyrządów:

Pompa rozlutowująca 

Po naciśnięciu przycisku pompa na krótko wytwarza podciśnienie.

Pompa ssąca do odlutowywania ma na końcu rurkę z materiału odpornego na wysoką temperaturę. Urządzenie jest wstępnie obciążona sprężyną i może wytworzyć próżnię przez krótki czas po naciśnięciu przycisku.
Lutownica służy do upłynniania cyny w miejscu lutowania. Często pomocne jest dodanie trochę świeżego lutu podczas podgrzewania złącza lutowniczego. Dodawany w ten sposób topnik zapewnia, że cały lut w złączu lutowniczym jest dostatecznie upłynniony.

Gdy tylko lut znajdzie się w fazie płynnej, końcówka pompy zasysającej lut umieszczana jest na spoinie lutowniczej i następuje uruchomienie pompy. Uwalnia to spoinę lutowniczą od płynnego lutowia.  



 

Plecionka odlutowująca

Oplot rozlutowujący jest idealny do delikatnego usuwania lutowia.

Plecionka do cyny składa się z oplotu z cienkich drutów miedzianych, które zostały zaimpregnowane topnikiem. Skrętkę umieszcza się na zimnym złączu lutowniczym i dociska lutownicą.

Ciepło z grotu lutowniczego przenika do plecionki rozlutowującej i topi lut na złączu lutowniczym. Ciekłe lutowie jest wciągane do plecionki przez działanie kapilarne. Jeśli na złączu pozostanie osad cyny, "zużyty" odcinek plecionki należy odciąć i powtórzyć proces.

Ta metoda odlutowywania jest znacznie łagodniejsza od pompy ssącej, dlatego plecionki są idealne do małych punktów lutowniczych z cienkimi ścieżkami przewodzącymi.



 

Urządzenia do odlutowywania

Profesjonalna stacja zasilająca z lutownicą i rozlutownicą.

Urządzenia do rozlutowywania doskonale sprawdzają się w warsztatach serwisowych i laboratoriach elektronicznych, gdzie wykonuje się wiele prac lutowniczych i rozlutowujących. W niektórych przypadkach stacje lutownicze i odlutownicze są oferowane jako jednostki łączące obie te funkcje w jednym urządzeniu.  

Urządzenia do odlutowywania mają wydrążony i podgrzewany grot, który całkowicie otacza punkt lutowniczy. Pompa próżniowa zapewnia podciśnienie niezbędne do odsysania gorącego lutu.

W zależności od zastosowania (elementy przewodowe lub elementy SMD), istnieją różne wersje urządzeń do odlutowywania.



 


 

Lutowanie SMD: na co należy zwrócić uwagę?

SMD jest skrótem od Surface Mounted Device i oznacza element montowany powierzchniowo, który nie posiada przewodów łączących i dlatego jest lutowany bezpośrednio na płytce drukowanej.

W produkcji przemysłowej technologia SMD pozwala na oszczędność czasu i kosztów. Ponadto, urządzenia stają się mniejsze, ponieważ gęstość montażu może być znacznie zwiększona.

Podczas napraw elementów SMD, gdzie niewielkie złącza lutownicze są przerabiane lub elementy SMD są wymieniane, wymagana jest duża zręczność .O ile lutowanie naprawcze można jeszcze dobrze wykonać za pomocą małych lutownic z grotami igiełkowymi, o tyle odlutowanie jest znacznie trudniejsze. Dlatego do odlutowywania SMD stosuje się specjalne narzędzia:

Pęseta do odlutowywania 

Lutownica i pęseta połączone w jednym urządzeniu.

Dwubiegunowe elementy SMD można bardzo łatwo odlutować za pomocą pęsety, która łączy w sobie lutownicę i pęsetę w jednym sprytnym urządzeniu.

Chwytanie elementu pęsetą rozlutowującą powoduje podgrzanie punktów lutowniczych z obu stron. Lut staje się płynny w bardzo krótkim czasie, a element można zdjąć z płytki drukowanej za pomocą pęsety.

Aby uniknąć przegrzania, element należy jak najszybciej umieścić na powierzchni odpornej na ciepło.

 

Urządzenia do lutowania gorącym powietrzem

Gdy elementy elektroniczne w technologii SMD mają kilka połączeń, do ich demontażu i montażu stosuje się urządzenia na gorące powietrze, które nie mają fizycznego kontaktu z lutowanymi elementami. Proces lutowania odbywa się poprzez nakierowanie generowanego gorącego powietrza na lutowane elementy. Lutowanie Hotair jest szczególnie przydatne do pracy z małymi i delikatnymi elementami. Świetnie sprawdza się w procesie rozlutowywania podzespołów.  

Zdarza się, że lutownica na gorące powietrze jest zintegrowana ze stacją lutowniczą, przez co posiada zwykle dosyć duże wymiary.

Dostępne są różne dysze do różnych komponentów.

Oprócz dysz punktowych, które mają uniwersalne zastosowanie, dostępne są również dysze o wymiennych kształtach, które są specjalnie dostosowane do konstrukcji układów scalonych. W ten sposób można rozłączyć wszystkie połączenia procesora i zdjąć komponent z płytki drukowanej w jednej operacji. 

Szczególnym wyzwaniem jest profesjonalne lutowanie elementów SMD.

Ze względu na wyjątkowo małą konstrukcję, drobne elementy, a także niewielkie ścieżki przewodzące mogą zostać bardzo szybko zniszczone podczas lutowania. Dlatego warto na początku ćwiczyć lutowanie i rozlutowywanie elementów SMD na starych i niepotrzebnych już płytkach PCB.

W szczególności należy uważnie obchodzić się z urządzeniem do lutowania gorącym powietrzem, aby płyta nie uległa zniszczeniu w wyniku nadmiernego nagrzania.

Lutowanie aluminium - jak to robić!

Aluminium nie jest tak łatwe do lutowania jak np. miedź lub mosiądz. Problem tkwi w warstwie tlenku, która tworzy się na aluminium w ciągu kilku minut w momencie, gdy aluminium wchodzi w kontakt z tlenem z otaczającego powietrza.

W przeciwieństwie do metali żelaznych, gdzie warstwa tlenku lub rdzy powoli, ale stale rozkłada metal, tlenek aluminium tworzy rodzaj uszczelnienia, które chroni materiał. W procesie anodowania na aluminium nakładana jest warstwa tlenku w celu ochrony i uszlachetnienia obrabianego przedmiotu. Należy również zwrócić uwagę na temperaturę lutowanego aluminium. Przegrzane aluminium staje się kruche i miękkie.

Spawanie, lutowanie twarde czy lutowanie miękkie?

Spawanie i lutowanie twarde zapewniają bardzo trwałe połączenia, ale są bardzo skomplikowane technicznie. Z tego powodu części aluminiowe są łączone ze sobą głównie metodą miękkiego lutowania. Jeśli jednak chcesz lutować aluminium, musisz zwrócić uwagę na kilka punktów i użyć odpowiednich narzędzi.

Materiały potrzebne do lutowania aluminium

Gazowy palnik 

Ponieważ aluminium jest bardzo dobrym przewodnikiem ciepła, do podgrzania spoiny lutowniczej do wymaganej temperatury ok. 380 °C należy użyć palnika gazowego.

Lut aluminiowy

Do miękkiego lutowania aluminium wymagany jest specjalny lut aluminiowy. Rozróżnia się lut cierny, (np. AL370 lub AL380), który musi być wprowadzamy do punktu lutowania i lut kapilarny (np. AL 390) wypływający automatycznie do szczelin i pęknięć.

Topnik

Z reguły do lutowania stosuje się topnik. Zadaniem topnika jest chemiczne usunięcie warstwy tlenku lub zapobieganie utlenianiu aluminium podczas procesu lutowania. Poprawia również właściwości płynięcia lutu.
Jeśli pracujesz z lutem ciernym, topnik można nanieść na punkt lutowania za pomocą pędzla natychmiast po oczyszczeniu. Topnik uszczelnia połączenie lutowane i zapobiega kontaktowi aluminium z tlenem zawartym w powietrzu. W przypadku lutu kapilarnego, lut pokryty jest topnikiem w postaci stałej.

Proces lutowania twardego

Temperatura topnienia warstwy tlenku na aluminium wynosi 1600 - 2100 °C. Samo aluminium topi się w temperaturze 580 - 680 °C. Ponieważ warstwa tlenku uniemożliwia proces lutowania, należy ją usunąć przed lutowaniem. Można to zrobić za pomocą szczotki ze stali nierdzewnej lub przez szlifowanie.

Następnie punkt lutowniczy musi zostać zabezpieczony topnikiem lub proces lutowania musi zostać natychmiast rozpoczęty. Za pomocą palnika z gorącym gazem doprowadza się punkt lutowania do wymaganej temperatury. Ponieważ aluminium nie matowieje i nie zmienia koloru pod wpływem ciepła, wymagane jest pewne doświadczenie co do tego, kiedy można nakładać lut. W razie potrzeby pomocny będzie termometr na podczerwień.

Jeśli używany jest lut cierny, należy użyć śrubokręta lub małej szpatułki do wcierania płynnego lutu w spoinę lutowniczą. W przypadku lutu kapilarnego lut wpływa automatycznie do spoiny lutowniczej. Zawsze należy upewnić się, że spoina lutownicza ma właściwą temperaturę.

Po zakończeniu procesu lutowania obrabiany przedmiot musi ostygnąć, a następnie może zostać oczyszczony z pozostałości topnika. Ponieważ topnik jest rozpuszczalny w wodzie, do czyszczenia wystarczy bieżąca woda i szczotka. W razie potrzeby złącze lutowane można następnie przeszlifować i wypolerować.

Nasza praktyczna wskazówka: w razie potrzeby podgrzej komponenty

W przypadku detali z litego aluminium sensowne jest wstępne podgrzanie elementów w piekarniku. Wówczas rozpraszanie ciepła w miejscu lutowania nie jest już tak duże, a temperatura lutowania jest osiągana szybciej.
Jako podstawę lutowniczą należy użyć ogniotrwałego kamienia lub cegły. Metalowa płytka jako podkładka lutownicza zbytnio rozproszyłaby ciepło.

Urządzenia do lutowania

Pomoce lutownicze 

Akcesoria

Ostatnio dodane

Koronawirus - aktualne informacje

15 dni temu

Koronawirus - aktualne informacje

Nowe zasilacze Pro 2 Wago dla przemysłu 4.0 

15 dni temu

Nowe zasilacze Pro 2 Wago dla przemysłu 4.0 

Nowe multimetry stołowe Voltcraft do zastosowań w produkcji seryjnej

15 dni temu

Nowe multimetry stołowe Voltcraft do zastosowań w produkcji seryjnej

Stacje lutownicze TOOLCRAFT dla każdego obszaru zastosowań

15 dni temu

Stacje lutownicze TOOLCRAFT dla każdego obszaru zastosowań

Komponenty do automatyzacji Phoenix Contact

15 dni temu

Komponenty do automatyzacji Phoenix Contact

Przenośny oscyloskop 3 w 1 JOY-iT DMSO2D72

23 dni temu

Przenośny oscyloskop 3 w 1 JOY-iT DMSO2D72

Nowa, kieszonkowa kamera termowizyjna VOLTCRAFT WBP-80

23 dni temu

Nowa, kieszonkowa kamera termowizyjna VOLTCRAFT WBP-80

Złączki zaciskowe Wago 221 z dźwignią sterującą

14 maj 2021

Złączki zaciskowe Wago 221 z dźwignią sterującą

Kalibracja - definicja, wskazówki i znaczenie

14 maj 2021

Kalibracja - definicja, wskazówki i znaczenie

Zestaw bitów Basetech

11 maj 2021

Zestaw bitów Basetech