Wiadomości

W technice łączenia metali mamy dwa rodzaje lutowania twarde i miękkie.
Lutowanie to inaczej sposób spajania metali z użyciem spoiwa, które ma niższą temperaturę topnienia, niż podzespoły łączone. Czyli nie są nadtapiane jak to ma miejsce podczas spawania.
Z lutowaniem miękkim mamy do czynienia wtedy kiedy spoiwo ma temperaturę topnienia poniżej 400st np.
Spoiwo cyno-ołowiowe LC60
Spoiwo cynowo-miedziowe Sn97Cu3

Lutowanie twarde przy spoiwie o temperaturze topnienia powyżej 650 stopni np.:
Lut miedziany LM-60
Lut srebrny LS45
Lut fosforowy LCuP6

Urządzeniami do lutowania są lutownice transformatorowe, lutownice oporowe, palniki gazowe na propan butan, palniki cyklonowe na propan butan, palniki propan + tlen, palniki acetylen + tlen.

Przed lutowaniem należy troskliwie wyczyścić powierzchnię z tłuszczów, nalotów,Tlenków, siarczków, kleju itp.. Jest to przesłankakonieczna do powstania prawidłowego łączenia.
Powierzchnie czyścimy najpierw:
Mechaniczne, używając noża, włókniny szlifierskiej lub papieru ściernego.
Chemicznie używając do odtłuszczenia rozpuszczalników acetonowych lub rbenzyny ekstrakcyjnej.
Chemicznie używając do usunięcia tlenków oraz aktywowania powierzchni kwasu lutowniczego, kalafoni i topników.

Lutowanie miękkie polega na łączeniu metali za pomocą łatwo topliwego lutu cynowego. Luty mają na ogół postać pałeczek lub pręcików. Występują wraz z topnikiem lub bez. Topnik jest niezbędny do prawidłowego połączenia, chroni powierzchnie przed powstawaniem tlenków i powoduje, że spoiwo łatwo zwilża powierzchnię. Należy dbać, aby nie przegrzewać lutowanych elementów, zwłaszcza przy lutowaniu otwartym płomieniem.
Tego typu połączenia są {w niewielkim stopniu odporne mechanicznie, ale świetnie przewodzą prąd i dają gwarancję szczelności. Znajdują zastosowanie w elektryce i elektronice, w instalacjach wodnych i CO.
Jak w praktyce wygląda lutowanie miękkie np. przewodów elektrycznych:
Przewody trzeba odizolować.
Jeżeli są to cienkie przewody to stosujemy jako topnik kalafonię, bo pasta lutownicza zawiera w swoim składzie kwas i może po pewnym czasie doprowadzić do korozji przewodów.
Nagrzewamy grot i nakładamy cynę tak, aby powstała kropelka i przerywamy nagrzewanie.
Zanurzamy grot w paście.
Druty do lutowania skręcamy i pobielamy (połączenia elektryczne), przykładamy do skręconego przewodu grot i włączamy lutownicę.
Temperatura spowoduje, że nadmiar topnika spłynie na przewód i odtłuści go i usunie tlenki, chwile po tym roztopiona cyna spłynie na przewód i pokryje go w całości.
Jak tylko cyna wniknie w przewód należy bezzwłocznie przerwać nagrzewanie i odsunąć grot od przewodu. Unikniemy w ten sposób przegrzania topnika i utlenienia lutu cynowego.
Pobielone przewody przytykamy jeden do drugiego, na grot nabieramy odrobinę cyny z topnikiem (patrz wyżej).
Nagrzewamy połączone przewody, jak tylko cyna na przewodach się roztopi i połączy natychmiast przerywamy nagrzewanie. Uwaga pamiętajmy, że przez chwilę cyna jest jeszcze ciekła i tak długo jak nie wystygnie nie można poruszać przewodami.
W wypadku lutowania bardzo cienkich przewodów nie stosujemy pobielania. Całą operację robimy w jednym podejściu. W pierwszej kolejności skręcamy kabelki następnie lutujemy.
Po skończonym lutowaniu można usunąć topnik denaturatem, przede wszystkim, jeżeli stosujemy pastę lutowniczą.

Lutowanie twarde na przykładzie pękniętej rurki mosiężnej, lut srebrny otulonym.

Lutowanie powinno się wykonywać w odpowiednio wentylowanych pomieszczeniach. Pomieszczenie nie powinno być za mocno oświetlone, nie widać wtedy koloru nagrzanego metalu.
Do lutowania twardego używamy palników propan butan, propan-butan + tlen i acetylen + tlen, nagrzewanie indukcyjne. Wszystko zależy od wielkości lutowanych przedmiotów i użytego lutu. W opisywanym przykładzie lutujemy długą rurkę mosiężną o średnicy 22mm i grubość ścianki około 1mm . Do takiej pracy wystarczy palnik cyklonowy na propan butan techniczny. Dysza 19mm dająca około 3,5kW.
Proces lutowania:
Części lutowane oczyścić mechanicznie i chemicznie.
Łączone elementy kładziemy na płycie szamotowej, która w śladowym stopniu odbiera ciepło a przy lutowaniu seryjnym kumuluje je i poza tym ogrzewa otoczenie.
Starannie dopasowujemy łączone powierzchnie.
Przygotowujemy lut, nie powinien być za gruby, w naszym przykładzie może mieć średnicę 1,5mm - 2mm.
Grzejemy palnikiem elementy do temperatury topnienia topnika.
Zwilżamy topnikiem elementy lutowane. Kolor metali powinien się zmienić po zwilżeniu topnikiem.
Kontynuować nagrzewanie do temperatury roboczej. W zależności od rodzaju lutu może to być 650-950 stopni.
Temperaturę pokazuje kolor metalu.
Po osiągnięciu temperatury roboczej przykładamy lut twardy na styku łączenia i czekamy aż się stopi i przeniknie kapilarnie między łączone elementy.
W tym momencie przerywamy grzanie.
Pozostałości topnika zmywamy gorącą wodą.
Jeżeli stosujemy lut mosiężny LM-60 do lutowania stali to oprócz topnika na drucie można nasypać w miejsce lutowania boraksu.
Jeżeli stosujemy lut fosforowy do łączenia miedzi to nie potrzeba topnika (ja jednak zawsze stosuję)
Dalej to praktyka i jeszcze raz praktyka.
Pozdrawiam