Unsere Kunden fragen uns oft, wie man dicke Kabel löten kann. Entweder werden zwei dicke Kabel aneinander oder ein dickes Kabel an einen Stecker gelötet. Für uns gilt ein Kabel als dick, wenn es einen Querschnitt von > 2,5 mm² (14 AWG) hat. Das Löten dieser dicken Kabel ist mühsam, weil das Lot nicht am Kabel haftet. Woran liegt das und wie lässt sich das Problem lösen?

Warum ist es so schwierig, dicke Kabel zu löten?

Das Kabel besteht zu einem großen Teil aus Kupfer, das die Wärme sehr gut leitet. Wenn die Lötspitze am Ende des Kabels angesetzt wird, überträgt sich die Wärme leicht auf den Rest des Kabels. Je dicker das Kabel ist, desto größer ist die Querschnittsfläche, die Wärme übertragen kann, so dass die Wärme noch leichter abgeleitet werden kann. Diese effiziente Wärmeübertragung verhindert, dass das Lot richtig schmilzt und am Kabel haftet.

Man kann das Ende des Kabels, das gelötet werden soll, mit einem Fass vergleichen. Die Temperatur des Kabelendes wird durch den Flüssigkeitsstand im Fass dargestellt. Um löten zu können, muss der Flüssigkeitsstand nahe dem oberen Rand liegen. Das Fass hat oben einen kleinen Eingang, durch den die Flüssigkeit hineingepumpt wird. Dieser Eingang wird durch die Lötspitze und die Pumpe an der Lötstation dargestellt. Am Boden des Fasses befindet sich ein großes Loch, durch das die Flüssigkeit entweicht. Dies ist das dicke Kabel, durch das die Wärme entweicht. Aufgrund dieses Lochs wird das Fass nie voll, was bedeutet, dass die Temperatur nie hoch genug ist, um effektiv zu löten.

Ab einem bestimmten Punkt entspricht die Wärme, die mit dem Lötkolben auf das Kabel aufgebracht wird, der abgeleiteten Wärme. Wenn diese Gleichgewichtstemperatur unter dem idealen Lötbereich von 320 ℃ bis 350 ℃ liegt, schmilzt das Lot nicht richtig. Dies führt zu einer schlechten Verbindung, da das Kabel nicht die notwendige Temperatur für eine effektive Lötung erreicht.

Aber wie werden diese Kabel nun gelötet?

Meistens wird als erstes versucht, die Löttemperatur zu erhöhen. Dies kann zwar dazu beitragen, mehr Wärme in das Kabel zu leiten, hat aber auch einige Nachteile. Höhere Temperaturen verbrennen das Flussmittel schneller und führen dazu, dass sich die Lötspitze schnell abnutzt. Im Allgemeinen führt eine Erhöhung der Temperatur nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen.

Die Hauptursache für dieses Problem ist, dass die Oberfläche des Kontakts zwischen Spitze und Kabel viel kleiner ist als der Querschnitt des Kabels. In der Fassanalogie ist das Loch am oberen Ende des Fasses viel kleiner als das Loch am unteren Ende. Dies lässt sich am besten durch eine Vergrößerung des Lochs am oberen Ende des Fasses beheben. Das bedeutet, dass die Kontaktfläche zwischen der Lötspitze und dem Kabel vergrößert wird, um die Wärme effizienter zu übertragen.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Oberfläche des Kontakts zwischen Spitze und Kabel zu vergrößern:

  1. Verwenden Sie die größte Spitze, die Sie finden können, mit einer großen Oberfläche, um den Kontakt mit dem Kabel zu maximieren.
  2. Geben Sie etwas Lot auf die Spitze, bevor Sie das Kabel berühren. Das Lot überbrückt alle kleinen Spalten zwischen der Spitze und dem Kabel, wodurch die Wärmeübertragung erheblich gesteigert wird. Obwohl dies normalerweise nicht empfohlen wird, ist diese Technik in diesem Fall akzeptabel.
  3. Verwenden Sie eine Heißluftstation zusammen mit dem Lötkolben, um zusätzliche Wärme zu erzeugen. Dies trägt dazu bei, die für ein effektives Löten erforderliche Temperatur aufrechtzuerhalten.

Es gibt auch einige weniger ausgefeilte Methoden, die zu akzeptablen Ergebnissen für Lötverbindungen führen können. Die Verwendung eines gasbetriebenen Brenners zum Erhitzen des Kabels bietet wenig Temperaturkontrolle, führt aber schnell zu einer großen Hitzeentwicklung. Zudem kann die Verwendung von bleihaltigem Lötzinn mit einem niedrigeren Schmelzpunkt hilfreich sein, führt aber zu Gesundheits-, Umwelt- und Compliance-Problemen.

Was ist die beste Lösung?

Die oben genannten Lösungen können funktionieren, sind aber nicht ideal. Die beste Lösung ist, keine dicken Kabel zu löten. Die beste Praxis bei dicken, aber auch bei dünnen Kabeln ist die Verwendung von Crimpverbindern. Das Crimpen eines dicken Kabels ist schnell, einfach, zuverlässig und beständig. Mit einer billigen Crimpzange (40 €) und einem Kabelschuh (0,20 €) lassen sich selbst die dicksten Kabel hervorragend bearbeiten. Ein weiterer Vorteil des Crimpens gegenüber dem Löten besteht darin, dass gecrimpte Verbindungen viel widerstandsfähiger gegen mechanische Belastungen sind. Dies ist besonders wichtig bei dicken Kabeln, bei denen die mechanische Belastung oft ein großes Problem darstellt.

Wenn Sie in einer Situation sind, in der Sie Stecker an dicken Kabeln austauschen müssen und die vorhandenen Stecker verlötet sind, wenden Sie sich an den Hersteller, um einen alternativen Stecker zu finden, der gelötet werden kann. Das Crimpen ist heute der Industriestandard, und das Löten ist nur für Verbindungen auf Leiterplatten vorgesehen.