Löten ist das Verbinden von zwei Metallen mit Hilfe eines dritten Metalls (Lötzinn). Dieses Verbindungsverfahren wird bei fast allen elektrischen Anwendungen eingesetzt, um eine elektrische und mechanische Verbindung herzustellen. Richtig zu löten, ist alles andere als einfach und es gehört eine ganze Menge dazu. Dieser Artikel erklärt, was man zum Löten von „Durchgangsbohrungen“ braucht, und gibt einen Stufenplan für die Herstellung einer guten Lötstelle.
Nicht alle Metalle sind lötbar. Es gibt nur wenige Metalle, an denen Lot gut haftet. Diese Metalle sind Gold, Silber und Kupfer. Aluminium, Chrom und Nickel lassen sich nicht oder nur schlecht löten. Wenn ein Metallteil schwer zu löten ist, wird es vorher mit einer gut lötbaren Schicht überzogen. Zum Beispiel kann ein Draht vorher „verzinnt“ werden, indem man die Lötspitze unter den Draht und die Lötspitze auf den Draht hält. Wenn der Draht warm genug ist, fließt das Lot schon von weitem über die gesamte Oberfläche.
Inhaltsangabe
- Lötwerkzeug und Lötspitze
- Löten mit Durchgangsbohrungen
- Lötregeln
- Löttemperatur
- Gute und schlechte Lötverbindungen
Lötwerkzeuge und Lötspitzen
Das wichtigste Werkzeug beim Handlöten ist der Lötkolben. Die wichtigsten Teile sind dabei der Griff, das Heizelement und die Spitze. Der Lötkolben ist oft an einer befestigt. Diese Lösungen sind viel robuster als einzelne Lötkolben. |  |
Das Heizelement ist röhrenförmig. Die wird in das Rohr eingeführt und so über das Heizelement erhitzt. Die Lötspitze ist aus Kupfer. Kupfer ist ein Metall mit einer hervorragenden Wärmeleitfähigkeit. Die Lötspitzen lassen sich leicht austauschen. Die Wahl der Lötspitze hängt von der Art der Lötarbeit ab. So bestimmt beispielsweise die Stelle, an der gelötet werden soll, ob die Spitze gerade oder gebogen, kurz oder lang sein soll. Ein langer Stift kühlt schneller ab, ein dicker Stift speichert die Wärme länger. |  |
Lötzinn
Wie bereits erwähnt, ist das ebenfalls sehr wichtig für die Verbindung der Materialien. Lötzinn hat einen niedrigeren Schmelzpunkt als die beiden zu verlötenden Metalle. Das üblicherweise verwendete Lötzinn enthält Blei. Es besteht zu etwa 63 % aus Zinn und zu etwa 37 % aus Blei. Dieses Lot schmilzt bei 183 °C. Bleifreies Lot kann aus Zinn, Kupfer und Silber bestehen und hat einen höheren Schmelzpunkt (217 °C) als bleihaltiges Lot und andere Eigenschaften. Außerdem wird im Lötzinn ein Flussmittel (Harz) mit einer kleinen Menge Reinigungsmittel verwendet.
Andere nützliche Werkzeuge
Die folgenden Artikel sind für den Prozess nicht unbedingt notwendig, aber sie erleichtern ihn erheblich. Ein nützliches Zubehör ist beispielsweise eine dritte Hand,denn beim Löten gehen einem schnell die Hände aus. und werden ebenfalls fast immer benötigt. Für eine gute Haftung ist es auch sehr wichtig, dass der Stift sauber ist. Dazu ist eine Tropfschale sehr nützlich.
Löten mit Durchgangsbohrungen
Der Lötprozess läuft in mehreren Schritten ab, die in der Praxis schnell aufeinander folgen.
| 1. Die Lötspitze wird auf die Lötstelle gesetzt. Die Wärme wird auf die zu verlötenden Teile übertragen. 2. Lötzinn wird an der Grenze zwischen der Lötspitze und der Lötstelle aufgetragen. |
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| 3. Das Lötzinn erreicht die richtige Temperatur und fließt über die Lötstelle. Dadurch wird eine noch bessere Wärmeübertragung auf die Teile erreicht. 4. Das flüssige Lötzinn steigt an den Teilen auf und bedeckt die Lötstelle. |  |
| 5. Die Lötspitze wird entfernt. 6. Der Lötkolben wird entfernt. 7. Nicht bewegen und abkühlen lassen. Die Lötstelle erstarrt und die Verbindung ist fertig. |
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Lötregeln
| 1. Lassen Sie den Lötkolben aufwärmen. | Je nach Art des Lötkolbens sind zwischen 2 Sekunden (JBC) und ca. 3 Minuten (Budget-Typen) erforderlich. Es macht keinen Sinn, mit dem Löten zu beginnen, wenn das Lötzinn schmilzt. Der Lötkolben ist dann nicht heiß genug, um genügend Wärme an die zu lötenden Teile zu transportieren. Eine gute Ausgangstemperatur für verbleites Zinn ist 300 - 330°C, für bleifreies Zinn liegen diese Temperaturen etwa 20 Grad höher. |
| 2. Überschüssiges Keimgut entfernen. Dabei gilt: Erst schneiden, dann löten. | Diese Entfernung muss vor dem Löten erfolgen, da die Lötstelle sonst beschädigt werden kann. Oft wird das Lot erst gelötet und dann geschnitten. Dies scheint die einfachere Methode zu sein, beschädigt aber die Verbindung. Schließlich wird eine große Kraft auf das Gelenk ausgeübt. Außerdem bildet sich an der Schnittkante ein Stück blankes Kupfer (Oxidation). |
| 3. Reinigen Sie die anhaftende oxidierte Lötspitze mit einem feuchten Schwamm. | Oxidiertes Lot ist ein schlechter Leiter, der auch das zu lötende Material verunreinigt. Deshalb muss die Lötspitze für jede Serie von Lötungen gereinigt werden. Der Schwamm muss feucht sein, aber nicht wirklich nass. Andernfalls fällt die Temperatur der Spitze zu stark ab. |
| 4. Setzen Sie die Lötspitze an das schwerste zu lötende Teil. | Da das schwerste zu lötende Teil die meiste Wärme aufnimmt, sollte es zuerst erwärmt werden. |
| 5. Schmelzen Sie eine kleine Menge Lötzinn zwischen der Lötspitze und der Lötstelle. | Man nennt dies auch „eine Brücke bauen“. Diese Brücke soll den Wärmetransport beschleunigen. Dies ist notwendig, um die maximale Lötzeit nicht zu überschreiten. |
| 6. Löten Sie innerhalb von 3 Sekunden. | Wenn das Löten länger dauert, steigt das Risiko einer irreparablen Beschädigung des Bauelements. |
| 7. Tragen Sie die richtige Menge Lot auf der gegenüberliegenden Seite auf, um die eigentliche Lötung durchzuführen. | Jetzt wird das eigentliche Löten durchgeführt: - Halten Sie die Lötspitze an der gleichen Stelle. - Die Temperatur an der Lötstelle ist gestiegen. - Das Lötzinn kann jetzt hinzugefügt werden. Achten Sie beim Hinzufügen des Lötzinns darauf, dass das Zinn nicht direkt mit der Spitze des Lötkolbens in Berührung kommt. Das Zinn muss zwischen den Leitern schmelzen. |
| 8. Nehmen Sie das Lötzinn weg, aber lassen Sie dem Lötzinn Zeit, damit es durchfließen kann. | Das Lötzinn wird nun entfernt, doch der Lötkolben bleibt noch eine Weile an der Lötstelle. Das gibt der Lötstelle Zeit, sich zu sammeln. Wir nennen dies „durchfließen“. Achten Sie darauf, dass sich die verzinnten Verbindungsteile während des Erstarrens nicht relativ zueinander bewegen. |
Löttemperatur
Der Lötkolben wird mit Hilfe einer elektronischen Steuerung auf einer festen Temperatur gehalten. Allerdings ändert sich die Temperatur der Spitze während des Lötens, insbesondere bei Systemen mit passiven Spitzen. Wie bereits erwähnt, ist die Temperatur der Lötstelle höher als die Schmelztemperatur des Lots. Dies ist notwendig, da die zu verbindenden Teile zunächst erwärmt werden müssen. Schließlich kann man an kalten Leitern nicht löten. Die zusätzliche Wärme, die an der Lötstelle gespeichert wird, wird daher zur Erwärmung der zu verbindenden Teile verwendet. Das bedeutet, dass die Anfangstemperatur (z. B. 330 °C) während des Lötvorgangs (je nach Gewicht der Verbindung) auf etwa 260 °C sinkt. Dieser Wert wird als die tatsächliche Arbeitstemperatur bezeichnet. |  |
Nach dem Löten steigt die Temperatur der Lötspitze wieder auf den ursprünglichen Wert (330 °C oder 350 °C) und der Lötvorgang kann erneut beginnen. Diese Temperaturschwankungen werden als Lötkolbenzyklus bezeichnet. In dem Artikel über aktive und passive Spitzen wird dieses Thema ausführlicher erläutert.
Gute und schlechte Lötverbindungen
Eine gute Lötverbindung sorgt für:
- eine gute Haftung zwischen den zu verbindenden Bauelementen
- eine gute elektrische Verbindung (guter elektrischer Kontakt)
- eine gute mechanische Verbindung (die Komponenten sind fest verbunden)
- Zuverlässigkeit und Langlebigkeit des Produkts
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| Gute Lötstelle | Schlechte Lötstelle |
Mit diesen Informationen können Sie einen Einstieg in die Welt des Lötens finden. Für Hobbylöter können diese Informationen ausreichen, um Leiterplatten zu löten, aber das Wichtigste beim Löten ist die Praxis.
