Lutowanie metodą miękką i twardą

Ocena użytkowników:  / 0
SłabyŚwietny 

      W metodzie łączenia metali wyróżniamy 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 topione 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.:

 

  1. Lut miedziany LM-60
  2. Lut srebrny LS45
  3. Lut fosforowy LCuP6

Urządzeniami do lutowania jest lutownica transformatorowa, lutownica oporowa, palniki gazowe na propan butan, palniki cyklonowe na propan butan, palniki propan + tlen, palniki acetylen + tlen.



      Zanim przystąpimy do lutowania trzeba starannie wyczyścić powierzchnię z tłuszczów, nalotów,Tlenków, siarczków, kleju itp.. Jest to warunek konieczny do powstania czystego łączenia.
Powierzchnie czyścimy najpierw:

 

  1. Mechaniczne, używając noża, włókniny szlifierskiej lub papieru ściernego.
  2. Chemicznie używając do odtłuszczenia rozpuszczalników acetonowych lub rbenzyny ekstrakcyjnej.
  3. Chemicznie używając do usunięcia siarczków i tlenkow oraz aktywowania powierzchni kwasu lutowniczego, pasty lutowniczej i topników.
  4. 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 konieczny do prawidłowego połączenia, zabezpiecza powierzchnie przed powstawaniem tlenków i powoduje, że spoiwo łatwo zwilża powierzchnię. Trzeba dbać, aby nie przegrzewać lutowanych elementów, szczególnie przy lutowaniu palnikiem płomieniowym.
  5. Tego typu połączenia są {w niewielkim stopniu odporne mechanicznie, ale doskonale przewodzą prąd i dają gwarancję szczelności. Znajdują zastosowanie w elektryce i elektronice, w instalacjach wodnych i CO.
  6. Jak w praktyce wygląda lutowanie miękkie np. przewodów elektrycznych:
  7. Przewody trzeba odizolować.
  8. Jeśli są to cienkie przewody to stosujemy jako topnik kalafonię, bo pasta lutownicza jest produkowana na bazie kwasu i może po jakimś czasie doprowadzić do korozji przewodów.
  9. Nagrzewamy grot i nakładamy cynę tak, aby powstała kropelka i przerywamy nagrzewanie.
  10. Zanurzamy grot w paście.
  11. Przewody do lutowania zwijamy i pobielamy (połączenia elektryczne), przykładamy do skręconego przewodu grot i włączamy lutownicę.
  12. Temperatura spowoduje, że nadmiar topnika spłynie na przewód i odtłuści go i usunie tlenki, następnie cyna spłynie na przewód i pokryje go w całości.
  13. Jak tylko cyna spłynie na przewód należy natychmiast przerwać nagrzewanie i odsunąć grot od przewodu. Unikniemy w ten sposób przegrzania topnika i utlenienia cyny.
  14. Pobielone przewody przytykamy jeden do drugiego, na grot nabieramy odrobinę cyny z topnikiem (patrz wyżej).
  15. Grzejemy połączone przewody, jak tylko cyna na przewodach się roztopi i połączy natychmiast przerywamy nagrzewanie. Uwaga pamiętajmy, że przez chwilę cyna jest nadal ciekła i tak długo jak nie wystygnie nie można poruszać przewodami.
  16. W przypadku lutowania bardzo cienkich przewodów nie stosujemy pobielania. Całą procedurę robimy w jednym podejściu. W pierwszej kolejności skręcamy kabelki następnie lutujemy.

      Po skończonym lutowaniu można usunąć topnik denaturatem, szczególnie, jeżeli stosujemy pastę lutowniczą.

Lutowanie twarde przykład pęknięta rurka mosiężna, lut srebrny otulonym.
Lutowanie powinno się wykonywać w dobrze wentylowanych pomieszczeniach. Pomieszczenie nie powinno być za mocno oświetlone, nie widać wówczas koloru nagrzanego metalu.


    Do lutowania twardego używamy palników propan butan, propan-butan + tlen i acetylen + tlen, nagrzewanie indukcyjne. Wszystko zależy od rozmiaru lutowanych przedmiotów i użytego lutu. W naszym przykładzie mamy długą rurkę mosiężną o średnicy 22mm i grubość ścianki około 1mm . Do takiej pracy starczy palnik cyklonowy na propan butan techniczny. Dysza 19mm dająca około 3,5kW.
Proces lutowania:

 

  1. Części lutowane oczyścić mechanicznie i chemicznie.
  2. Łączone fragmenty stawiamy na płycie szamotowej, która w minimalnym stopniu zabiera ciepło a przy lutowaniu seryjnym kumuluje je i co więcej ogrzewa otoczenie.
  3. Dokładnie dopasowujemy łączone powierzchnie.
  4. Szykujemy lut, nie może być za gruby, w naszym przykładzie może mieć średnicę 1,5mm - 2mm.
  5. Grzejemy palnikiem elementy do temperatury topnienia topnika.
  6. Zwilżamy topnikiem powierzchnie lutowane. Kolor metali powinien się zmienić po zwilżeniu topnikiem.
  7. Kontynuować nagrzewanie do temperatury roboczej. W zależności od rodzaju lutu może to być 650-950 stopni.
  8. Temperaturę pokazuje kolor metalu.
  9. Po osiągnięciu temperatury roboczej przykładamy lut twardy na styku łączenia i czekamy aż się stopi i wniknie kapilarnie między łączone elementy.
  10. Natychmiast przerywamy grzanie.
  11. Pozostałości topnika zmywamy ciepłą wodą.
  12. Jeśli stosujemy lut mosiężny LM-60 do lutowania stali to oprócz topnika na drucie można nasypać w miejsce lutowania boraksu.
  13. Jeśli stosujemy lut fosforowy do łączenia miedzi to nie potrzeba topnika (ja jednak zawsze stosuję)

 

Reszta to praktyka i jeszcze raz praktyka.
Pozdrawiam