Lutowanie twarde i miękkie - teoria

W technice łączenia metali mamy dwa rodzaje lutowania twarde i miękkie.

Lutowanie to innymi słowy sposób łączenia stopów z wykorzystaniem 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.:

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 trzeba starannie wyczyścić powierzchnię z tłuszczów, nalotów,Tlenków, siarczków, kleju itp.. Jest to warunek konieczny do powstania prawidłowego łączenia. Info ze strony http://poziomicaspawarka.pl/

Elementy czyścimy najpierw:

Mechaniczne, korzystając z skrobaka, 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 scalaniu metalu za pomocą łatwo topliwego lutu cynowego. Luty mają najczęściej kształt pałeczek lub pręcików. Występują wraz z topnikiem lub bez. Topnik jest niezbędny do poprawnego połączenia, zabezpiecza powierzchnie przed powstawaniem tlenkowo siarczkowych nalotów i powoduje, że spoiwo bez trudu zwilża powierzchnię. Trzeba dbać, aby nie nagrzewać zbytnio lutowanych powierzchni, szczególnie 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 tylko kalafonię, bo pasta lutownicza zawiera w swoim składzie kwas i może po pewnym czasie sprawić przerwanie styku.

Nagrzewamy grot i nakładamy cynę tak, aby powstała kropelka i przerywamy nagrzewanie.

Zanurzamy jeszcze ciepły grot z cyną w kalafonii.

Druty do lutowania zwijamy i pobielamy (połączenia elektryczne), dotykamy do skręconego przewodu grot i włączamy lutownicę.

Temperatura spowoduje, że nadwyżka 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 spalenia topnika i utlenienia cyny. 

Pobielone przewody stykamy jeden z drugim, 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 dopóki nie wystygnie nie można poruszać przewodami.

W przypadku 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, w szczególności, jeżeli korzystamy z pasty lutowniczej.

 

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

http://domtechniczny24.pl/druty-do-lutowania-twardego.html

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, ogniwa indukcyjne. Wszystko zależy od rozmiaru 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 fragmenty stawiamy na płycie szamotowej, która w śladowym stopniu odbiera ciepło a przy lutowaniu seryjnym kumuluje je i dodatkowo ogrzewa otoczenie.

Starannie dopasowujemy łączone powierzchnie.

Szykujemy 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 zmienia się po zwilżeniu topnikiem.

Kontynuować nagrzewanie do temperatury roboczej. W zależności od rodzaju lutu może to być 700-950 stopni.

O temperaturze najlepiej mówi 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.

Resztki topnika zmywamy ciepłą wodą.

Jeśli stosujemy lut mosiężny LM-60 do lutowania stali to dodatkowo miejsce lutowania posypujemy boraksem.

Jeśli stosujemy lut fosforowy do łączenia miedzi to nie potrzeba topnika (ja jednak zawsze stosuję)

Dalej to praktyka i jeszcze raz praktyka.

Pozdrawiam

 

Write a comment

Comments: 0