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Das Löten ist eine zuverlässige und haltbare Verbindungsmethode für Metalle. Es wird häufig verwendet, um elektronische Bauteile miteinander zu verbinden und dabei die Leitfähigkeit des Materials zu erhalten. Aber auch andere Metallwerkstücke können durch das Löten effektiv zusammengefügt werden. Um eine qualitativ hochwertige Lötverbindung herzustellen, müssen Sie die richtige Löt-Methode, die geeigneten Materialien und Werkzeuge auswählen. In diesem Profi-Ratgeber erfahren Sie alles, was Sie wissen müssen.
Was ist Löten?
Löten ermöglicht es, Metallwerkstücke dauerhaft miteinander zu verbinden. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Werkstücke aus demselben oder aus unterschiedlichen Metallen bestehen, solange die Materialien lötfähig sind. Die Verbindung entsteht, indem ein drittes Material, das sogenannte Lot, auf die Grenzflächen aufgebracht und unter Hitze geschmolzen wird. Durch dieses Schmelzen bildet sich eine Legierung mit den jeweiligen Metallen. Das Lot besteht in der Regel aus einer Metalllegierung, die auf die Werkstoffe abgestimmt sein muss. Während des Aushärtens entsteht eine stoffschlüssige Verbindung, die nur durch Zerstörung des Lotes gelöst werden kann (Entlöten).
Lötverbindungen eignen sich sowohl für filigrane Werkstücke als auch für größere Flächen. Die Lötstelle beeinträchtigt weder die Strom- noch die Wärmeleitfähigkeit. Im Vergleich zum Schweißen arbeitet das Löten bei Temperaturen unter 1000 Grad Celsius, sodass die Lötstelle im Bedarfsfall lösbar ist. Aufgrund dieser Vorteile wird das Löten in vielen Bereichen angewendet.
- Elektronik und Elektrotechnik: Hier kommen Löttechniken zum Einsatz, um elektrische Bauteile und Leiterbahnen auf einer Platine zu verbinden. Sie können auch Metallkabel miteinander verbinden.
- Installationstechnik: Rohrverbindungen werden gelötet, wenn das Material selbst oder aufgrund seiner dünnen Verarbeitung nicht geschweißt werden kann. Beispielsweise können Sie Dachrinnen oder Kupferrohre durch Löten miteinander verbinden.
- Fahrzeug- und Karosseriebau: Beim Löten bleibt das Grundmaterial aufgrund der vergleichsweise niedrigen Temperaturen unverformt. Daher ist es das bevorzugte Verfahren für maßgenaue und tragende Verbindungen.
Lötverbindungen sind zwar nicht so fest wie Schweißverbindungen, aber es gibt Anwendungsbereiche, in denen die maximale Belastbarkeit nicht erforderlich ist oder in denen Materialien den hohen Temperaturen beim Schweißen nicht standhalten können. In solchen Fällen ist das Löten das bevorzugte Verfahren, da es weniger Aufwand erfordert als das Schweißen.
Welche Materialien lassen sich löten?
Die Löttechnik ist im Wesentlichen auf Metalle und Metalllegierungen beschränkt. Glas und Keramik können auch gelötet werden, erfordern jedoch spezielle Ausrüstung und ein abweichendes Verfahren. Es gibt Metalle, bei denen das Löten entweder garnicht oder nur unter bestimmten Voraussetzungen funktioniert.
Am besten eignen sich Eisen- und Stahlwerkstoffe, Edelmetalle, Nickel und seine Legierungen sowie Kupfer und Kupferlegierungen wie Bronze oder Messing zum Löten. Schwieriger gestaltet sich das Löten von Aluminium, Zinn, Zink oder Edelstahl. Hier müssen Sie spezielle Lote und Flussmittel auswählen und besonders sorgfältig arbeiten, um eine stabile und leitfähige Verbindung herzustellen. Unter den Leichtmetallen kann nur Aluminium (einschließlich seiner Legierungen) gelötet werden.
Verschiedene Verfahren: Hartlöten und Weichlöten
Die Temperatur, die beim Löten erreicht wird, bestimmt die Festigkeit der Lötverbindung. Darauf basierend werden zwei Verfahren unterschieden:
- Beim Weichlöten liegt die Temperatur zwischen 180 und 250 Grad Celsius. Es wird hauptsächlich für punktuelle Verbindungen in der Elektrotechnik mit Lötkolben oder Lötpistolen verwendet. Bei Platinenlötungen ist keine hohe Temperatur erforderlich, da die Bauteile in der Regel keiner mechanischen Belastung ausgesetzt sind. Auch spezielle Anforderungen an den Korrosionsschutz (zum Beispiel bei Trinkwasserleitungen) können das Weichlöten zum bevorzugten Verfahren machen.
- Beim Hartlöten wird eine Temperatur von 450 bis 900 Grad Celsius erreicht. Dafür sind spezielle Lötbrenner und Hartlote erforderlich, mit denen robuste großflächige Verbindungen hergestellt werden können. Dieses Verfahren wird hauptsächlich in Industrie und Produktion eingesetzt. Aufgrund der hohen Temperaturen müssen auch besondere Brandschutzvorschriften beachtet werden.
Weich- und Hartlöten unterscheiden sich nicht nur in der Arbeitstemperatur und der Festigkeit, sondern auch in der erforderlichen Ausrüstung.
Lot und Lötflussmittel auswählen
Das Lot zum Weichlöten wird umgangssprachlich als Lötzinn bezeichnet. Es besteht hauptsächlich aus Zinn, kann aber auch Blei, Kupfer oder Silber enthalten. Hartlote bestehen hingegen hauptsächlich aus Messing oder Silber. Die enthaltenen Stoffe bestimmen das Schmelzverhalten des Lotes. Es ist wichtig, Lote auszuwählen, deren Schmelzpunkt niedriger ist als der der Metallwerkstoffe.
Früher wurde häufig Lötzinn mit einem hohen Bleianteil verwendet, da es sich gut verarbeiten lässt. Da der Einsatz von Schwermetallen jedoch aufgrund der Gefährdung von Gesundheit und Umwelt stärker reglementiert ist, wird es im professionellen Bereich nicht mehr empfohlen. Stattdessen sollten Sie immer bleifreies Lötzinn verwenden.
Lötzinn wird in der Regel als Lötdraht oder Lötpaste verwendet. Es enthält ein Flussmittel, meistens Kolophonium. Das Flussmittel erleichtert die Verteilung des Lötzinns und verhindert die Oxidation der Lötstelle. Wenn Sie Lötzinn ohne Flussmittelkern verwenden, müssen Sie zusätzlich Lötwasser (beim Weichlöten) oder Hartlötpaste verwenden, um ein gleichmäßiges Fließverhalten zu gewährleisten.
Das passende Werkzeug
Bei der Wahl des Lötgeräts haben Sie verschiedene Möglichkeiten. Die Entscheidung hängt von der gewählten Löttechnik, dem Umfang der Lötstelle und der Häufigkeit des Einsatzes ab.
- Lötkolben und Lötpistolen eignen sich für das Weichlöten. Sie bestehen aus einer Lötspitze und einem isolierten Griff. In der Regel erfolgt die Stromversorgung über ein Kabel oder einen eingebauten Akku. Es gibt jedoch auch Ausführungen, die mit einem Gastank arbeiten, sodass sie an Orten ohne Stromversorgung verwendet werden können. Beide Geräte sind in unterschiedlichen Leistungsstärken (etwa von 15 bis 100 Watt) erhältlich. Im Vergleich zum Lötkolben erreicht eine Lötpistole bereits nach wenigen Sekunden die Betriebstemperatur, daher ist sie für spontane und kurzfristige Einsätze (z.B. Reparaturen) besser geeignet. Ein Lötkolben hingegen eignet sich besser für den Dauereinsatz.
- Lötstationen sind ebenfalls für das Weichlöten konzipiert, bieten jedoch viel mehr Flexibilität bei der Arbeit. Sie enthalten einen Lötkolben mit austauschbaren Lötspitzen und eine elektronische Temperaturregelung. Die gewünschte Temperatur wird voreingestellt und während des Arbeitsvorgangs automatisch überprüft und ggf. korrigiert. Auf diese Weise sind optimale Lötbedingungen gewährleistet.
- Lötlampen oder Lötbrenner werden üblicherweise für das Hartlöten verwendet. Es handelt sich dabei um leistungsstarke Gasbrenner, die Temperaturen von bis zu 1800 Grad Celsius erreichen können. Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch eignen sie sich auch zum Weichlöten größerer Flächen. Hier ist jedoch besondere Vorsicht und Erfahrung erforderlich.
Richtig löten: Schritt für Schritt Anleitung
Es kann schwierig sein, die Qualität einer Lötstelle zu beurteilen, insbesondere für Anfänger. Eine gelungene Lötstelle sollte:
- eine gleichmäßige Oberfläche haben
- metallisch glänzen (bei bleifreiem Lötzinn stumpf)
- die Kontaktflächen der Bauteile vollständig abdecken
In der Elektrotechnik treten Fehler spätestens dann auf, wenn der Strom nicht (ausreichend) fließt. In solchen Fällen handelt es sich um eine “kalte Lötstelle”. Diese entsteht, wenn das Lötzinn zu früh aufgetragen wurde oder der Lötkolben die Betriebstemperatur noch nicht erreicht hat. Auch zu viel Lötzinn oder das Bewegen der Bauteile vor dem Aushärten können zu fehlerhaften Lötverbindungen führen.
Es ist wenig zielführend, die Lötstelle erneut mit dem Lötkolben zu bearbeiten. Die beste Lösung ist das Entlöten. Dabei wird das alte Lot erhitzt, mit Hilfe von Entlötausrüstung, Entlötlitze oder einer Entlötsaugpumpe entfernt und die Stelle anschließend vollständig neu verlötet. Dieses Verfahren wird nicht nur bei Fehlern, sondern auch für den Austausch defekter Bauteile verwendet.
FAQ zum richtigen Löten
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