środa, 15 lipca 2015

Lutowanie twarde i miękkie

    W technice łączenia metali wyróżniamy dwa rodzaje lutowania twarde i miękkie.
Lutowanie to innymi słowy sposób łączenia stopów z użyciem spoiwa, które ma niższą temperaturę topnienia, niż podzespoły łączone. Czyli nie są nadtapiane 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
    Natomiast lutowanie twarde ma spoiwo o temperaturze topnienia powyżej 650 stopni np.: lut miedziany LM-60, lut srebrny LS45, lut fosforowy LCuP6. Zobacz na http://www.skleptechnika24.pl/
    Narzędziem 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 dokładnie oczyścić powierzchnię z tłuszczów, nalotów, tlenków, siarczków, kleju itp.. Jest to warunek konieczny do powstania prawidłowego łączenia.
Elementy czyścimy najpierw mechaniczne, używając noża, włókniny szlifierskiej lub papieru ściernego, potem chemicznie używając do odtłuszczenia denaturatu lub benzyny ekstrakcyjnej, a następnie chemicznie używając do usunięcia siarczków i tlenków oraz aktywowania powierzchni kwasu lutowniczego, pasty lutowniczej i topników.
    Lutowanie miękkie polega na łączeniu metali za pomocą łatwo topliwego lutu na bazie niskotopliwej cyny. Luty mają najczęściej postać pałeczek lub pręcików. Występują wraz z topnikiem lub bez. Topnik jest niezbędny do poprawnego połączenia, ochrania powierzchnię przed powstawaniem tlenków i powoduje, że spoiwo łatwo zwilża powierzchnię. Trzeba dbać, aby nie nagrzewać zbytnio lutowanych powierzchni, przede wszystkim 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.
 Podam jak w praktyce wygląda lutowanie miękkie (np. przewodów elektrycznych).
Z przewodów usuwamy izolację. Jeśli są to cienkie przewody to stosujemy jako topnik kalafonię, bo pasta lutownicza jest produkowana na bazie kwasu i może po pewnym czasie sprawić przerwanie styku. Nagrzewamy grot i nakładamy cynę tak, aby powstała kropelka i wstrzymujemy nagrzewanie.Grot zanurzamy w paście. Przewody do lutowania zwijamy i pobielamy (połączenia elektryczne), przykładamy 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 przegrzania topnika i utlenienia lutu cynowego. Pobielone przewody stykamy jeden z drugim, na grot nabieramy odrobinę cyny z topnikiem (patrz wyżej). Nagrzewamy połączone przewody, jak tylko cyna spłynie z grotu na przewody następnie natychmiast przerywamy nagrzewanie. Uwaga pamiętajmy, że przez parę sekund cyna jest nadal ciekła i tak długo jak nie wystygnie nie można poruszać przewodami.
    W wypadku lutowania nadzwyczaj cienkich przewodów nie stosujemy pobielania. Całą operację wykonujemy w jednym podejściu. W pierwszej kolejności skręcamy przewody następnie lutujemy.
Po skończonym lutowaniu można usunąć topnik denaturatem, szczególnie, jeżeli stosujemy  pastę lutowniczą.
    Lutowanie twarde podam na przykładzie pękniętej rurki mosiężnej, używam lut srebrny otulony.
Lutowanie powinno się przeprowadzać w dobrze wentylowanych pomieszczeniach. Pomieszczenie nie powinno być za mocno oświetlone, nie widać wtedy koloru nagrzanego metalu.
Do lutowania twardego stosujemy palniki propan butan, propan-butan + tlen i acetylen + tlen, nagrzewanie indukcyjne. Wszystko zależy od wielkości lutowanych przedmiotów i użytego lutu. W naszym przykładzie lutujemy długą rurkę mosiężną o średnicy 22mm i grubości ścianki około 1mm . Do takiej pracy wystarczy palnik cyklonowy na propan butan techniczny. Dysza 19mm dająca około 3,5kW.
Lutowanie twarde - przykład:
Części lutowane oczyścić mechanicznie i chemicznie. Łączone fragmenty kładziemy na płycie szamotowej, która w śladowym stopniu odbiera ciepło a przy lutowaniu seryjnym kumuluje je i co więcej ogrzewa otoczenie. Starannie dopasowujemy łączone powierzchnie. Lut, nie może być za gruby, w naszym przykładzie może mieć średnicę 1,5mm - 2mm. Nagrzewamy palnikiem elementy do temperatury topnienia topnika. Zwilżamy topnikiem powierzchnie lutowane. Kolor metali zmienia się po zwilżeniu topnikiem. Kontynuujemy  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 dotykamy lut twardy na styku łączenia i czekamy aż się stopi i wniknie kapilarnie między łączone elementy. W tym momencie przerywamy nagrzewanie.
Pozostałości topnika zmywamy gorącą wodą.
    Jeżeli stosujemy lut mosiężny LM-60 do lutowania stali to oprócz topnika na drucie można nasypać w miejsce lutowania boraksu.
    Jeżeli stosujemy lut fosforowy do spajania miedzi to nie potrzeba topnika (ja jednak zawsze stosuję)
Dalej to praktyka i jeszcze raz praktyka.
Pozdrawiam

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz