Lutowanie lutem twardym i miękkim

     W technice łączenia metali mamy dwa rodzaje lutowania twarde i miękkie.
Lutowanie to inaczej sposób łączenia stopów z użyciem spoiwa, które ma niższą temperaturę topnienia, niż elementy 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

     W lutowaniu twardym stosujemy spoiwa o temperaturze topnienia powyżej 650 stopni np.:
Lut miedziany LM-60
Lut srebrny LS45
Lut fosforowy LCuP6

Narzędziem do lutowania są lutownice transformatorowe, lutownice oporowe, palniki gazowe na propan butan, palniki cyklonowe na propan butan, palniki propan + tlen, palniki acetylen + tlen.

     Zanim przystąpimy do lutowania należy dokładnie oczyścić powierzchnię z tłuszczów, nalotów,Tlenków, siarczków, kleju itp.. Jest to przesłankakonieczna do powstania prawidłowego łączenia.
Elementy czyścimy najpierw:

1. Mechaniczne, używając noża, włókniny szlifierskiej lub gąbki ściernej.
2. Chemicznie używając do odtłuszczenia denaturatu lub rbenzyny ekstrakcyjnej.
3. Chemicznie używając do usunięcia tlenków oraz aktywowania powierzchni kwasu lutowniczego, pasty lutowniczej i topników.
4. Lutowanie miękkie polega na łączeniu metali za pomocą łatwo topliwego lutu na bazie niskotopliwej cyny. Luty mają zazwyczaj kształt pałeczek lub pręcików. Występują wraz z topnikiem lub bez. Topnik jest niezbędny do poprawnego połączenia, ochrania powierzchnie przed powstawaniem tlenków i powoduje, że spoiwo łatwo zwilża powierzchnię. Należy dbać, aby nie przegrzewać lutowanych powierzchni, przede wszystkim przy lutowaniu palnikiem płomieniowym.
5. 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.
6. Jak w praktyce wygląda lutowanie miękkie np. przewodów elektrycznych:
7. Z przewodów usuwamy izolację.
8. 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.
9. Nagrzewamy grot i nakładamy cynę tak, aby powstała kropelka i wstrzymujemy nagrzewanie.
10. Zanurzamy jeszcze ciepły grot z cyną w kalafonii.
11. Przewody do lutowania zwijamy i pobielamy (połączenia elektryczne), dotykamy do skręconego przewodu grot i włączamy lutownicę.
12. Temperatura spowoduje, że nadwyżka 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 bezzwłocznie przerwać nagrzewanie i odsunąć grot od przewodu. Unikniemy w ten sposób spalenia topnika i utlenienia cyny.
14. Pobielone przewody stykamy jeden z drugim, na grot nabieramy odrobinę cyny z topnikiem (patrz wyżej).
15. Nagrzewamy połączone przewody, jak tylko cyna spłynie z grotu na przewody natychmiast przerywamy nagrzewanie. Uwaga pamiętajmy, że przez chwilę cyna jest jeszcze ciekła i tak długo jak nie wystygnie nie można poruszać przewodami.
16. W przypadku lutowania nadzwyczaj cienkich przewodów nie stosujemy pobielania. Całą operację wykonujemy w jednym podejściu. W pierwszej kolejności skręcamy kabelki następnie lutujemy.
17. Po skończonym lutowaniu można usunąć topnik denaturatem, przede wszystkim, jeżeli korzystamy z pasty lutowniczej.

    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 stosujemy palniki propan butan, propan-butan + tlen i acetylen + tlen, nagrzewanie indukcyjne. Wszystko zależy od rozmiaru lutowanych detali i użytego lutu. W opisywanym 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 elementy kładziemy na płycie szamotowej, która w śladowym stopniu odbiera ciepło a przy lutowaniu seryjnym kumuluje je i poza tym ogrzewa otoczenie.
3. Dokładnie dopasowujemy łączone powierzchnie.
4. Przygotowujemy 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 elementy lutowane. Kolor metali zmienia się po zwilżeniu topnikiem.
7. Kontynuować nagrzewanie do temperatury roboczej. Zależnie od rodzaju lutu może to być 700-950 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 nagrzewanie.
11. Pozostałości topnika zmywamy gorącą wodą.
12. Jeśli stosujemy lut mosiężny LM-60 do lutowania stali to dodatkowo miejsce lutowania posypujemy boraksem.
13. Jeśli stosujemy lut fosforowy do łączenia miedzi to nie potrzeba topnika (ja jednak zawsze stosuję)

Dalej to praktyka i jeszcze raz praktyka. Opis z bloga http://szlifierkawiertarka.pl/
Pozdrawiam