Luty na bazie cyny i ołowiu są od dziesięcioleci stosowane w wielu różnych gałęziach przemysłu. Ale w ostatnich latach udział ich wykorzystania znacznie się zmniejszył. Zostały one zastąpione lutami bezołowiowymi. Jednak głównym składnikiem ich składu pozostała cyna. Ale zawartość ołowiu jest zredukowana do zera (stąd nazwa).
Inicjatywa ustawodawcza lub trend czasu
Dlaczego luty bezołowiowe tak szybko zastępują tradycyjne formuły? Faktem jest, że dyrektywa Unii Europejskiej „W sprawie ograniczenia stosowania substancji niebezpiecznych” (przyjęta w 2003 r. i weszła w życie 1 lipca 2006 r.) zobowiązywała do ograniczenia stosowania ołowiu (i pięciu innych substancji) w produkcji urządzenia elektryczne i elektroniczne. Wynika to z wymagań bezpieczeństwa środowiska i zdrowia ludzkiego. A ołów należy do grupy metali ciężkich, a jego opary są wysoce toksyczne.
Chociaż zwolennicy zwykłego lutu POS-40 nie powinni się denerwować. Do dziś jest produkowany i sprzedawany. W wielu krajach luty cynowo-ołowiowe są stosowane w przemyśle transportowym, wojskowym i lotniczym.
Cechy i główne cechy lutów bezołowiowych
Główną zaletą takich kompozycji jest absolutne bezpieczeństwo środowiskowe. Ponadto sprzęt i maszyny wykonane przy ich użyciu są znacznie łatwiejsze do utylizacji.
Technologiczna cecha tych lutów to podwyższona temperatura topnienia. Średnio jest o 50 ⁰С wyższy niż w przypadku analogów cynowo-ołowiowych. To nieco komplikuje proces lutowania i zwiększa wymagania dotyczące używanego sprzętu.
Zgodnie z ogólnie przyjętą klasyfikacją kompozycje te należą do lutów miękkich. Wytrzymałość na rozciąganie nie przekracza 100 MPa.
Nie sposób nie zauważyć tak ważnej cechy tych lutów, jak wysoka przewodność elektryczna.
Odmiany
W dzisiejszych czasach do lutowania bezołowiowego używane są cztery główne typy lutów, które składają się z:
- tylko z cyny (Sn);
- z cyny i miedzi (SnCu);
- z cyny i srebra (SnAg);
- z cyny, srebra i miedzi (SnAgCu).
Ostatnia kompozycja jest najczęściej używana do lutowania ze względu na zrównoważony stosunek ceny do jakości. Głównym składnikiem kompozycji jest oczywiście cyna. Procent innych składników waha się w różnych granicach i zależy od marki lutu i jego zastosowania.
Lut cynowy (Sn-100) jest używany dość rzadko, ponieważ ma najwyższą temperaturę topnienia (232 ⁰С). Jednak znana japońska firma Nihon Superior pozycjonuje go jako jeden z najlepszych lutów bezołowiowych.
Istnieją również specjalne preparaty zawierające bizmut i ind. Są one jednak przeznaczone do wysoce specjalistycznych celów i dość rzadko występują w wolnej sprzedaży.
Luty zawierające miedź
Specjalny lut Sn99/3Cu0.7 (z 0,7% zawartością miedzi) został pierwotnie opracowany do automatycznego lutowania falowego płytek drukowanych w fabryce. Wadą tej kompozycji jest stosunkowo niska wytrzymałość mechaniczna spoiny. Pod indeksem POM-07 jest produkowany przez Rosyjską Fabrykę Lutowni (Nowosybirsk). Spośród zagranicznych producentów tego typu lutów najbardziej znane to Asahi (Singapur), Wyctin B&C (Chiny) i Tamington (USA).
Lut Sn97Cu3 (o zawartości miedzi 3%) służy do lutowania różnych produktów wykonanych z miedzi (zwłaszcza rur do wody pitnej), mosiądzu, niklu, stali i stopów na ich bazie. Szwy wykonane przy użyciu tej kompozycji mają zwiększoną odporność na ciepło i zimno. Głównymi dostawcami tego typu lutu na rynek rosyjski są niemieccy producenci Rothenberger i Brazetec. Wśród krajowych producentów takie produkty produkuje Skat (St. Petersburg).
Luty zawierające srebro
Dodanie srebra do lutów bezołowiowych zwiększa ich płynność i przyczepność do łączonych elementów. Co więcej, im większy procent srebra w składzie, tym wyższe te wskaźniki (oczywiście wzrasta również koszt). Dziś producenci oferują luty z procentemcyna/srebro: 97/3, 96, 5/3, 5 (najpopularniejszy i najszerzej stosowany stosunek), 96/4 i 95/5. Temperatura topnienia takich kompozycji (221 ⁰С) jest niższa niż produktów zawierających miedź. Ponadto wyróżnia je zwiększona niezawodność połączenia (wyposażone w ich pomoc), a pod względem wytrzymałości przewyższają nawet luty zawierające ołów. Najszerzej reprezentowanymi produktami na rynku rosyjskim są produkty niemieckiej firmy Felder i amerykańskiego Kester.
Luty trójskładnikowe
Co dziś lutują części elektryczne i komponenty radiowe w nowoczesnych przedsiębiorstwach (a także u wielu majsterkowiczów)? Luty trójskładnikowe SnAgCu. To właśnie ta kompozycja łączy w sobie wszystkie zalety produktów bezołowiowych, ma dobrą wydajność, niską temperaturę topnienia (217 ⁰С) i optymalny stosunek ceny do jakości.
Spór naukowy na temat proporcji składników trwa już od dłuższego czasu. Do tej pory za optymalną zawartość (zarówno według producentów, jak i opinii licznych konsumentów) uważa się zawartość w takim lutowiu 95,5% cyny, 3,8% srebra i 0,7% miedzi (Sn95/5Ag3/8Cu0,7). Jest szeroko stosowany w przedsiębiorstwach do produkcji sprzętu radioelektronicznego i elektrotechniki. Ponadto dość łatwo jest z nim pracować w domu. Takie luty z powodzeniem radzą sobie ze starymi, mocno utlenionymi częściami. W Rosji najbardziej popularne są produkty znanego niemieckiego producenta Stannol.
Cechy technologiczneracje
Technologia wykonywania prac przy użyciu lutów bezołowiowych praktycznie nie różni się od lutowania konwencjonalnymi komponentami. Należy jednak pamiętać o kilku rzeczach.
Na pytanie, czym się lutują, odpowiedź jest jednoznaczna: lutownicą. Najlepiej jednak korzystać z urządzenia z termostatem. Umożliwi to prowadzenie prac w zakresie temperatur roboczych określonych przez producenta. I to znacznie mniej niż preparaty na bazie ołowiu.
Aby zapobiec przegrzaniu części i zminimalizować kontakt termiczny, konieczne jest dobranie optymalnego kształtu grotu lutownicy. Ponadto należy pamiętać, że zwykła miedziana końcówka wytrzyma (przy zastosowaniu takich lutów) dość krótko. Lepiej używać specjalnych końcówek z powłoką stalową lub chromowo-niklową.
Wybór topnika odgrywa również ważną rolę podczas pracy z lutami bezołowiowymi. Zwykle stosuje się do tego specjalne preparaty (zwykle bardziej aktywne chemicznie). Najwygodniejsze płyny, żele i pasty niewymagające późniejszego czyszczenia miejsca lutowania.
W przeciwnym razie wszystko jest jak zwykle:
- rozgrzej lutownicę do wymaganej temperatury;
- w razie potrzeby wyczyść punkty lutowania;
- zastosuj strumień;
- jednocześnie przyłóż pręt lutowniczy i grot lutownicy do połączenia elementów;
- pozwól lutowanym elementom ostygnąć naturalnie.
Na zakończenie
Jeśli tak nie jestJeśli myślisz o zdrowiu (dla siebie i swoich bliskich), to tanim i niedrogim lutowiem POS-40 możesz bezpiecznie użyć do naprawy ulubionego dzbanka do kawy. Jednak wydając trochę więcej pieniędzy na bezpieczne zaopatrzenie, zaoszczędzisz sporo na lekach w przyszłości, a może nawet znacznie wydłużysz oczekiwaną długość życia. Oczywiście ostateczny wybór należy do Ciebie.
