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Die Löttechnik - ein thermisches Verfahren für Metallverbindungen

Löten ist ein thermisches Verfahren, um metallische Werkstücke miteinander zu verbinden. Im Gegensatz zum Schweißen werden beim Löten die Werkstücke selbst nicht verändert. Die Verbindung wird mittels Lot hergestellt. Lot ist eine Metalllegierung, deren Schmelzpunkt niedriger ist als jener der zu verbindenden Metalle.
Grundsätzlich wird zwischen Hartlöten und Weichlöten unterschieden. Hartlote und Weichlote werden anhand ihrer Liquidustemperatur unterschieden. Diese liegt beim Weichlot unter 450 °C und beim Hartlot darüber. Bei einer Liquidustemperatur von über 900 °C spricht man vom Hochtemperaturlöten. Dieses geschieht in der industriellen Fertigung in der Regel unter Schutzglas oder im Vakuum.
Das zu verwendende Lötverfahren richtet sich in erster Linie nach der Art der Anwendung. Hartlotverbindungen weisen eine wesentlich höhere Stabilität und Festigkeit auf als Weichlotverbindungen. Weitere Informationen über die beiden Verfahren erfahren Sie unter den Stichworten Hartlot und Weichlot.

Lötgeräte - vom Lötkolben bis zum Lötbrenner

Zum Erhitzen des Lotes sind verschiedene Lötgeräte erhältlich. Grundsätzlich wird bei den elektrischen Geräten zwischen Lötkolben und Lötpistole unterschieden. Das klassische Lötgerät für Weichlotverbindungen ist der Lötkolben. Er wird elektrisch betrieben, wobei es auch Lötkolben mit Gas- oder Akkubetrieb gibt. Ein professionelles Werkzeug ist die Temperatur geregelte Lötstation.
Mit einer Lötpistole lassen sich auch großflächige Metallverbindungen herstellen. Eine Lötlampe ist ein Brenner, der beispielsweise in der Sanitär- und Elektroinstallation verwendet wird.

Die einzelnen Lötverfahren

Je nach Einsatzbereich werden heutzutage viele verschiedene Lötverfahren angewandt. Neben den manuell durchgeführten Verfahren mittels Lötkolben oder Lötlampe wurden in der Industrie Verfahren für die Serienfertigung entwickelt. Die wichtigsten Verfahren werden im Folgenden kurz vorgestellt.

Das Tauchlöten

Das Tauch- oder Badlöten wird vorwiegend in der Industrie angewandt. Zunächst wird das Lot auf die Lötstellen aufgetragen, bevor das gesamte Werkstück in einem Bad aufgeheizt wird, bis das Lot seine Liquidustemperatur erreicht hat.

Das Reflow-Löten

Das Reflow-Löten ist das gängigste Weichlötverfahren in der Elektrotechnik. Dabei wird das Lot in Form von Lötpaste auf die Lötstellen aufgetragen, das Bauelement platziert und die Lötstellen oder die gesamte Platine werden anschließend erwärmt.

 Das Kolbenlöten

Das Kolbenlöten ist das in der Elektrotechnik, Elektronik und der Hausinstallation gängigste Weichlotverfahren. Das Lot wird dabei mit Hilfe eines Lötkolbens von Hand erwärmt.

Das Widerstandslöten

Beim Widerstandslöten wird die Lötstelle mittels elektrischem Strom erwärmt. Dabei bildet sich der elektrische Widerstand direkt an der Lötstelle selbst. Dieses Verfahren wird für elektronische Bauteile in der Serienfertigung angewandt.

Das Lichtlöten

Bei diesem Verfahren wird die Lötstelle mittels kurzwelligem Infrarotlicht punktgenau erhitzt.

Das Kaltlöten

Das Kaltlöten ist kein Lötverfahren im herkömmlichen Sinne. Statt Lot wird hierbei ein metallhaltiger Spezialklebstoff verwendet, der ausgehärtet dieselbe Funktion wie ein Lot erfüllt.

Das Vakuumlöten

Das Löten unter Vakuum ist in der Elektrotechnik in der seriellen Produktion ein häufig angewandtes Verfahren. Das Löten geschieht dabei im Vakuum. Durch das Fehlen von Sauerstoff wird eine Oxidation des Lotes verhindert.

Das Induktionslöten

Beim Induktionslöten wird die Lötstelle von einem Induktor umschlossen und durch Induktion in den Bauteilen erwärmt.

Das Lot

Zum Löten wird je nach Verfahren Hartlot, Weichlot oder eine Lötpaste verwendet.
Lot ist eine Metalllegierung. Die am häufigsten für Lote verwendeten Metalle sind Zinn, Blei, Silber, Bismut, Antimon und Kupfer.
Bei den Weichloten handelt es sich meistens um eine Legierung aus Zinn und Blei, wobei heutzutage zunehmend bleifreie Weichlote verwendet werden. Die gebräuchlichsten Hartlote sind Silberlot, Messinglot und Phosphorlot.

Flussmittel

In manchen Fällen ist das Flussmittel bereits im Lot enthalten, wie beispielsweise bei der Lötpaste. Andernfalls muss das Flussmittel vor dem Lötvorgang aufgetragen werden. Flussmittel beseitigen Oxidationserscheinungen an den Lötstellen und reduzieren die Oberflächenspannung des flüssigen Lotes. Sie verringern die Gefahr unzuverlässiger Lotverbindungen und so genannter kalter Lotstellen.

Das Lösen von Lötverbindungen

Lotverbindungen können unter Umständen auch wieder getrennt werden. Diesen Vorgang nennt man Entlöten. Beispielsweise beim Austausch von Bauteilen in der Elektronik kann das Entlöten erforderlich sein. In der Regel werden zum Entlöten Spezialwerkzeuge benötigt. Dazu gehört beispielsweise die Entlötpumpe, mit deren Hilfe sich das wieder erwärmte Lot absaugen lässt. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung einer Entlötlitze, die zwischen Lötkolben und Lötstelle angebracht wird. In erhitztem Zustand lässt sich mit einer Entlötlitze ebenfalls das erwärmte Lot abnehmen. Viele Lötstationen bieten darüber hinaus elektrische Pumpen zum Absaugen des erhitzten Lotes.
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