Neben dem Kapillarlöten gibt es das Weichlöten mit einem Kolben. Es ist das einfachste Lötverfahren und wird in der Elektrotechnik/Elektronik, in der Klempnerei und dem Apparatebau eingesetzt. Bei diesem Verfahren wird das Lot und die Fügeteile mit einem elektrisch oder mit gasbeheizten Lötkolben aus Kupfer aufgeheizt. Der Kolben wird von Hand oder in der Massenfertigung maschinell geführt. Das Kolbenlöten ist nur für das Weichlöten geeignet. Es können Spalt-, Fugen- und Auftragslötungen durchgeführt werden.
Material und Werkzeuge (abhängig vom Einsatzgebiet
• Lötkolben (Hammerkolben)
• Elektronik-Lötkolben (Spitzkolben)
• Lötpistole • Lötstation • Lote (Lötdraht [Durchmesser 0,2 ... 2 mm],
Lötzinn-Stangen [SnZn 801 nach
DIN EN ISO9453])
• Flussmittel (flüssig [Lötwasser], fest, Paste)
• Blechstärken 0,2 ... 2 mm
• Heizleistung des Kolbens 15 ... 2000 W
• Kolbentemperatur 200 ... 600 °C
Beim Löten sollten immer an die Sicherheit gedacht werden. Denn nicht nur von einem heißen Kolben, sondern auch von der Entwicklung von giftigen Dämpfen und flüssigem Metall geht eine Gefahr aus. Deshalb empfiehlt sich, eine Schutzbrille zu tragen und bei Feinarbeiten den Kopf nicht über der Lötstelle zu halten, da sonst die giftigen Dämpfe vom Lötzinn eingeatmet werden. Wer an Elektrik lötet, sollte immer sicherstellen, dass kein Strom mehr an den Werkteilen anliegt.
Da die Temperatur beim Weichlöten ca. 250 °C beträgt, ist das Verfahren optimal für das Löten des Werkstoffs RHEINZINK® geeignet. Die zu verbindenden RHEINZINK®-Teile verbleiben im festen Zustand, verbinden sich jedoch an der Oberfläche mit dem Lot. Die Festigkeit der Lötnaht wird durch die Verbindung des Lötzinns mit dem Werkstoff und einer Legierungsbildung an den Kontaktflächen erreicht. Bei der richtiger Ausführung ist diese genauso hoch wie die Festigkeit des Werkstoffs.
Wichtig ist, dass alle für das Weichlöten von RHEINZINK® erforderlichen Komponenten (Lot, Flussmittel, Werkzeuge, usw.) aufeinander abgestimmt sein müssen.
Bei dem Kolbenlöten wird das Lot und die Blechteile mit einem elektrisch- (hauptsächlich beim Brandschutz) oder gasbeheizten Lötkolben aus Kupfer aufgeheizt. Der Lötkolben besteht auf Grund seiner guten Wärmeleitfähigkeit aus Kupfer. Dieses Metall gibt die Wärme schnell an die Lötstelle ab. Die Größe des Kolbens (150 bis 1500 g) ist von der Werkstückgröße bzw. dem Wärmebedarf abhängig. Normalerweise werden Hammerkolben verwendet. Spitzkolben kommen nur an schlecht zugänglichen Stellen zum Einsatz.
Der Kolben muss kontinuierlich erwärmt werden.
Praktische Ratschläge
• Der Kolben wird durch feilen entzundert und in die gewünschte Form gebracht.
• Bei dem Hammerkolben werden die Finne und die Seitenflächen befeilt. Für feine Blecharbeiten sollte die Finne 2 mm und für grobe Baulötungen 5 mm breit sein.
• Überhitzte Kolben verzundern sehr schnell und das Lot oxidiert stark. Außerdem kann ein unlegiertes Zinkblech durchbrennen.
• Nach der Erwärmung des Kolbens werden Lötbahnen durch das Reiben auf einem Salmiakstein unter Zugabe von Lot vom Oxid gesäubert und verzinnt.
• Der Samiakstein sollte in Walzblech eingefasst werden, damit er nicht zu schnell zerbröckelt.
• Nähte an Kupfer-, Messing-, Zink- und Stahlblechen können vorher verzinnt werden, damit das Lot besser in die Überlappungen zieht.
• Die zulötenden Bleche müssen genau vorbereitet sein und beim Löten fest zusammengedrückt werden, damit ein enger Lötspalt entsteht und das Lot auf Grund der Kapillarwirkung besser eingesaugt wird.
• Beim Löten von Zinkblech wird der Kolben auf der Überlappung geführt, damit das Lot unterfließt.
• Sobald das Lot fließt, wird der Kolben auf der Lötnaht weitergeführt.
Da auf Platinen für die Bauteile wenig Platz ist und einige Bauelemente hohe Temperaturen nur für wenige Sekunden aushalten, sind nicht alle Lötkolben und Lote einsetzbar. Auch die Betriebs- und Schmelztemperaturen müssen beachtet werden. In der Regel liegt die Löttemperatur bei elektronischen Bauteilen bei 300 bis 320 °C. Zum Löten werden kleine Elektronik-Lötkolben, Lötpistolen oder Lötstationen eingesetzt. Bei dem Löten mit feine Drähten wird mit Temperaturen von unter 300 °C gearbeitet.
Lötkolben
Die klassischen Lötkolben kommen bei große Lötflächen (z. B. bei der Blechearbeitung [Blechdächer, Regenrinnen]) zum Einsatz. Diese sind für Arbeiten in der Elektrotechnik bzw. Elektronik nicht geeignet. Um Kontakte auf Platinen auszutauschen ober wieder festzulöten, müssen feine Lötspitzen in Stiftform und einen Kolben mit nicht zu hoher Temperatur eingesetzt werden. Hier eignet sich ein Lötkolben, dessen Temperatur einstellbar ist. Da man sich beim Platinenlöten zwischen filigranen Transistoren und Widerständen bewegt, ist Fingerspitzengefühl gefragt. Dies geht am leichtesten mit einem Lötgerät von der Hand, dessen Spitze und Griffende nicht zu weit voneinander entfernt sind.
Wenn der Lötkolben für einen Dauereinsatz gedacht ist, kann das Gerät lange zum Aufheizen brauchen und dann die Temperatur auch lange halten. Robuste Lötkolben eignen sich, da ihr Griff bei einem Dauerlauf nicht schmelzen wird. Wenn nur sporadisch kleine Kontakte gelötet werden, dann ist es praktisch, wenn sich das Werkzeug schnell aufheizt und wieder abkühlt. Alles unter 200 Sekunden gilt als zügig. Vorteilhaft ist ein Lötkolben, dessen Temperatur sich einstellen lässt.
Empfehlenswert ist, ob Anfänger oder Könner, immer ein Lötkolben-Set. In einem Komplettset sind die wichtigsten Werkzeuge (einstellbarer Lötkolben, Entlötpumpe, Mini Schraubendreher, Zange, ESD Pinzette, verschiedene Lötspitzen) und Hilfsmittel (Lötkolbenständer, bleifreier Lötzinn, Flussmittel [Lötfett], Metallschwamm) enthalten, die man für das Lötverfahren braucht. Für Heinwerker ist ein Lötkolben mit Spitzen in Stiftform besonders attraktiv. Profis benötigen aber eine große Auswahl von Lötspitzen.
Beim Löten sollten immer an die Sicherheit gedacht werden. Denn nicht nur von einem heißen Kolben, sondern auch von der Entwicklung von giftigen Dämpfen und flüssigem Metall geht eine Gefahr aus. Deshalb empfiehlt sich, eine Schutzbrille zu tragen und bei Feinarbeiten den Kopf nicht über der Lötstelle zu halten, da sonst die giftigen Dämpfe vom Lötzinn eingeatmet werden. Wer an Elektrik lötet, sollte immer sicherstellen, dass kein Strom mehr an den Werkteilen anliegt.