Materiały lutownicze i sposoby ich wykorzystania

Lutowanie jest jedną z metod łączenia materiałów z wykorzystaniem dodatkowego składnika – lutu. Tworzone w ten sposób złącza są nierozerwalne i powstają w wysokich temperaturach. Ze względu na właściwości łączonych metali oraz wykorzystanie technologii lutowania jako element spajający stosuje się różne rodzaje lutów. Zarówno one, jak i specjalistyczne topniki tworzą grupę materiałów lutowniczych.

Rola lutu i topnika w procesie lutowania

Proces lutowania jest mniej agresywną alternatywą dla spawania i może być przeprowadzany w niższych temperaturach. Do wykonania połączenia nie jest potrzebny skomplikowany i drogi aparat. W przypadku elektroniki lut nanosi się bez pomocy otwartego płomienia. Nie oznacza to jednak, że jest całkowicie bezpieczna. Rozgrzana lutownica czy roztopiony metal mogą również powodować poważne oparzenia. Czynność nie generuje też iskier ani oślepiającego światła, które jest szkodliwe dla pracownika.  W przypadku lutu do przemysłu narzędziowego bardzo często stosuje się lutowanie palnikiem, otwartym ogniem. Warto więc się odpowiednio zabezpieczyć podczas wykonywania tej pracy.

Proces lutowania najczęściej stosuje się w przypadku elektroniki, ale jest on również wykorzystywany w przemyśle narzędziowym. Wykonanie spoiny polega na roztopieniu lutu pomiędzy łączonymi materiałami. Po zastygnięciu sklejają się one ze sobą trwale i nierozłącznie. Warunkiem wykonania prawidłowego złącza jest staranne dobranie lutu do rodzaju spajanych metali. Jego temperatura topnienia powinna być niższa od tej, jaką charakteryzują się materiały bazowe. W czasie pracy jest niezbędne utrzymanie temperatury narzędzia na poziomie pośrednim pomiędzy oboma parametrami topnienia. Ponieważ metodą lutowania można łączyć różne materiały, do stosowania tej techniki w szerokim zakresie wykorzystuje się rozmaite luty.

Rodzaje materiałów lutowniczych

Materiały lutownicze to szeroka gama produktów, wśród których można zaleźć te przystosowane do łączenia, miedzi, aluminium, stali, mosiądzu, cynku i ich stopów oraz wielu innych metali. Ze względu na ich charakter wyróżnia się lutowanie miękkie (do 450 st. C) oraz lutowanie twarde (powyżej 450 st. C).

W lutowaniu miękkim (elektronika, płytki drukowane) stosuje się spoiwa ze stopów cyny, bizmutu, antymonu oraz niewielkich ilości innych metali. Materiały lutownicze tego typu są dostępne w postaci drutów, pałeczek, płytek lub proszku. Lutowanie twarde jest zarezerwowane dla materiałów takich jak: węgliki spiekane, stal węglowa, wolframowa, złoto, srebro, chromowa, niklowa, miedź, mosiądz czy brąz.  W tej grupie można wyróżnić znacznie więcej materiałów do lutowania, spośród których wybrane znajdują się w ofercie firmy Quest – specjalisty w dziedzinie sprzedaży rozmaitych lutów, topników do lutowania twardego, a także materiałów półfabrykatów wykonanych ze stali szybkotnącej i węglika spiekanego. W gamie produktów do lutowania twardego można wymienić luty:

• luty do przemysłu narzędziowego, 
• luty do przemysłu chłodniczego.

Niektóre z wymienionych lutów mają charakter uniwersalny i mogą być stosowane do wykonywania różnych połączeń. Inne, jak np. kobaltowe, stosuje się wyłącznie do lutowania tego samego metalu. Do materiałów lutowniczych zalicza się też topniki. Ich zadaniem jest zabezpieczanie powierzchni metali przed utlenianiem się podczas rozgrzewania. Pokryte topnikiem, są chronione przed dostępem tlenu, a proces utleniania zostaje spowolniony.