Czym jest lutowanie?
Lutowanie jedna z najpopularniejszych metod trwałego łączenia elementów metalowych przy pomocy metalowego spoiwa zwanego lutem. Prawidłowo wykonane daje solidne i estetyczne połączenie. Jest dość łatwe do zrobienia samemu za pomocą lutownicy – małego i prostego urządzenia. Zdarza się, że doświadczone osoby używają palnika. W przeciwieństwie do spawania nie uszkadza struktury materiałów do połączenia, aczkolwiek widoczne jest małe zgrubienie w miejscu lutu. Temperatura jest dostosowana tak, aby nie dochodziło do niszczenia powierzchni lub nadtopienia, a spoiwo było plastyczne.
Przed przystąpieniem do lutowania ważne jest dokładne oczyszczenie materiału z warstwy tlenków, aby powstało wiązanie metaliczne. Do tego celu stosuje się topnik lutowniczy, który nakłada się z lutowiem lub przed nim. Najważniejsza rzecz polega na dobraniu odpowiedniej temperatury bez tego niemożliwe jest otrzymanie właściwego efektu.
Przebieg procesu lutowania:
- oczyszczenie powierzchni do połączenia;
- nagrzanie elementów do temperatury większej od topnienia lutu o 30–50 °C;
- nałożenie lutu i topnika na krawędzie do połączenia;
- poczekać na dyfuzję i wzajemną adhezję;
- ochłodzić spoiwo aż skrzepnie.
W zależności od temperatury wyróżnia się lutowanie:
- twarde (powyżej 450 °C);
- wysokotemperaturowe (powyżej 900 °C);
- miękkie (poniżej 450 °C).
Te metody różnią się głównie temperaturą przez co ważny jest odpowiedni dobór lutowia. Temperatura lutowania jest mocno uzależniona od temperatury topnienia spoiwa. Lutowanie miękkie wykorzystuje się do delikatnych metali, a twarde do wytrzymałych. Ważnym czynnikiem jest wrażliwość termiczna materiałów.
Gdzie sprawdza się lutowanie miękkie?
Najczęściej w gospodarstwie domowym. Prosty i szybki proces w stosunkowo niskiej temperaturze nie powinien sprawiać problemu. Można wykonać samodzielnie używając najprostszej lutownicy.
Z jakich metali składa się lut miękki?
Najpopularniejszym metalem używanym do lutowania w stopie, jest cyna oraz inne metale z podobną temperaturą topnienia takie jak: antymon, kadm czy bizmut. Oprócz tego mogą być śladowe ilości rtęci i ołowiu lub innych trujących pierwiastków. Na szczęście producenci w dużej mierze przestają je dodawać, dbając przy tym o zdrowie i środowisko. Luty miękkie są w różnych kształtach np. pałeczki, płytki, druciki lub proszek. Do jakich metali się stosuje? Miedź, stal, cynk i mosiądz.
W jakich pracach znajdzie zastosowanie?
- łączenie przewodów elektrycznych i układów elektronicznych;
- uszczelnianie rynien oraz dachu;
- obróbka blacharska;
- naprawa rurociągów.
Lutowanie twarde
Zazwyczaj wymaga profesjonalnych narzędzi i doświadczenia w branży. Praca wykonywana jest w bardzo wysokiej temperaturze, dlatego trzeba zachować wszystkie środki ostrożności.
Są metale potrzebujące nawet pięciokrotnie wyższej temperatury do poprawnego wykonania zadania. W takich sytuacjach mowa o przemysłowym lutowaniu, gdzie bezużyteczna będzie zwykła lutownica. Zamiast tego używa się lampy lutowniczej, palnika acetylenowo–tlenowego lub ogniska kowalskiego.
Inną metodą jest lutowanie indukcyjne prądem elektrycznym. Najczęstsze luty twarde zawierają mieszanki srebra, dzięki którym można łączyć większość metali (poza aluminium i magnezem). Luty miedziano–fosforowe są do miedzi, brązu, lub mosiądzu. Do stali nierdzewnej stosowane jest spoiwo niklowe. Miedziane luty do niklu, stali, stopów mosiądzu z cyną. Lutowanie twarde wykorzystuje się w wielu dziedzinach przemysłu, np. w motoryzacji, chłodnictwie oraz w łączeniu miedzianych rur.
