Lutowanie to nic innego jak stałe połączenie dwóch materiałów za pomocą spoiwa. W ten sposób można zespolić metale i ich stopy konstrukcyjne, a także np. metale z ceramiką czy materiałami węglowymi. Może brzmi to dość tajemniczo, ale często musimy podczas majsterkowania (nie tylko naprawiania elektroniki) połączyć trwale materiały, wykonując właśnie połączenia lutowane.
Lutowanie jest uniwersalną i niezawodną metodą połączenia dwóch materiałów (najczęściej metali) bez ingerencji w ich stan, dlatego też bardzo często wykorzystywane jest przez majsterkowiczów. Oczywiście, aby było to możliwe, potrzebne jest odpowiednie spoiwo lutownicze tzw. lut. Na rynku dostępne są różne spoiwa, które różnią się temperaturą topnienia i dlatego też wyróżniamy lutowanie twarde oraz lutowanie miękkie. Dzięki temu możemy samodzielnie połączyć różne materiały bez korzystania z pomocy fachowca. Wystarczy dobrać jeszcze odpowiednie urządzenie do lutowania.
Lut twardy a lut miękki
Spoiwo lutownicze to niezbędne akcesorium do lutowania. Niezależnie czy jest to lut twardy, czy miękki, aby trwale i mocno połączyć dwa elementy, musi ulec topnieniu w wysokiej temperaturze – w płynnej postaci wnika we wszystkie szczeliny i strukturę lutowanych elementów. Luty miękkie to spoiwa o temperaturze topnienia maksymalnie 450oC. Zazwyczaj spoiwo miękkie ma formę proszku, drutu lub specjalnych pałek i wykonane jest z połączenie cyny i miedzi (cynowo-miedziane) bądź cyny i ołowiu (cynowo-ołowiowe). Natomiast luty twarde to spoiwa, których temperatura topnienia przekracza 450oC. Co jest oczywiste, ale warto to podkreślić, spoiwa muszą mieć temperaturę topnienia niższą od elementów, które zamierzamy połączyć. Do lutowania twardego powszechnie wykorzystuje się luty srebrne, fosforowe i miedziane. Ponadto spoiwa lutownicze można podzielić na luty otulone i nieotulone. Pierwsze mają w sobie dodatkową warstwę topiku. To preparat, który oczyszcza powierzchnie lutowane z powłoki niemetalicznych związków powstających podczas lutowania oraz tlenków i innych zanieczyszczeń – mogą one zmniejszyć trwałość połączenia. Spoiwa nieotulone pozbawione są tej dodatkowej ochrony, dlatego też niezbędne jest stosowanie topnika jako osobnego preparatu.
Lutowanie miękkie i twarde
Jaka jest różnica między lutowaniem twardym a lutowaniem miękkim? Oczywiście – jak już wspomniano – zastosowanie różnych lutów. Ponadto temperatura topnienia spoiwa lutowniczego wymusza zastosowanie odpowiednich źródeł ciepła. Lutowanie twarde wykonujemy zazwyczaj za pomocą palnika acetylenowo-tlenowego lub palnika propan butan (można również korzystać z lutownicy indukcyjnej lub lampy lutowniczej), natomiast do lutowania miękkiego wystarczająca będzie lutownica.
Lutowanie miękkie najczęściej wykorzystywane jest do połączenia różnych elementów instalacji elektrycznej czy urządzeń elektronicznych – połączymy takie metale jak miedź, stal, mosiądz, cynk i ich stopy. Możemy również zastosować je w instalacji wodnej i grzewczej, ale tylko gdy temperatura pracy nie przekracza 110oC. Natomiast lutowanie na twardo, dzięki temu, że topienie spoiwa przebiega w wysokiej temperaturze, stosuje się do spojenia elementów instalacji grzewczych, chłodniczych, klimatyzacyjnych, również tam, gdzie temperatura pracy przekracza 110oC, części maszyn czy urządzeń – lutowanie twarde miedzi, stali (chromowych, niklowych, węglowych), wolframu, metali szlachetnych (złota, srebra), mosiądzu, brązy czy spiekanych węglików. Tak szerokie zastosowanie jest możliwe, ponieważ luty twarde do miedzi i innych materiałów są odporne na rozciąganie, uszkodzenia mechaniczne i – co ważne – wysokie temperatury. Pamiętajmy, że podczas lutowania twardego wydzielane są szkodliwe gazy, dlatego też zadbajmy o swoje bezpieczeństwo, a przede wszystkim pracujmy w wentylowanych pomieszczeniu. Uwaga! Niezależnie od tego, czy przeprowadzamy lutowanie miękkie, czy twarde zawsze oczyśćmy łączone elementy! Wszelkie zabrudzenia po prostu osłabią lut. Do czyszczenia możemy wykorzystać środki chemiczne (w tym rozpuszczalniki), a także różne skrobaki, włókniny szlifierskie czy gąbki ścierne.
