Löten ist kein Kleben.Löten ist vielmehr ein 'Oberflächenlegieren', bei dem das Lot mit dem Grundmaterial (z.B. Kupfer oder Neusilber) an der Übergangsfläche eine so innige Verbindung eingeht, daß man nicht mehr feststellen kann, wo das Lot aufhört und wo das Grundmaterial beginnt. Sie können durch Absaugen oder Abwischen im flüssigen Zustand nie mehr das Kupfer unter der Lötung 'hervorzaubern'. Es bleibt immer eine hauchdünne Schicht einer Kupfer-Zinn-Legierung (in der Abbildung die Schicht 4) erhalten.
Im Gegensatz zum Schweißen ist hier nur das Lot in einem flüssigen Zustand.
Um diese innige Verbindung zu erreichen, ist peinliche Sauberkeit erforderlich. Keine Angst, dazu ist das Flußmittel zuständig, das in dem Lötdraht eingeschlossen ist (oder das extern zugeführt werden muß, z.B. Kolophonium). Dieses wird bei Löttemperatur flüssig und chemisch aktiv: es löst die normalen Verschmutzungen (z.B. Oxide) auf und verhindert durch sein Verdampfen, daß sich der Luftsauerstoff über die heiße Lötstelle hermachen kann, um sie erneut zu oxidieren. Nun soll man das Reinigungsvermögen des Flußmittels aber auch nicht überstrapazieren: alles und jeden Dreck kann es nicht entfernen. Man sollte daher schon selber versuchen, die Lötstelle möglichst metallisch blank zu machen. Bei selbstgeätztem Platinenmaterial sollte der Abdecklack entfernt werden, und wer dann noch sich und der Platine etwas Gutes tun will, sollte sie mit Lötlack einsprühen. Dieser Lack ist Flußmittel und ein einfacher Schutzlack in einem.
Zum Entschichten lesen Sie bitte auch unseren T&T29: Entschichten von Platinenmaterial.
Gut lötbar sind: Kupfer, Silber, Neusilber (NS), Messing (Ms), Bronze, Zink, Zinn, Blei; wobei man bei den letzteren beiden auf den niedrigen Schmelzpunkt achten muß.
Schlecht lötbar ist z.B. Eisen, wohingegen Weißblech, das ist oberflächenverzinntes Eisenblech, sehr gut lötbar ist.
Aluminium ist nur unter großen Tricksereien lötbar; mit 'normalen' Mitteln ist es nicht möglich, weil es sich an der Luft auch bei Zimmertemperatur in Sekundenbruchteilen mit einer sehr dichten Oxidschicht überzieht.
Was bedeutet das nun für den Lötenden?
1. Er muß das richtige Werkzeug verwenden. Früher, in der Steinzeit, also vor etwa 50 Jahren, hatte man für jede Lötarbeit den passenden Kolben; für feine Arbeiten einen kleinen mit 15 bis 30 Watt Leistung, für gröbere einen großen mit 80 bis 150 Watt. Vom Aussehen dieser Kolben kommt auch die Bezeichnung 'Brataxt'. Heutzutage, im Zeitalter der Regelbarkeit von Lötkolben, gibt es auch Allerweltstypen, klein in den Abmessungen wie ein Feinlötkolben, groß in der Leistung wie ein dicker. Diese Typen haben eine Leistung von ca. 50 Watt und ersetzen die herkömmlichen Leistungen von ca. 10 bis 80 Watt. Leider sind sie relativ teuer, haben dafür aber eine fast unbegrenzte Lebensdauer.
2. Die Lötstelle muß heiß sein. Damit das Lot in die Oberfläche eindringen kann, muß es flüssig sein. Eine kalte Oberfläche läßt das Lot (in einer dünnen Haut) erstarren, und es kann seine Wirkung nicht entfalten. Die Oberfläche muß also auf Löttemperatur gebracht werden. Dazu benötigt man Wärmeleistung und Zeit. Aber: je kürzer diese Zeit ist, um so besser wird die Lötung! Mit einem zu kleinen, d.h. zu schwachen Lötkolben (oder mit einem starken mit zu dünner Spitze!!) dauert das Erwärmen viel zu lange; das Flußmittel verraucht und die Umgebung der Lötstelle wird zu stark belastet.
Ansonsten entsteht die berüchtigte 'Kalte Lötstelle', die zwar zunächst mechanisch in Ordnung zu sein scheint, aber mit der Zeit instabil wird. Der Lot-Tropfen (dem man es irgendwie ansieht, daß er seine Umgebung nicht benetzen konnte / wollte) kann abfallen oder hat zumindest keinen elektrischen Kontakt mehr zu 'seiner' Oberfläche. Auch eingelagerte Unreinheiten können zu diesem Fehler führen.
Die Dicke der Lötspitze sollte der Lötstelle angepaßt sein. Eine zu dünne Spitze kann die Lötstelle nicht richtig erwärmen oder benötigt zu viel Zeit dazu. Für Lötungen an NS-Eisenbahnschienen (H0) sollte es schon eine 3-mm-Spitze sein. Besser wäre hier die 5-mm-Spitze. Damit werden die Lötungen schneller und damit sichtbar besser.
3. Das Flußmittel muß während der gesamten Lötdauer die Lötstelle umhüllen, um sie von der Umgebung abzuschirmen. Um dieses zu erreichen, darf das Lot nicht mit dem Lötkolben an die Lötstelle transportiert werden, ganz einfach, weil in dieser Zeit das Flußmittel verraucht und somit an der Lötstelle nicht mehr zur Verfügung steht. Ein etwa verbliebener Überschuß an Flußmittel kann auf der Lötstelle verbleiben, da er bei Zimmertemperatur chemisch inaktiv ist. Dies gilt wiederum nicht für aggressive Hilfsmittel wie Säuren oder Lötfett, die peinlich genau entfernt werden müssen!
Falls Sie unbedingt einen Stahldraht anlöten müssen: Wir raten dazu, den zu lötenden Bereich z.B. unter Zuhilfenahme von Lötfett zu verzinnen und den Draht dann zu säubern. Erst dann sollte der Draht an seinem Bestimmungsort normal verlötet werden.
Fazit:
Eine gute Lötung sollte nach höchstens 3 Sekunden abgeschlossen sein. Das ist die Zeit vom Ansetzen des Kolbens an die Lötstelle bis zum Wegnehmen. Falls man länger braucht, ist irgendeine der hier besprochenen Voraussetzungen nicht erfüllt, und die Qualität der Lötstelle ist schlechter als sie sein könnte.
Die Kontrolle:
Bei einer guten Lötung kann man beobachten, wie das Lot seitlich wegkriecht und die Lötstelle benetzen will. Dies geschieht so weit, wie der Untergrund die Löttemperatur hat. Nach dem Erkalten ist die Oberfläche des Lotes glatt und blank und konkav (das bedeutet: nicht kugelförmig, sondern eher 'hohl'); sie schmiegt sich der Form des Untergrundes an. Risse und Zacken oder ein kugeliger Löttropfen lassen eine schlechte Lötstelle vermuten, an der wahrscheinlich zu kalt oder ohne Flußmittel 'herumgemurkst' wurde.
Dank ...
... geht an Harald Adolph, Werner Kirmes und Harald Meyer, die mitgeholfen haben, dies an sich einfache, aber wichtige Thema allgemeinverständlich darzustellen.
Dank auch an den Schulbuchverlag Westermann, der uns freundlicherweise genehmigt hat, die obenstehende Zeichnung zu veröffentlichen.
Wenn Sie noch mehr wissen wollen ...
... empfehlen wir Ihnen, einmal bei Google zu suchen, mit der Eingabe 'richtig löten'.
Interessante Seiten sind dort unter vielen anderen:
http://www.hobbyelektroniker.de/seiten/wissen/loettechnik.php
http://www.elexs.de/loet1.htm und weitere 4 Seiten
http://www.stayathome.ch/Loeten.htm
Für weitere Fragen stehen gern zur Verfügung:
- der MEC; Besichtigung und Fachsimpelei z.B. an unseren "Club-Abenden"
- der Autor: Hans Peter Kastner