Lutowanie - co warto wiedzieć?

Lutowanie to sposób trwałego łączenia elementów wykonanych z metalu. Polega na zalaniu dwóch (lub więcej) metalowych detali za pomocą innego metalu, którego temperatura topnienia jest niższa od temperatury topnienia pozostałych. W elektronice proces ten służy do uzyskiwania trwałych połączeń, które dobrze przewodzą prąd elektryczny.

Co to jest lutowanie?

Podczas lutowania elektroniki korzysta się z procesu, który nazywamy jako lutowanie miękkie, czyli takie w którym proces łączenia elementów przebiega w temperaturze do 450°C, a najczęściej ~320°C. Spoiwo, którym odbywa się łączenie nazywane jest spoiwem lutowniczym (lub tinol, potocznie: cyna), a urządzenie podgrzewające obszar roboczy to lutownica. Zdecydowanie najczęściej stosowane są lutownice elektryczne, ale można spotkać inne np. lutownice gazowe.

Fragment lutownicy elektrycznej (widoczny m.in. grot oraz grzałka)

Czym jest spoiwo lutownicze i topnik?

Spoiwo lutownicze składa się głównie z cyny. Niegdyś był do niej dodawany ołów, tworząc stop o bardzo dobrych właściwościach lutowniczych, lecz od pewnego czasu jest on zastępowany przez inne metale (np. miedź i srebro), tworząc tzw. spoiwa bezołowiowe. Spoiwo jest uformowane w drut o ustalonej średnicy, wewnątrz którego jest rdzeń z tzw. topnika, czyli substancji, której zadaniem jest oczyszczanie lutowanego miejsca m.in. z tlenków metali. 

Lutowanie miękkie krok, po kroku

Lutowanie elementów przewlekanych polega na rozgrzaniu nóżki elementu (np. rezystora) oraz pada na płytce PCB (czyli odsłoniętej miedzianej ścieżki), a następnym roztopieniu spoiwa lutowniczego w taki sposób, aby otrzymać wklęsły i błyszczący lut. Na pewno należy unikać częstego błędu jakim jest przenoszenie roztopionego spoiwa na grocie lutownicy. W celu uzyskania poprawnego połączenia spoiwo lutownicze musi zostać roztopione bezpośrednio na lutowanych elementach!

Przykład lutowania elementów przewlekanych

Lutowanie miękkie krok, po kroku zostało bardzo dokładnie omówione w naszym darmowym kursie lutowania, który cały czas dostępny jest na blogu:

Kurs lutowania dla początkujących – #1 – wstęp, spis treści

Jedną z najważniejszych umiejętności każdego majsterkowicza jest lutowanie. Jak się okazuje wielu początkujących nie radzi sobie poprawnie z... Czytaj dalej »

Lutowanie gorącym powietrzem

Lutowanie miękkie może również odbywać się za pomocą stacji lutowniczych typu hot air, czyli takich, które rozgrzewają łączone elementy za pomocą gorącego powietrza. Metoda ta sprawdza się najlepiej, gdy interesuje nas lutowanie SMD, czyli gdy w grę wchodzą bardzo mało elementy przeznaczone do montażu powierzchniowego.

Przykład polutowanej elektroniki SMD

Lutowanie gorącym powietrzem - jaka temperatura? Nie ma na to jednoznacznej odpowiedzi, bo wiele zależy od konkretnego przypadku (wielkości elementów oraz typu PCB). Warto zacząć od około 320°C i regulować temperaturę w zależności od uzyskiwanych efektów.

Lutowanie twarde

Takim określeniem opisuje się proces łączenie elementów metalowych, jednak z zastrzeżeniem, że tutaj potrzebne są znacznie wyższe temperatury od 450°C do nawet 2000°C. Łącznie elektroniki nie jest możliwe w takich temperaturach, proces lutowania twardego jest używany np. do lutowania rur.