Was ist ein Lötkolben?
Ein Lötkolben ist ein Werkzeug, das zum Löten von Metall-Metall-Verbindungen verwendet wird, z. B. zwischen den Beinen eines elektronischen Bauteils und der Verdrahtung auf einem Substrat.
Er hat einen einfachen Aufbau mit einem Metallteil, der das Lot erhitzt und schmilzt, und einem Kunststoffgriff, der das drahtförmige Metalllot zum Schmelzen und Verbinden bringt. Beim Löten entsteht zwischen dem zu verbindenden Metall und dem Lot eine Legierungsschicht, in der das Metall und das Lot miteinander verschmelzen.
Der Zweck des Lötvorgangs besteht in erster Linie darin, Strom durch die verbundenen Metallteile fließen zu lassen. Daher muss es nicht so stark sein wie ein Schweißvorgang. Lötzinn hat einen für ein Metall niedrigen Schmelzpunkt, was bedeutet, dass der Lötkolben das Metall der elektronischen Bauteile und Kabel nicht schmilzt.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die einmal hergestellte Verdrahtung durch erneutes Erhitzen des Lots verändert werden kann.
Anwendungen von Lötkolben
Lötkolben werden für die Verdrahtung elektronischer Bauteile in Fertigungs- und Produktionsstätten sowie für elektrische Leitungen und Reparaturen in Privathaushalten verwendet. Es gibt zwei Arten von Lötkolben – Keramik- und Nichrom-Lötkolben – und sie werden je nach Anwendung eingesetzt.
1. Keramik-Lötkolben
Keramik-Lötkolben bestehen aus einem mit Keramik ummantelten Wolfram-Heizelement, das die Spitze von innen beheizt. Sie eignen sich für die Verdrahtung empfindlicher elektronischer Bauteile wie z. B. ICs, da die Zeit, die zum Erreichen der optimalen Löttemperatur erforderlich ist, kurz ist und sie über hervorragende Isoliereigenschaften verfügen.
2. Nichrom-Lötkolben
Nichrom-Lötkolben sind eine Art Lötkolben, bei dem ein Nichromdraht um die Spitze gewickelt und von außen beheizt wird. Sie sind preiswert und eignen sich für Hausarbeiten und zum Lernen, z. B. für einfache elektrische Verkabelungen und Reparaturen.
Funktionsweise des Lötkolbens
Bei der Verwendung eines Lötkolbens wird die Spitze zunächst mit einer Verbindungsstelle, z. B. dem Fuß eines Geräts, in Kontakt gebracht, um das Metallteil zu erwärmen und die Verbindung des Lots mit ihm zu erleichtern. Je größer die Fläche des direkten Kontakts zwischen der Spitze des Lötkolbens und dem Metallteil ist, desto effizienter wird die Wärme übertragen.
Ist die Spitze des Lötkolbens klein, wird die Wärme nicht richtig übertragen und die Arbeitseffizienz verringert sich. Umgekehrt kann das nichtmetallische Teil beschädigt werden, wenn die Spitze größer ist als die Verbindung.
Sobald der Lötkolben das zu verbindende Metallteil ausreichend erwärmt hat, drücken Sie die Lötspitze gegen die Berührungsstelle zwischen dem Lötkolben und dem Metallteil, während Sie die Spitze des Lötkolbens auf dem Metallteil halten. Das Lot schmilzt sofort und verteilt sich auf dem ausreichend warmen Metallteil. Wenn sich das Lot auf dem Metallteil verteilt hat und leicht angehoben ist, lassen Sie das Lot und dann den Lötkolben los. Dieses Verfahren stellt sicher, dass die Metallverbindungen elektrisch verbunden sind.
Aufbau des Lötens
Löten ist ein Schweißverfahren, mit dem Bauteile in elektrischen und elektronischen Schaltkreisen verdrahtet werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Leistungsfähigkeit der Verbindung unter Spannung und nicht auf der Fixierung der Teile. Beim Löten werden die Phänomene der Benetzung und der Kapillarwirkung zum Schweißen genutzt.
Benetzbarkeit bedeutet, dass sich zum Beispiel ein Wassertropfen, der auf Glas und Metall fällt, auf dem Glas dünn ausbreitet und auf dem Metall zu einer Kugel wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Adhäsionskraft am Glas größer ist als die Kohäsionskraft der Wassermoleküle, und dieser Zustand wird als Benetzung bezeichnet. Dieser Zustand wird als Benetzung bezeichnet. Diese Benetzung ist notwendig, damit sich das Lot gut mit dem unedlen Metall verbinden kann, damit es richtig geschweißt werden kann.
Das andere ist die Kapillarwirkung, d. h. das Eindringen der Flüssigkeit in enge Spalten. Beim Löten ist das Eindringen des geschmolzenen Lots in die Spalten des Grundmetalls ein wichtiger Faktor für das Endprodukt.
Weitere Informationen über Lötkolben
1. Der Unterschied zwischen Löten und Hartlöten
Das Löten wird als Teil des Schweißens eingestuft. Ähnlich wie das Löten ist das so genannte Hartlöten. Dabei handelt es sich ebenfalls um ein Schweißverfahren, das als Hartlöten eingestuft wird, wobei das Verbindungsprinzip genau dasselbe ist, aber die Leistungsanforderungen und die Werkzeuge für die Verbindung unterschiedlich sind.
Es wird auch nach der Schmelzpunkttemperatur des Lötmaterials (Wachsmaterial, Lot) eingeteilt, wobei Hartlöten über 450 °C und Weichlöten darunter liegt. In der Praxis gibt es jedoch keinen eindeutigen Grund für diese Einteilung, da es nur wenige Lötmaterialien gibt, deren Schmelzpunkt in der Nähe von 450 °C liegt, so dass die Einteilung einfacher ist.
2. Bleifreies Lot
Traditionell wurde Lötzinn aus einer Legierung von Blei und Zinn hergestellt, aber seit dem Jahr 2000 hat sich das umweltfreundliche bleifreie Lot durchgesetzt. Bleifreies Lötzinn hat einen höheren Schmelzpunkt und eine geringere Fließfähigkeit als herkömmliches Lötzinn, was das Löten zu einem heißeren und zeitaufwändigeren Prozess macht.
Daher eignen sich für die Verwendung von bleifreiem Lot keramisch beheizte Lötkolben mit hervorragender Isolierung und Wärmeleitfähigkeit.