Lut (technologia)

Lutowie w formie drutu lutowniczego (popularnie zwane „tinolem”).

Lut, lutowie, spoiwo lutownicze – stop metalu, służący do lutowania, czyli wypełnienia szczeliny lutowniczej w formie ciekłej. W przypadku, gdy szczelina lutownicza spełnia warunki kapilarności, mowa jest o lutowaniu, zaś, gdy szczelina lutownicza jest większa niż odstęp kapilarny – proces nazywany jest lutospawaniem. Lut ma temperaturę topnienia znacznie niższą od temperatury topnienia lutowanych materiałów. Luty klasyfikowane są w normie PN-EN ISO 3677: 2016-12[1]. Podział następuje na miękkie i twarde, a pierwsza litera oznacza przynależność do danej grupy.

Ze względu na temperaturę topnienia rozróżnia się luty miękkie i twarde. Lutowanie miękkie jest procesem, w którym temperatura likwidus lutu jest mniejsza od 450 °C, natomiast w przypadku lutowania twardego temperatura topnienia lutu jest większa niż 450 °C[2].

Luty miękkie

Luty miękkie są spoiwami metalowymi, których temperatura topnienia nie przekracza 450 °C. Najczęściej temperatura likwidus tych lutów mieści się w przedziale 100–350 °C[3].

Ich skład chemiczny może być różny w zależności od potrzeb. Przed 1 lipca 2006 r. luty miękkie bazowały najczęściej na stopie cyny i ołowiu o składzie zbliżonym do eutektycznego i temperaturze topnienia ok. 185 °C, jednak ze względu na restrykcje nałożone przez Unię Europejską, opracowano luty bezołowiowe na bazie cyny z dodatkami miedzi, srebra, antymonu, bizmutu i indu o temperaturach topnienia 210–220 °C.  Mają też większe napięcie powierzchniowe, za czym idzie gorsza lutowność, wpływająca na jakość połączeń. W tabeli zamieszczono skład chemiczny, temperaturę topnienia oraz oznaczenia najczęściej stosowanych lutów cynowych[4]. Niektóre stopy są eutektyczne – temperatura topnienia stopu jest najniższa z możliwych dla mieszaniny tych składników.

Skład chemiczny i temperatura topnienia lutów cynowych wg normy PN-EN ISO 9453:2014-11[4][5]
OznaczenieSkład chemiczny [%]Temp. topnienia [°C]
SnAgCu
S-Sn99Cu199–1230–240
S-Sn97Cu397–3230–250
S-Sn96Ag4964–221 (eutektyk)
S-Sn96Ag3Cu0,496,43,20,4217 (eutektyk)

Luty twarde

Luty twarde to stopy na osnowie srebra i miedzi[4].

Forma wytwarzania

W lutowaniu przede wszystkim stosuje się luty w postaci drutów lub prętów, wtedy topnik zazwyczaj jest umieszczony wewnątrz rdzenia lutu, co znacznie ułatwia jego aplikację do obszaru złącza[4]. Spoiwo lutownicze może być wytwarzane w formie lasek (te o większych średnicach są zwykle o przekroju trójkątnym).

Zastosowanie

Przykładowe zastosowania lutów to elektronika i jubilerstwo.

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ PN-EN ISO 3677: 2016-12: Spoiwa do lutowania miękkiego i twardego – oznaczenie
  2. ↑ Mel Schwartz, Soldering - Understanding the Basics, 2014.
  3. ↑ J. Pilarczyk, Poradnik inżyniera. Spawalnictwo. Tom 2, PWN, 2014, ISBN 978-83-01-19182-5.
  4. ↑ a b c d Andrzej Ambroziak (red.), Techniki wytwarzania. Spawalnictwo, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2010, s. 112–115, ISBN 978-83-7493-592-0.
  5. ↑ PN-EN ISO 9453:2014-11: Luty miękkie – składy chemiczne i postacie

Media użyte na tej stronie

Loetzinn.jpg
Autor: Oryginalnym przesyłającym był Ilja z niemieckiej Wikipedii, Licencja: CC-BY-SA-3.0
Solder