Jak dobrze lutować – praktyczny poradnik

Kiedy zwykłe metody napraw zawodzą, do gry wchodzi lutownica. Przyda się nam, jeśli chcemy połączyć trwale ze sobą materiały wykonane z metalu. To urządzenie jest dosyć małe i naprawdę prosto można się nim obsługiwać. Zaletą lutowania jest łatwość wykonania, a jednocześnie – gdy dobrze to zrobimy – otrzymamy stabilne połączenie. Dodatkowo, nie potrzeba posiadać fachowych umiejętności, żeby wykonać lutowanie. Jest to podstawa dla każdego majsterkowicza, który ma do czynienia z metalowymi częściami, np. samochodowymi lub hydraulicznymi. Zacznijmy od tego, na czym to wszystko polega. 

Przebieg procesu lutowania 

Dużo nie trzeba wyjaśniać – łączymy ze sobą dwie metalowe części za pomocą spoiwa, czyli lutu lub lutowia. Mimo że widać miejsce łączenia, które przypomina bliznę, całość jest trwała i wytrzymała na różnego rodzaju uszkodzenia. Proces następuje w momencie, gdy lutownica jest nagrzana do takiej temperatury, gdzie spoiwo oraz łączone przez nas części się upłynniają. Spawanie jest bardzo podobne do lutowania, ale zasadniczo różnią się od siebie. Znacząca jest temperatura, w której zachodzą oba procesy – już przy 1000°C lut się upłynnia w lutowaniu twardym (o tym w dalszej części tekstu), za to przy spawaniu gazowym płomień osiąga aż 3000°C. Również pomimo tego, że oba procesy zapewniają trwałe połączenia materiałów, spawanie charakteryzuje się lepszą wytrzymałością. Nie da się jednak wszystkiego zespawać, np. rynny muszą być lutowane, ponieważ mają małą grubość. Tak więc lutownica posłuży nam lepiej w naprawach drobniejszych elementów.  

Jeszcze trochę teorii… 

Warto wiedzieć, że spoiwo jest stworzone w taki sposób, że posiada właściwości fizyczne i chemiczne metali. Lutowanie następuje dzięki zjawiskom adhezji (przyleganiu warstw powierzchniowych ciał fizycznych) i dyfuzji (przenikaniu się cząsteczek), kiedy to stopiony lut wnika między części, które łączymy. Prawidłowy przebieg procesu zapewni nam oczyszczenie materiałów z tlenków, inaczej nie dojdzie do wiązania metalicznego między lutowiem a łączonymi metalami. Do tego przyda się także topnik, który nakładamy razem ze spoiwem lub przed jego nałożeniem.  

Czym lutować? 

Choć podstawowym narzędziem jest lutownica, niektórzy lutują też za pomocą palnika. To rozwiązanie bardziej poleca się jednak tym, którzy są bardziej doświadczeni. Poza tym, dzięki użyciu lutownicy mamy pewność, że cały proces przebiegnie w sposób bezpieczny i bardziej dokładny. Możliwość ustawienia odpowiedniej temperatury jest ważnym czynnikiem, na który trzeba zwrócić uwagę przy wyborze naszego urządzenia. To pozwoli nam lutować w jak najlepszy sposób. 

Przygotowanie to podstawa 

Przed rozpoczęciem lutowania należy pamiętać o kilku ważnych rzeczach. Musimy odpowiednio dopasować lutowane przez nas części, a także zadbać o dobry odstęp między nimi – najlepiej, żeby wynosił w okolicach 0,04 mm. Dzięki zachowaniu właściwego dystansu, mamy pewność, że lut dobrze wniknie do łączonych metali i całość będzie ze sobą spójna. Jeśli chcemy, aby proces przebiegł bez komplikacji, warto też poświęcić uwagę rozszerzalności cieplnej tych elementów. To ważne, ponieważ ten parametr może się różnić w zależności od rodzaju metalu – przykładowo mosiądz ma większą rozszerzalność od stali. Dalej trzeba nie tylko oczyścić materiały, jak to zostało ujęte wyżej, ale także je odtłuścić. Wszystkie tlenki, czyli ślady korozji lub też ślady po farbach i olejach usuwamy za pomocą specjalnych środków. Jeśli tego nie zrobimy, topnik i spoiwo nie będą równomiernie rozprowadzone, a całość nie nagrzeje się wszędzie tak samo. Co gorsza, może dojść do utleniania się metalu, gdy go podgrzejemy.  

Co dalej? 

Ważną rzeczą jest dobranie odpowiedniego topnika. Na rynku dostępne są też luty, które mają już w sobie tę substancję chemiczną. Topnik pozwala nam skuteczniej lutować elementy, bo wtedy tworzy się warstwa zabezpieczająca przed przedostaniem się tlenu z powietrza. Powinno się go użyć w takiej ilości, która umożliwi pochłonięcie powstających tlenków. Dalej powinniśmy ustawić nasze części tak, aby było nam jak najwygodniej lutować. Dobrym rozwiązaniem jest umieszczenie wszystkiego na podstawkach z materiałów ceramicznych, gdyż one nie będą przewodzić ciepła.  

Do dzieła! 

Cały proces musi przebiegać w odpowiedniej temperaturze. Nagrzewamy tylko te elementy, które mamy zamiar lutować. W przypadku, gdy powierzchnie są większe, możemy wspomóc się palnikiem gazowym w celu ich podgrzania. Kiedy topnik będzie jednolity, wiadomo wtedy, że elementy się równomiernie nagrzały. Teraz wystarczy, że przyłożymy drucik bądź pałeczkę lutowia i przytrzymamy tak, aby się stopił. Dzięki temu miejsca zaczną się ze sobą łączyć. Jeśli topnika jest za mało, nie ma paniki! W każdej chwili można zanurzyć w nim końcówkę lutu i znowu trzymać do momentu stopienia. Dozowanie ilości topnika jest nawet lepszym rozwiązaniem, ponieważ wtedy lut jest płynniejszy. Musimy też pilnować, aby nie spłynął do niepożądanych obszarów, które nas nie interesują przy lutowaniu. 

Gdy już zlutujesz… 

Kiedy skończymy operować lutownicą, należy oczyścić połączenie, które zlutowaliśmy. Zanim elementy całkowicie ostygną, dobrze jest zanurzyć je w ciepłej wodzie, dzięki czemu topnik się złuszczy. Do usunięcia nadmiaru substancji możemy także użyć drucianej szczotki. Co należy zrobić, gdy na połączeniu pojawi się zielonkawy osad? To oznacza za duże nasycenie tlenkami, które usuniemy np. roztworem kwasu solnego – w tym przypadku pamiętajmy o szczególnym zachowaniu ostrożności! Po takim zabiegu nalot zniknie, a zlutowane elementy nadają się do dalszego użycia. Jeśli jednak chcemy zapobiegać dalszemu utlenianiu, można wykończyć je za pomocą oleju, który będzie stanowił powłokę antykorozyjną. 

Rodzaje lutowania 

Przebieg procesu jest już nam znany, dlatego warto poświęcić uwagę temu, jak rozróżniamy typy lutowań: miękkie i twarde. Tak naprawdę jedyną różnicą między nimi jest temperatura, w jakiej przebiega cały proces. W przypadku lutowania miękkiego jest to poniżej 450°C, a przy twardym – powyżej tej wartości. Rzadziej stosowanym typem jest wysokotemperaturowe, które zachodzi w temperaturze powyżej 900°C. Do lutowania miękkiego wykorzystywany jest stop o topliwości w przedziale między 183 a 280°C. Jego podstawowym elementem zwykle jest cyna, która jest połączona z bizmutem lub kadmem. Choć coraz rzadziej się to stosuje, to nadal obecne są mieszanki z ołowiem i rtęcią, które są trujące. Metoda miękka będzie najlepsza do łączenia rynien, przewodów elektrycznych i obróbek blacharskich. Twarde lutowanie jest zalecane dla tych, którzy mają więcej doświadczenia. Może być niebezpieczne ze względu na duże temperatury, dlatego bardziej jest przydatne w przemyśle. Luty twarde to np. mieszanki srebra czy też miedzi z fosforem. 

Źle zlutowałeś? Nie panikuj! 

Zdarza się, że coś pójdzie nie tak i trzeba naprawić to, co błędnie zrobiliśmy. Ponowne podgrzanie uszkodzonego złącza nie jest dobrym rozwiązaniem. Najlepiej jest usunąć lut i znów zlutować materiały. Cynę możemy rozmontować za pomocą takich narzędzi jak: pompa ssąca czy plecionka odlutowująca. W warunkach specjalistycznych, np. w przemyśle elektronicznym używa się urządzeń do rozlutowania. Niekiedy występują razem ze stacjami lutowniczymi.  

Aluminium może sprawiać problemy tym, którzy nigdy nie mieli do czynienia z jego lutowaniem. Kiedy ten metal wchodzi w reakcję z tlenem z powietrza, tworzy się warstwa tlenku utrudniająca cały proces. Również, gdy aluminium się przegrzeje, staje się ono miękkie. Do jego podgrzania trzeba użyć gazowego palnika, specjalnego lutu aluminiowego i topnika. Najlepiej jest lutować ten metal metodą miękką.  

 

Od teraz lutowanie nie powinno Ci sprawić problemu. Jeśli jednak chcesz się nauczyć tej i innych technik spawania pod okiem doświadczonych specjalistów, zapraszamy do Ośrodka Szkolenia Operatorów OSO. Zapoznaj się z naszą ofertą, wysyłając formularz kontaktowy.