Podstawy lutowania - kilka słów o trudnej sztuce lutowania...

Witam,
bardzo dobrze to ująłeś pisząc tu o "trudnej sztuce lutowania" - wszak rzeczywiście to jest pewnego rodzaju sztuka użytkowa i nie każdy "rzemieślnik" potrafi tego nauczyć się w stopniu przynajmniej dostatecznym.
Coś na ten temat napisałem TAM i nie tylko tam, ale wcześniejsze moje posty, albo poszły do Kosza, albo forumowa szukajka ich mi nie znalazła ...

Pozdrawiam

Dzięki wielkie kolego! Tego mi było trzeba.
Poradnik bardzo jasno napisany, uświadomił mi jak to ja kiepsko lutuję . Miłoby było gdyby ktoś napisał coś podobnego dla lutowania elementów SMD.

dj-MatyAS napisał:

2/ Po nagrzaniu tych elementów (nóżka elementu i pole lutownicze) dopiero podajemy cynę - jeśli nóżka elementu ma odpowiednią temperaturę cyna się topi uwalniając jednocześnie topnik; ten z kolei usuwa brudy i pomaga zwilżyć cyną łączone elementy .

Ta lekcja to świetna sprawa. Myślę, że w każdym dziale gdzie przewija się dużo amatorów powinien być to temat osadzony na stałe. Sporo tematów niepowstałoby, a doświadczeni forumowicze nie musielby wylewać żółci patrząc na beznadziejne luty i tłumacząc w kółko jedno i to samo ;]. Warto byłoby jeszcze dodać chociaż ogólny zarys elementów, których nienależy przegrzewać i z którymi należy obchodzić się z wyjątkową troską w pobliżu grotu lutownicy. Bywa, że takie błędy są bardzo trudne do naprawienia. Jeszcze raz dzięki, bo jak się okazuje sam nie jestem specem w tej dziedzinie, zostałem uświadomiony.

Przy okazji poruszanego tematu myślę że warto przytoczyć fragment artykułu z Elektroniki dla Wszystkich z września 1997 roku pt "Mój pierwszy wzmacniacz" Piotra Góreckiego w którym to sporo miejsca poświęcono technice lutowania:


Montaż i uruchomienie

Po zidentyfikowaniu i przygotowaniu elementów należy zmontować je na płytce drukowanej. Niektórzy wkładają wszystkie elementy w otwory płytki, a następnie po kolei lutują wszelkie wyprowadzenia do punktów lutowniczych i ścieżek. Sam częs to stosuję ten sposób.
Ale początkującym należy raczej polecić stopniowe lutowanie kolejnych elementów. Na pewno na początek na płytce trzeba wykonać zwory, czyli połączenia przewodem (o ile takie zwory występują). Następnie można lutować kolejne elementy, zaczynając od najniższych, czyli leżących rezystorów. Rozpoczęcie montażu od elementów najniższych daje pewność, że nie wysuną się one z otworów płytki przez wlutowaniem. Jednak układy scalone (zwłaszcza wykonane w technologii CMOS) warto lutować na samym końcu, ze względu na możliwość ich uszkodzenia. Dobrym przyzwyczajeniem jest lutowanie najpierw końcówek zasilania, a potem pozostałych nóżek układów scalonych. W wielu zestawach dla amatorów układów scalonych się nie lutuje, bowiem stosowane są pod nie podstawki. Układy scalone należy wkładać do podstawek po zmontowaniu wszystkich innych elementów.
Po zmontowaniu całości należy dokładnie skontrolować poprawność montażu. Ponieważ błąd może słono kosztować, warto zawsze przed pierwszym włączeniem zasilania dać komuś układ do sprawdzenia poprawności montażu – inna osoba może znaleźć błędy, które my przegapimy, bo czymś się zasugerujemy. Innym dobrym sposobem jest odłożenie układu na jeden dzień i sprawdzenie go „świeżym okiem”. Często wychodzą wtedy na jaw ewidentne pomyłki.
Do lutowania potrzebna jest lutownica o mocy 15...40W. Przy małej mocy lutownicy nie spiesz się z lutowaniem, bo lutując szybko kolejne końcówki możesz doprowadzić do zbytniego wychłodzenia grota i do powstania lutów słabej jakości. Temperatura grota powinna być rzędu 300°C.
Zaopatrz się we właściwy lut. To co potocznie nazywamy cyną jest w rzeczywistości stopem cyny z ołowiem, a zawiera dodatkowo tak zwany topnik. Ze względu na zawartość trującego ołowiu, jak najmniej miej do czynienia z lutem (dawniej zawodowe lutowaczki pracowały w rękawiczkach właśnie ze względu na ołów).
Choć tak zwana cyna ma w środku topnik, zaopatrz się w kawałek kalafonii – ten topnik znakomicie pomoże ci pobielić cyną końcówki przewodów. Nie wdychaj oparów kalafonii podczas lutowania – działają zdecydowanie drażniąco na drogi oddechowe.
Oprócz kalafoni używa się w elektronice różnych aktywniejszych topników. Jeśli miałbyś kłopoty z pobieleniem jakiegoś zaśniedziałego przewodu miedzianego lub końcówki drutu nawojowego, wykorzystaj znany nie tylko wśród amatorów bardzo aktywny topnik w postaci... tabletki aspiryny. Nie wdychaj tylko powstających oparów.




Do lutowania nie używaj grubej cyny. Nie chodzi tu tylko o średnicę, ale i fakt, że często gruba cyna jest przeznaczona do „nieelektronicznych” zastosowań i nie zawiera topnika, albo zawiera niewłaściwy topnik.
Odżałuj parę złotych i zaopatrz się w „elektroniczną” cynę o średnicy 0,5...1mm.
Przy lutowaniu płytka powinna leżeć elementami do dołu. Zapamiętaj raz na zawsze, że należy grzać lutownicą nie ścieżki, nie cynę, tylko końcówkę lutowanego elementu. Po jej rozgrzaniu (czyli po 1...2 sekundach grzania nóżki) należy dotknąć końcówki elementu lutem cynowym, kawałek lutu stopi się i spłynie po końcówce na punkt lutowniczy, tworząc pewne połączenie. Pokazuje to fotografia.





Niedopuszczalne jest lutowanie przez roztapianie cyny na grocie i przenoszenie tej płynnej cyny na miejsce połączenia. Przecież ty nie lutujesz rynien, tylko delikatne elementy elektroniczne. Właśnie w taki sposób powstają tak zwane „zimne luty”, czyli miejsca niepewnego kontaktu, które z czasem powodują przerwy w pracy urządzenia.
Dużym błędem jest także lutowanie polegające na grzaniu lutownicą cyny w miejscu połączenia.
Jeszcze raz ci powtarzam – masz grzać końcówkę elementu, po nagrzaniu dotknąć końcówki cyną i stopić tyle lutu, żeby powstało połączenie o wklęsłych ściankach. Właściwe i niewłaściwe luty zobaczysz na poniższym rysunku:




Zwróć uwagę, żeby raczej nie wykorzystywać starej, przegrzanej cyny, odzyskanej z odsysacza. Taka przegrzana cyna zwykle nie zawiera już topnika i nie gwarantuje mocnego połączenia.
Postaraj się też o rodzaj odpornej gąbki do czyszczenia grota lutownicy (gąbka powinna być stale wilgotna). Często taką gąbkę można dostać w sklepach gospodarstwa domowego. Z czasem wykonasz lub kupisz sobie wygodną podstawkę pod lutownicę.
Nie bój się panicznie przegrzania elementów. Jeśli wykonanie jednego lutu będzie trwało 2...4 sekund, niczego nie przegrzejesz.
Podane wskazówki pozwolą ci poprawnie zmontować płytkę.


A dla tych którzy lubią historie obrazkowe polecam komiks:

dj-MatyAS napisał:

Elementy przed podaniem na nie cyny z kalafonią muszą być nagrzane do odpowiedniej temperatury.Po nagrzaniu tych elementów (nóżka elementu i pole lutownicze) dopiero podajemy cynę - jeśli nóżka elementu ma odpowiednią temperaturę cyna się topi uwalniając jednocześnie topnik; ten z kolei usuwa brudy i pomaga zwilżyć cyną łączone elementy

A nie dajesz rady normalnym?

dj-MatyAS
Dziękuję za bardzo rzeczowe wytłumaczenie mych wątpliwości.
W całej tej bardzo pożytecznej dyskusji o lutowaniu nie wspomniano, moim zdaniem, o bardzo ważnym aspekcie, tj. czystości lutowanych końcówek.
Przy nowiutkich elementach i pocynowanej płytce nie ma problemu, ale często używamy także starsze elementy, mające już utlenione końcówki...

Cześć.
Pragnę zaprezentować moje lutowanie lutownicą transformatorową, techniką polegającą na "nabieraniu" cyny na grot lutownicy i późniejszym wykonywaniem lutu tą cyną z grota:

Filmik nie najlepszej jakości i nie widać dokładnie efektów, załączam zdjęcie:

Przy dłuższym doświadczeniu w tejże metodzie można obyć się bez stosowania topnika tj. pasty czy kalafonii. Mówimy oczywiście o standardowej cynie do lutowania, zawierającej już w sobie topnik. UWAGA! Odradzam tę metodę w przypadku lutownicy oporowej czy stacji lutowniczej.
Tutaj zaś lutowanie w bardziej popularny sposób:

Osobiście uważam, iż w posługiwaniu się lutownicą transformatorową najważniejsze jest wyczucie punktu granicznego temperatury groty i niedopuszczanie do przegrzewania grota i, nawet w znikomej ilości, cyny na nim będącej.
Mateusz

Cześć.
Lutowanie płytki niepocynowanej, nieodtłuszczonej czy w jakikolwiek sposób przygotowanej:

Zdjęcie:

(punkt lutowniczy z prawej strony). Sekret? Posmarowanie pastą lutowniczą płytki przed rozpoczęciem lutowania.
Mateusz

Witam
Płytka posmarowana pastą czyli jednak przygotowana.
Poza tym to jakiś fatalny pomysł po prostu. Każdy punkt grzejesz 3 razy. Nawet ten układ scalony w pierwszych filmikach - każde wyprowadzenie minimum dwa razy.
Chyba, że te filmy to ma być tylko ciekawostka przyrodnicza... bo na porady dla początkujących słabo się nadają.

Pozdrawiam

Cześć.
Jest to moja reakcja na przedstawiane tu sformułowania, z częścią których nie mogę się zgodzić a których część uważam za wprowadzające w błąd, głównie poprzez nie oddające sensu sformułowania.
A że nadarzyła się okazja, to zaprezentowałem swoje podejście do tematu. Podejście praktyczne, na przykładach zaprezentowanych z użyciem dostępnych na forum intenetowym środków technicznych.
Z poważaniem
Mateusz

PS Płytka wcześniej nie przygotowana w sensie nie myta różnymi substancjami chemicznymi, nie czyszczona/szlifowana papierem ściernym itd., wielokrotnie dotykana palcami, przeleżała jakiś czas i z już nieco zmienionym kolorem.

Witam ponownie
Myślę, że to może być punkt wyjścia do omówienia i wyjaśnienia tego z czym się nie zgadzasz. Tylko sformułuj konkretne zarzuty - można będzie merytorycznie się do tych kwestii odnieść.
Oczywiście Twój sposób jak widać działa (choć nowy scalak, cynowane pady i sodlermaska to jednak jest łatwizna), ale miej swiadomość, że wielu początkujących nie radzi sobie nawet z kolbą, którą ile łatwiej jest lutować. Sam zresztą napisałeś "Osobiście uważam, iż w posługiwaniu się lutownicą transformatorową najważniejsze jest wyczucie punktu granicznego temperatury groty i niedopuszczanie do przegrzewania grota i, nawet w znikomej ilości, cyny na nim będącej.
Mateusz " co tylko potwierdza, że nie można tego traktować jako instruktażu dla niewprawionych.
I chcę to podkreślić.

PS. naprawde zmęczona musiałaby być to płytka by dodatkowa dawka topnika nie załatwiała sprawy - ta płytka sądząc po kolorze miedzi nie zaznała trudnego przechowywania.

Pozdrawiam

pudzianowski napisał:

Pragnę zaprezentować moje lutowanie lutownicą transformatorową, techniką polegającą na "nabieraniu" cyny na grot lutownicy i późniejszym wykonywaniem lutu tą cyną z grota

Cześć.
komalik
Na samym początku, już w tytule:

Cytat:

Podstawy lutowania - kilka słów o trudnej sztuce lutowania...

Cytat:

Lutowanie polega na pokryciu elementów metalowych warstwą wiążącą z innego metalu (stopu)

Cytat:

Aby móc to wykonać, oraz aby elementy silnie się ze sobą połączyły, należy PRZEDE WSZYSTKIM je nagrzać do temperatury nieco wyższej, niż temperatura stopu (cyny) używanego do tego procesu

Cytat:

czy nawet lakieru - jak w drucikach w słuchawkach, czy transformatorze). Do tych celów używa się TOPNIKA

Cytat:

Do tych celów używa się TOPNIKA - zwanego czasem kalafonią (bo w istocie jej jest tam najwięcej), lub pasty lutowniczej

Cytat:

Proszę jednak ewentualnych Użytkowników o nie zadawania pytań dotyczących innych sposobów lutowania - w tym temacie skupmy się tylko na montażu przewlekanym.

Tak z moich doświadczeń:
Ta dyskusja, czy lepiej lutować transformatorówką, czy oporówką lub też stacją, przypomina mi trochę dyskusję o wyższości świąt Bożego Narodzenia nad świętami Wielkiej Nocy.
Ale tak już na poważnie:
1. Kiedyś, bardzo dawno temu, używałem tylko lutownic z grzałką opornościową, które dość szybko się przepalały. Inne - przynajmniej wtedy na naszym rynku były niedostępne.
2. Potem pojawiły się transformatorówki, bardzo wygodne jeśli chodzi o czas nagrzewania, zaś mniej jeśli chodzi o ciężar. Używałem je długo, i jeszcze do dziś używam z powodzeniem do napraw starszego sprzętu.
3. Do konstruowania obecnych układów w technice przewlekanej, używam stacji lutowniczej Elwik. Użycie tu tranformatorówki byłoby raczej kiepskim pomysłem z uwagi na małe odstępy punktów lutowniczych, delikatność elementów oraz brak kontroli temperatury.

Cześć.
Proszę nie imputować mi nie wypowiedzianych przeze mnie słów.
Nie założyłem sam takiego tematu ze względu, na początek, na brak posiadania opracowanej koncepcji całości.

Cytat:

Skoro Kolega pudzianowski opanował sztukę posługiwania się transformatorówką (a sam przyznał że nie było to łatwe)

Cytat:

Ale nadal uważam, że polecanie tego typu lutownicy początkującemu jest nieporozumieniem

Cytat:

wystarczy przyjrzeć się na załączonych filmikach ile finezji, drobnych szczegółów musi Autor dokonać aby w miarę poprawnie polutować te kilka punktów

Cytat:

ama regulacja temperatury "pstrykaniem" wyłącznikiem wymaga ogromnego doświadczenia - doświadczenia, którego początkujący nie ma jak zdobyć

Cytat:

(nadal zaznaczam fakt, że płytka była pocynowana fabrycznie)

Cytat:

i uznaje to za wystarczający powód aby się tym popisywać (bo chyba o to jednak chodzi)...

Cytat:

Czy przeciętny użytkownik po przeczytaniu całego tematu uzna że jeden sposób jest lepszy, czy gorszy - tak naprawdę nie ma znaczenia - i tak najpierw musi się lutowania nauczyć.

Pudzianowski - nie masz pojęcia o tym o czym piszesz.
Szkoda mi czasu na wypunktowanie i uzasadnienie Twoich błędów, bo musiałbym przy okazji poszatkować na fragmenty posty dj-MatyAS, do których to fragmentów się odniosłeś i raczyłeś podważyć.

Napiszę tylko krótko - podczas lutowania mamy do czynienia z wnikaniem (dyfuzją) cząsteczek spoiwa i cząsteczek łączonych metali.
Podczas galwanizowania niby także, tyle że galwanizacja to proces elektrolityczny.
Zupełnie inne są również cele tych procesów - lutuje się, żeby połączyć ze sobą dwa metale, zaś galwanizuje się jeden metal, w celu ozdobnym (np. chromowanie), albo w celu ochronnym (np. cynkowanie).
Jak wyobrażasz sobie proces lutowania, bez podgrzania łączonych metali powyżej temperatury topnienia spoiwa? Jak to spoiwo ma wniknąć w łączone metale i trwale je połączyć?
Tak to działa klej cyjanoakrylowy, ale nie o tym jest mowa w tym temacie (swoją drogą ciekawy jestem, czy wiesz jak działa klej cyjanoakrylowy).
Jeśli chodzi zaś o topnik - to jest substancja z założenia odtleniająca (usuwająca/rozpuszczająca tlenki), kwestia tylko jak agresywna jest ta substancja. Topników jest całe mnóstwo i mają różne właściwości, dawniej, jak nie było cyny z kalafonią, to używano np. kwasu solnego jako topnika. Zaręczam, że w obecności kwasu solnego, emalia puści.
Po co zatem piszesz głupoty, że nie puści pod wpływem topnika? Topnikami Tobie znanymi i technikami Tobie znanymi się pewnie nie da, ale są ludzie, którzy trochę więcej widzieli i trochę więcej wiedzą na ten temat.

Następnym razem takie wypowiedzi zostaną nagrodzone.

Witam mam problem z polutowaniem przewodu 2,5mm2 linka, skręcam przewody ze sobą i grzeje długo daje kalafonie a później przykładam cyne a cyna nie wsiąka w przewod tylko kulki się robią próbowałem lutownicą transformatorową jak i grotową i caly czas to samo, czyscilem przewody papierem sicernym ale też nie pomogło. te przewody są troche przegrzane czy to może mieć wpływ na możliwość lutowania?

A ten przewód jest miedziany?

I czy inne linki dają się pobielić?

Coraz częściej można trafić na przewody z innowacyjnej miedzi to jest takiej z dodatkiem żelaza. Lutowanie takiego przewodu zwykłym topnikiem lub kalafonią jest trudne, trzeba dobrze pocierać grotem aby coś chwyciło.Spróbuj czy kawałek druciku będzie się trzymał namagnesowanego śrubokręta lub jakiegoś magnesu.Po cynie bezołowiowej pojawiła się nowa zmora w postaci miedzi żelazowej.Oby na tym był koniec ale wątpię.