Richtig Löten - was gilt es zu beachten?
Steckbrief Lötkolben
Kategorie: Werkzeuge
Was ist ein Lötkolben?
Der Lötkolben gehört mit dem Multimeter zu den wichtigsten Gerätschaften für Elektronik-Bastler. Durch Löten kann eine dauerhafte mechanische und elektrische Verbindung zwischen Bauteil und Leiterplatte / Platine geschaffen werden. Für Handlötungen im Hobby-Bereich sind dies in der Regel entweder Lochraster- oder Streifenrasterplatinen. Auf diesen kann ein Schaltungskonzept schnell umgesetzt und getestet werden. Der Vorteil gegenüber Steckbrett-Aufbauten ist, dass durch das Löten eine stabile Verbindung mit geringen Übergangswiderständen entsteht.
Was man neben Lötkolben und Lot / Lötzinn noch so an Ausrüstung beim Löten gebrauchen kann, meine wichtigsten Tipps für gutes Handlöten sowie ergänzendes Grundlagen-Wissen zum Löten, das alles findest du auf dieser Seite.
Meine 6 Tipps für eine gelungene Lötstelle
Die folgende Beschreibung gilt für Lötverbindungen von Bauteilen mit Leiterplatten / Platinen. Für das Verlöten von Kabel- oder Drahtenden gelten aber im Prinzip dieselben Regeln. Das passende Video zu meinen 6 Tipps beim Löten findest du etwas weiter unten.
1. Benetzte Lötspitze
Um eine gute Lötstelle zu erzeugen ist es wichtig, die Lötspitze des Kolbens sauber zu halten und immer mit etwas Lot zu benetzten. Am besten wischt du vor dem Löten die heiße Spitze am feuchten Schwämmchen oder der Lötwolle ab und führst dann etwas Lötzinn an die Spitze. Das wird "die Spitze verzinnen" genannt.
2. Gute Belüftung
Modernes Lot enthält im Kern Flussmittel, welches beim Lötvorgang verdampft. Die entstehenden Dämpfe sollten nicht eingeatmet werden! Professionelle Lötplätze haben hierfür eine Luftabsaugung. An der privaten Werkbank kann auch ein Tischlüfter oder ein offenes Fenster mit Luftzug helfen.
3. Richtige Temperatur
Um das Lot richtig zu schmelzen, ist die passende Temperatur der Lötspitze entscheidend. Bleihaltiges Lot schmilzt bei circa 190 °C, bleifreies Lot bei circa 230 °C. Wenn man eine regelbare Lötstation hat, ist eine Temperatur von 350 °C in der Regel ein guter Einstellungswert.
4. Bauteil fixieren
Das anzulötende Bauteil sollte für komfortables Löten auf der Leiterplatte mechanisch fixiert werden. Bei THT (Through Hole Technology) Bauteilen kann das Bauteil dafür z. B. durch das Lötauge gesteckt werden und dann der Draht so gebogen werden, dass das Teil nicht verrutschen kann. Bei SMT (Surface Mounted Technology) Bauteilen kann man das Bauteil während dem Lötvorgang z. B. mit einer Pinzette leicht anpressen.
5. Teil erhitzen & löten
Der wichtigste Aspekt beim eigentlichen Lötvorgang ist: Bauteil / Werkstück erhitzen, nicht den Lötzinn! Dabei möglichst viel Fläche der heißen Lötspitze an das Bauteil bringen. Den Zinn (mit Flussmittelkern) nur zuführen, wenn das Bauteil und die Lötstelle auf der Platine durch den Lötkolben bereits heiß ist. Das Lot sollte 1 bis 3 Sekunden lang vorsichtig zugeführt werden (nicht zu viel, nicht zu wenig). Es gilt: Soviel Hitze wie nötig, in so kurzer Zeit wie möglich.
6. Abkühlen lassen
Wenn das heiße Lot die Lötstelle ausreichend ausfüllt, hält man das Bauteil weiter ruhig und nimmt die Lötspitze langsam weg. Dann kann die Lötstelle aushärten. Das Bauteil sollte während der Phase keine Erschütterungen oder Bewegungen erfahren.
Woran kann man eine gelungene Lötstelle erkennen?
Eine gelungene Lötstelle kann man am silbrigen Glanz erkennen. Bei Through Hole Technology Leiterplatten mit bedrahteten Bauteilen sollte das Lot eine kegelartige / „vulkanartige“ Form haben. Wenn der Lötkolben zu früh entfernt wurde, das Bauteil in der Abkühlphase erschüttert wurde oder der Kolben zu wenig Leistung für die Lötung hatte, entsteht eine sogenannte „kalte Lötstelle“. Diese kann bei bleifreiem Lot matt aussehen. Eine kalte Lötstelle hat eine schlechte elektrische und mechanische Verbindung, das heißt sie ist nicht stabil und hat einen hohen Übergangswiderstand. Im Zweifelsfall sollte das Lot mit Entlötlitze entfernt und der Vorgang noch einmal wiederholt werden. Beim Löten gilt wie eigentlich überall: Übung macht den Meister ; )!
Die Ausrüstung fürs Löten
Die nützlichsten Werkzeuge und das hilfreichste Zubehör fürs Löten als Hobby-Elektroniker findest du mit Erklärungen in dieser Grafik. Das passende Video dazu findest du ganz unten auf dieser Seite.
1) Lötkolben
- Es gibt zwei Varianten: Netzspannungslötkolben (direkter Netzstecker) und Lötstationen (Lötkolben wird an Station angeschlossen)
- Vorteile Lötstation: Temperatureinstellung möglich, Aktuelle Temperaturanzeige, Ablage für Kolben / Schwämmchen
- Vorteile Netzspannungslötkolben: platzsparend, günstiger
- Benötigte Lötkolbenleistung: hängt von der Anwendung ab, für Hobby-Elektroniker sind Lötkolnen im Bereich 60 … 80 W i.d.R. ausreichend
2) Schwämmchen
- Wichtig, um Lötspitze sauber zu halten (Schwämmchen anfeuchten und Spitze bei Verschmutzung daran säubern)
- Alternativ zum Schäwmmchen: Lötwolle
3) Lot / Lötzinn
- Aufgabe des Lots: Zwischenraum zwischen Werkstücken füllen und somit Verbindung schaffen
- Lot = Legierung (Mischung von Metallen) mit Hauptbestandteil Zinn, daher der Name „Lötzinn“
- Bleihaltiges Lot: Bessere Fließeigenschaften und niedrigere Schmelztemperatur (circa 190 °C), aber: Schwermetall und daher giftig
- Bleifreies Lot: aus Gesundheitsgründen besser, Schmelztemperatur circa 230 °C
- Empfohlener Durchmesser: 0,25 mm oder 0,5 mm (gut dosierbar)
- Außerdem wichtig: Lötzinn, der einen Flussmittelkern hat
4) Ablage
- Hitzebeständige Gummimatte mit Ablagefächern
- Alternativ geht auch einfach ein Karton oder ein Holzbrett
5) Pinzette
- Hilfreich, um Bauteile festzuhalten oder zu platzieren, insbesondere beim SMD-Löten
6) Seitenschneider
- Um Drähte oder den Lötzinn abzuknipsen
7) Entlötlitze
- Geflochtene Kupferdrähte, mit Flussmittel getränkt
- Saugt durch Kapillarwirkung den Lötzinn auf, wenn Litze mit der heißen Kolbenspitze auf eine Lötstelle gedrückt wird
8) Dritte Hand
- Sehr nützlich, um Leiterplatten für den Lötvorgang in der optimalen Position zu fixieren
- Lupe hilfreich, um auch kleine Lötstellen gut zu erkennen
9) Flussmittel
Zusätzliches Flussmittel kann vor allem beim SMD Löten helfen:
- Oberfläche von Metalloberflächen oxidiert an der Luft, besonders beim Erhitzen
- Oxidationsschicht erschwert die Verbindung beim Löten -> Flussmittel entfernt diese Oxidationsschicht und setzt die Oberflächenspannung des Lots herab, dadurch fließt das Lot besser auf die Pads beim SMD-Löten
- Kann bspw. mit einer Pipette auf die Lötstelle gegeben werden
Weiteres nützliches Wissen zum Löten
Charakteristische Eigenschaften vom Löten
Die Technik des Lötens (Weichlöten) wird in der Elektronik eingesetzt, um Bauteile mechanisch, elektrisch und thermisch mit der Leiterplatte / Platine oder auch Drähte oder Kabel miteinander zu verbinden. Temperaturen von Lötkolben beim Weichlöten liegen im Bereich 200 °C … 450 °C. Bleifreier Lötzinn schmilzt bei circa 230 °C. Lötbare Metalle sind Kupfer, Nickel, Stähle oder Edelmetalle. Für Aluminium oder Edelstahl benötigt man besondere Lote oder Flussmittel.
Was ist der Unterschied zwischen Löten und Schweißen?
Neben dem Löten gibt es noch eine weitere Technik, um Metalle zu verbinden: Das Schweißen. Das Schweißen erfolgt bei deutlich höheren Temperaturen als das Löten, eine Schweißflamme hat eine Temperatur von fast 3000 °C. Auch werden die beim Schweißen die zu verbindenden Metalle an der Verbindungsstelle verflüssigt. Beim Löten wird nur die Oberfläche der zu verbindenden Werkstoffe erhitzt, die Verbindung erfolgt durch das Lot. Daher ist eine Schweißverbindung auch deutlich stabiler als eine Lötverbindung.
Weichlöten vs. Hartlöten
Wenn wir in der E-Technik bzw. Elektronik von „Löten“ sprechen, dann ist eigentlich immer das Weichlöten gemeint. Das Hartlöten dagegen wird eher im Handwerk (Sanitär- / Gasinstallationen) oder Industrieanlagenbau eingesetzt. Die Temperatren liegen beim Hartlöten über 450 °C und man benötigt mehr Ausrüstung wie beim Weichlöten, z. B. feuerfeste Kleidung und eine verdunkelte Schutzbrille.
Worauf ist beim Kauf eines Lötkolbens zu achten?
Es empfiehlt sich auf folgende Aspekte beim Kauf eines Lötkolbens zu achten:
- Lötstation anstatt Netzspannungslötkolben (Temperatureinstellung möglich, aktuelle Temperaturanzeige)
- Digitale Anzeige der Temperatur der Lötkolbenspitze
- Lötkolben mit einfach tauschbaren Lötspitzen
- Ausreichend Leistung des Lötkolbens (Minimum 70 W)
- Temperaturbereich: 100 °C - 450°C
- Leistung: 70 W
- ESD sicher: ja
- Einfacher Wechsel der Lötspitze
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