spájka
Lutowanie to metal, albo eutekticzną stopą metali, topiącą się przy niskiej temperaturze, przeznaczoną do tworzenia trwałych połączeń materiałów z innych metali. Lutowanie za pomocą lutu nazywa się lutowaniem. Luty dzielą się na miękkie i twarde w zależności od temperatury pracy (granica wynosi około 450 °C).
Lut miękki znajduje największe zastosowanie w elektrotechnice i elektronice, gdzie zapewnia trwałe przewodzące połączenie elementów. Jest również stosowany do lutowania miedzianych rur, blach cynkowanych, konserw lotniczych, instrumentów muzycznych oraz do wielu innych zastosowań.
Najczęstszymi rodzajami lutów są cynowy i ołowiowy lut, które to są stopy cynu i ołowiu w proporcji 2:1. W drobnej mechanice czasem jako lut stosuje się również srebro.
Według zaleceń dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady nr 2002 / 95 / ES (później RoHS) od około roku 2002 w elektronice propagowany jest lut o niskim stężeniu (około 0,3 - 0,5 %) ołowiu, głównie z powodów ekologicznych. Wyjątki obowiązują w lutowaniu w medycynie, lotnictwie/kosmonautyce, wojsku i częściowo w przemyśle motoryzacyjnym. Te stopy bowiem wykazują gorsze właściwości (wytrzymałość, odporność na zmęczenie/szybsze starzenie zależne od temperatury otoczenia, gorszą wznosność, rzadko tzw. cynowy chorobliwy, samorzutne powstanie i wzrost przewodzących włókien (tzw. whiskerów), ogólnie potrzebę wyższych temperatur lutowania, niekorzystne interakcje z niektórymi metalami (intermetaliczne stopy na granicy lutowanych materiałów, rosnące w zależności od temperatury otoczenia i czasu)) niż luty z ołowiem. Większość niekorzystnych zjawisk można wyeliminować stosując odpowiednie technologie i stopę samą się udoskonala różnymi dodatkami (np. irydiem), ale zbiorczych charakterystyk "ołowiowych" lutów dotychczas nie osiągnięto.
Do lutów o niskim lub zerowym stężeniu ołowiu przyjęło się - dość mylące - oznaczenie PBF (litera F pochodzi od "free", nie jest to więc oznaczenie pierwiastka chemicznego).
Rodzaje lutów
Zgodnie z temperaturą topnienia luty dzielą się na:
- Twarde - topiące się przy temperaturze powyżej 450 °C, zazwyczaj stopy miedzi, glinu i srebra (mosiądz).
- Miękkie - topiące się przy temperaturze poniżej 450 °C, niskotopliwe metale - zazwyczaj cyn lub stopy cynu i ołowiu lub z dodatkiem kadmia lub bizmutu.
Miękkie luty cyn-olow
| Cyn (Sn) [%] | Ołów (Pb) [%] | Temperatura topnienia [°C] | Uwagi |
|---|---|---|---|
| 25 | 75 | 271 | gruby lut do prac stolarskich budowlanych, topnienie płomieniem |
| 30 | 70 | 262 | to samo co wyżej |
| 33 | 67 | 180-230 | PM 33, to samo co wyżej, zakres temperatur wyrównany dozwolonymi domieszkami |
| 40 | 60 | 240 | do lutowania mosiądzu |
| 50 | 50 | 220 | do lutowania mosiądzu, elektromierzy, gazomierzy, wcześniej również konserw |
| 60 | 40 | 190 | Do lutowania w elektrotechnice |
| 63 | 37 | 182 | Do lutowania w elektrotechnice |
| 90 | 10 | 220 | Wcześniej stosowane w przemyśle spożywczym |
Specjalne luty o bardzo niskiej temperaturze topnienia
| Nazwa | Cyn (Sn) [%] | Ołów (Pb) [%] | bizmut (Bi) [%] | Kadm (Cd) [%] | Temperatura topnienia [°C] | Uwagi |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Roseov kov | 15,5 | 32,5 | 52 | 0 | 96 | |
| Roseov kov | 20 | 20 | 60 | 0 | 121 | |
| Woodov kov | 13 | 26 | 48 | 13 | 70 | |
| Lipowitzov kov | 13,3 | 26,7 | 50 | 10 | 60 | |
| Arcetov kov | 25 | 25 | 50 | 0 | 92 | w mieszaninie z rtęcią ma punkt topnienia nawet 45 °C |

