¶ Bleifreies Löten – Tipps für eine optimale Anwendung
Bleifreies Löten ist mittlerweile Standard und bringt einige Herausforderungen mit sich. Durch die richtige Technik und Pflege kannst du jedoch langlebige Lötverbindungen herstellen und die Lebensdauer deiner Lötspitzen maximieren.
¶ Eigenschaften und Aufbau der Lötspitze
Lötspitzen bestehen aus mehreren Schichten, die jeweils eine spezielle Funktion haben:
- Kupferkern: Sorgt für eine gute Wärmeleitung.
- Eisenschicht: Verlängert die Standzeit der Lötspitze.
- Chromschicht: Begrenzung der Benetzungszone.
- Benetzungszone: Der Bereich, der mit dem Lot in Kontakt kommt und für die Wärmeübertragung verantwortlich ist.
¶ Die Benetzungszone
Damit eine Lötspitze optimal arbeitet, muss sie gut benetzbar sein. Dafür sind intermetallische Verbindungen zwischen der Eisenschicht und dem Zinnanteil im Lot erforderlich. Hohe Temperaturen erhöhen die Korrosions- und Ablegierrate und verringern somit die Standzeit.
¶ Optimierung beim bleifreien Löten
Bleifreies Lot hat einen höheren Schmelzpunkt, wodurch oft höhere Temperaturen erforderlich sind. Dies kann zu einer schnelleren Abnutzung der Lötspitze führen. Mit den richtigen Methoden kannst du jedoch effizient arbeiten und die Lebensdauer deiner Lötspitze verlängern.
¶ Richtige Temperatureinstellung
Die Lötspitzentemperatur hat einen wesentlichen Einfluss auf die Lötspitzenstandzeit. Die Korrosionsrate und die Ablegierrate erhöht sich mit steigender Temperatur sehr stark. Der Verschleiß steigt überproportional. In einem Test verringert sich die Standzeit von 19000 Lötzyklen bei 360°C auf lediglich 7450 Lötzyklen bei 410°C [3].
- Eine empfohlene Löttemperatur liegt bei ca. 350-360°C.
¶ Reinigung und Pflege
- Trockenreinigung mit Metallwolle ist schonender als feuchte Reinigungsschwämme.
- Leicht verzinnte Lötspitzen in der Ablage verhindern Oxidation und erleichtern den nächsten Lötvorgang. Vor dem Abschalten die Spitze reinigen und etwas Lötzinn auftragen und nicht abstreifen.
- Ein Tip-Aktivator kann helfen, oxidierte Lötspitzen zu reaktivieren, sollte aber sparsam eingesetzt werden.
¶ Nutzung des richtigen Lötzinns
Die Abnutzung der Lötspitze ist hängt auch von der Auswahl der bleifreien Lotlegierung ab. Untersuchungen [3] von Weller haben ergeben, dass Lot mit Silberanteil die besten Eigenschaften aufweisen. Auf dem zweiten Platz sind Zinn-Kupferlegierungen:
- Sn95,8Ag3,5Cu0,7: 3368 Lötzyklen im Testszenario
- Sn99,3Cu0,7: 2478 Lötzyklen im Testszenario
- Sn96,5Ag3,5: 2163 Lötzyklen im Testszenario
Aufgrund der weit höheren Preise für Silberlot ist Sn99,3Cu0,7 ein guter Komrpomiss zwischen Löteigenschaften, Lebensdauer und Geldbeutelpflege. In unseren Workshops haben wir sehr gute Erfahrungen mit Felder ISO-Core Sn100Ni+ (Sn99,3CUNiGe) gemacht:
- Gute Lötstellen
- Relativ niedriger Schmelzpunkt
- Relativ hohe Spitzenstandzeit
¶ Nutzung zusätzlicher Hilfsmittel
- Automatische Abschaltung: Moderne Lötkolben wie der Pinecil haben eine automatische Abschaltung, bzw. automatische Temperaturreduzierung. Das führt zu weniger Temperatur an der Spitze und sorgt für eine längere Lebensdauer.
- Bei Workshops mit Unerfahrenen kann es helfen eine maximale Temperatur einzustellen z.B. 350-360°C um versehentliches überhitzen zu vermeiden. Das ist möglich mit einer Anpassung der Firmware des Pinecils.
¶ Wahl der richtigen Lötspitzenform
- Größere Lötspitzen verbessern die Wärmeübertragung und erleichtern das Arbeiten.
- Meißelformen sind oft besser als konische Spitzen, da sie eine größere Kontaktfläche haben.
¶ Warum wurde bleihaltiges Lot verboten?
Die Verwendung von bleihaltigem Lot wurde aufgrund gesundheitlicher und umweltbezogener Risiken stark eingeschränkt. In der Europäischen Union regelt die RoHS-Richtlinie (2002/95/EG) seit 2006 das Verbot von Blei in elektronischen Geräten. Diese Maßnahme dient dem Schutz von Mensch und Umwelt [2].
- Gesundheitsrisiken: Blei ist hochgiftig und kann durch Hautkontakt oder das Einatmen von Dämpfen in den Körper gelangen. Langfristige Belastung kann zu Nervenschäden, Nierenschäden und Entwicklungsstörungen führen.
- Umweltschutz: Elektronikschrott mit bleihaltigem Lot kann Blei ins Grundwasser freisetzen, wodurch die Umwelt belastet wird.
- Arbeitsschutz: Die Reduzierung von Blei im Lötprozess verringert die gesundheitlichen Risiken für Arbeiter und Hobby-Löter.
¶ Gibt es Ausnahmen?
Ja, in bestimmten Spezialbereichen wie der Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik oder der Reparatur älterer Geräte ist bleihaltiges Lot weiterhin erlaubt, da es dort oft mechanische Vorteile bietet. Dennoch wird langfristig angestrebt, auch in diesen Bereichen auf bleifreie Alternativen umzusteigen.
¶ Quellen
- [1] https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ersadur.svg (CC-BY-SA 4.0 - MakeMagazinDE)
- [2] https://www.reichelt.de/magazin/ratgeber/beim-handloeten-auf-bleifreie-lote-wechseln/
- [3] https://www.griederbauteile.ch/download/Manuals/Weller/Soldering_tips_D.pdf
