Lut (technologia)

Lutowie w formie drutu lutowniczego (popularnie zwane „tinolem”).

Lut, lutowie, spoiwo lutownicze – stop metalu, służący do lutowania, czyli wypełnienia szczeliny lutowniczej w formie ciekłej. W przypadku gdy szczelina lutownicza spełnia warunki kapilarności, mowa jest o lutowaniu, zaś gdy szczelina lutownicza jest większa niż odstęp kapilarny – proces nazywany jest lutospawaniem. Lut ma temperaturę topnienia znacznie niższą od temperatury topnienia lutowanych materiałów. Luty klasyfikowane są w normie PN-EN ISO 3677: 2016-12^[1]. Podział następuje na miękkie i twarde, a pierwsza litera oznacza przynależność do danej grupy.

Ze względu na temperaturę topnienia rozróżnia się luty miękkie i twarde. Lutowanie miękkie jest procesem, w którym temperatura likwidus lutu jest mniejsza od 450 °C, natomiast w przypadku lutowania twardego temperatura topnienia lutu jest większa niż 450 °C^[2].

Luty miękkie

Luty miękkie są spoiwami metalowymi, których temperatura topnienia nie przekracza 450 °C. Najczęściej temperatura likwidus tych lutów mieści się w przedziale 100–350 °C^[3].

Ich skład chemiczny może być różny w zależności od potrzeb. Przed 1 lipca 2006 r. luty miękkie bazowały najczęściej na stopie cyny i ołowiu o składzie zbliżonym do eutektycznego i temperaturze topnienia ok. 185 °C, jednak ze względu na restrykcje nałożone przez Unię Europejską, opracowano luty bezołowiowe na bazie cyny z dodatkami miedzi, srebra, antymonu, bizmutu i indu o temperaturach topnienia 210–220 °C. Mają też większe napięcie powierzchniowe, za czym idzie gorsza lutowność, wpływająca na jakość połączeń. W tabeli zamieszczono skład chemiczny, temperaturę topnienia oraz oznaczenia najczęściej stosowanych lutów cynowych^[4]. Niektóre stopy są eutektyczne – temperatura topnienia stopu jest najniższa z możliwych dla mieszaniny tych składników.

Skład chemiczny i temperatura topnienia lutów cynowych wg normy PN-EN ISO 9453:2014-11^[4]^[5]
Oznaczenie	Skład chemiczny [%]			Temp. topnienia [°C]
Oznaczenie	Sn	Ag	Cu	Temp. topnienia [°C]
S-Sn99Cu1	99	–	1	230–240
S-Sn97Cu3	97	–	3	230–250
S-Sn96Ag4	96	4	–	221 (eutektyk)
S-Sn96Ag3Cu0,4	96,4	3,2	0,4	217 (eutektyk)

Luty twarde

Luty twarde to stopy na osnowie srebra i miedzi^[4].

Forma wytwarzania

W lutowaniu przede wszystkim stosuje się luty w postaci drutów lub prętów, wtedy topnik zazwyczaj jest umieszczony wewnątrz rdzenia lutu, co znacznie ułatwia jego aplikację do obszaru złącza^[4]. Spoiwo lutownicze może być wytwarzane w formie lasek (te o większych średnicach są zwykle o przekroju trójkątnym).

Zastosowanie

Przykładowe zastosowania lutów to elektronika i jubilerstwo.

Zobacz też

Przypisy

↑ PN-EN ISO 3677: 2016-12: Spoiwa do lutowania miękkiego i twardego – oznaczenie
↑ MelM. Schwartz MelM., Soldering - Understanding the Basics, 2014 .
↑ J.J. Pilarczyk J.J., Poradnik inżyniera. Spawalnictwo. Tom 2, PWN, 2014, ISBN 978-83-01-19182-5 .
↑ ^a ^b ^c ^d AndrzejA. Ambroziak AndrzejA. (red.), Techniki wytwarzania. Spawalnictwo, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2010, s. 112–115, ISBN 978-83-7493-592-0 .
↑ PN-EN ISO 9453:2014-11: Luty miękkie – składy chemiczne i postacie

[1] PN-EN ISO 3677: 2016-12: Spoiwa do lutowania miękkiego i twardego – oznaczenie

[2] MelM. Schwartz MelM., Soldering - Understanding the Basics, 2014 .

[3] J.J. Pilarczyk J.J., Poradnik inżyniera. Spawalnictwo. Tom 2, PWN, 2014, ISBN 978-83-01-19182-5 .

[:0-4] AndrzejA. Ambroziak AndrzejA. (red.), Techniki wytwarzania. Spawalnictwo, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2010, s. 112–115, ISBN 978-83-7493-592-0 .

[5] PN-EN ISO 9453:2014-11: Luty miękkie – składy chemiczne i postacie

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]