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Das Weichlot in der Löttechnik

In der Löttechnik werden metallische Werkstücke mittels Lot unter gezielter Hitzeeinwirkung miteinander verbunden. Das Lot hat dabei immer einen niedrigeren Schmelzpunkt als die zu verbindenden Metalle. Lot ist eine Metall-Legierung, die es in unterschiedlicher Zusammensetzung für die verschiedensten Einsatzbereiche gibt. Üblicherweise werden Zinn, Blei, Silber, Bismut, Antimon und Kupfer zu Lotlegierungen verarbeitet.

Die unterschiedlichen Legierungen

Beim Löten wird zwischen eutektischen und nicht eutektischen Legierungen unterschieden.

Eutektische Legierungen

Eutektische Legierungen haben in der Regel eine niedrige Schmelztemperatur. Das Lot hat einen festen Schmelzpunkt sowie eine feste Temperatur, bei der es erstarrt. Eutektische Legierungen werden beispielsweise beim Elektroniklöten verwendet.

Nicht eutektische Legierungen

Nicht eutektische Legierungen haben keinen Schmelzpunkt, sondern einen Schmelz- und einen Erstarrungsbereich. Es werden zwei charakteristische Temperaturpunkte bestimmt. Die Solidustemperatur gibt den Beginn der Schmelze an, während die Liquidustemperatur den Punkt der vollständigen Verflüssigung angibt. Die Legierung ist unterhalb der Solidustemperatur fest und über der Liquidustemperatur flüssig. Zwischen den beiden Temperaturpunkten ist das Lot breiig.

Die Einteilung in Hart- und Weichlote

Lote werden anhand ihrer Liquidustemperatur in Weich- und Hartlote unterteilt. Weichlot hat eine Liquidustemperatur von unter 450 °C, während diese bei Hartlot darüber liegt.

Einsatzgebiete von Weichlotverbindungen

Weichlotverbindungen sind weniger fest als Hartlotverbindungen. Sie werden vor allem in der Elektronik, der Elektrotechnik und in der Hausinstallation eingesetzt. Darüber hinaus gibt es auch Anwendungsmöglichkeiten im Kunsthandwerk, beispielsweise für Bleiglasfenster oder Tiffanylampen.
Zu Weichlöten werden meistens elektrisch beheizbare Lötkolben verwendet, die eine Löttemperatur von 60 °C bis maximal 420 °C erreichen.

Zinnlote

Zinnlote sind die am häufigsten gebrauchten Weichlote. Es handelt sich meistens um eine Legierung aus Zinn und Blei, wobei auch Zusätze von Eisen, Kupfer, Nickel und Antimon üblich sind. Zinnlote sind mit unterschiedlichem Zinngehalt erhältlich. Mit einem Zinnanteil bis zu 40 Prozent eignet es sich zum Löten von Bleikabeln, Kupferrohren oder Zinkdachrinnen. Zinnlot mit einem Zinngehalt von über 50 Prozent wird vorwiegend zum Feinlöten von Blechen verwendet. Lot mit einem Zinngehalt von 60 bis 63 Prozent wird als Sickerlot bezeichnet. Es dient unter anderem zum Verbinden von elektrischen Leitungen, Leiterplatten und Drähten.

Die wichtigsten Bestandteile von Weichlotlegierungen und ihre Eigenschaften

• Zinn: ist Hauptbestandteil von Weichlotlegierungen.
• Silber: verhindert ein Ablegieren von Silber aus Werkstücken, beispielsweise bei Elektronikkomponenten.
• Blei: setzt die Schmelztemperatur herab und verbessert die Fließeigenschaft.
• Kupfer: verhindert ein Ablegieren von Kupfer aus Werkstücken und verlängert die Lebensdauer von Lötkolbenspitzen.
• Bismut: setzt die Schmelztemperatur herab.
• Antimon: bewirkt eine höhere Zugfestigkeit der Legierung.

Weichlot und das Thema Blei

Weichlote enthalten häufig Blei. Da Blei die Umwelt und die menschliche Gesundheit belastet, gibt es weltweit das Bestreben, bleihaltige Weichlote durch bleifreie zu ersetzen. Bleifreies Lot hat jedoch andere technische Eigenschaften und neigt je nach Einsatzgebiet zum Verspröden. Deswegen ist die Verwendung von bleifreiem Lot nicht uneingeschränkt zulässig. In der Medizintechnik, Luftfahrt, Bahntechnik und vielen weiteren Bereichen, in denen hohe Sicherheitsanforderungen an Lotverbindungen bestehen, ist der Einsatz bleifreier Lotlegierungen nicht erlaubt. In elektronischen Geräten außerhalb dieser Bereiche ist die Verwendung von bleihaltigem Lot jedoch seit 2006 nicht mehr zulässig. Heutzutage gibt es hochwertige alternative Zinnlegierungen mit Nickel und Kupfer oder auch mit Kupfer und Silber oder sogar Bismut.
Das Verbot für den Einsatz bleihaltiger Lote gilt nicht für den privaten Bereich, solange nur für den Eigenbedarf und nicht zu kommerziellen Zwecken gelötet wird, darf bleihaltiges Lot verwendet werden.

Probleme in der Praxis

Im privaten Bereich kann es durch die Umstellung von bleihaltigem auf bleifreies Lot durchaus zu Problemen kommen. Denn beide Lotarten vertragen sich nicht miteinander. Es ist also nicht möglich, Reparaturen an elektronischen Geräten mit bleihaltigen Lötstellen mit bleifreiem Lot durchzuführen. Es kann zu einer starken, unkontrollierbaren Verschiebung des Schmelzpunktes nach oben oder unten sowie zur Kristallbildung kommen.

Die Bezeichnungen der Weichlote

Weichlote werden nach der chemischen Zusammensetzung der Legierung bezeichnet. Im Folgenden werden die Abkürzungen der wichtigsten Elemente aufgeführt.

• Zinn: Sn
• Blei: Pb
• Antimon: Sb
• Silber: Ag
• Kupfer: Cu
• Bismut: Bi

Anhand der Bezeichnung des Lotes kann die Zusammensetzung abgelesen werden. Enthält die Bezeichnung eine Zahl, so bezeichnet diese immer den Prozentgehalt des vorangestellten Elementes. So ist das Lot mit der Bezeichnung L-Sn50Pb beispielsweise eine Legierung aus 50 Prozent Zinn und Blei. Das Lot L-Sn43Pb43Bi14 hingegen besteht zu 43 Prozent aus Zinn, zu 43 Prozent aus Blei und zu 14 Prozent aus Bismut.