Der kleine Lötkurs 1

Wie lötet man richtig? Diese Frage soll dieser kleine Kurs beantworten. Er ist gedacht für Elektronik-Einsteiger, die mehr als nur Theorie wollen. Industriell gefertigte Geräte müssen inzwischen bleifrei gelötet werden. Sie sind dann RoHS-konform (Restriction of hazardous substances, Vermeidung gefährlicher Stoffe wie z.B. Blei). Das Mülleimer-Symbol zeigt an, dass diese Geräte vorschriftsmäßig entsorgt werden sollen. Bleifreies Löten ist schwieriger, weil das fast reine Zinn-Lot einen höheren Schmelzpunkt hat. Im Hobbybereich ist daher die übliche Mischung mit 40 % Blei nach vie vor erlaubt und auch empfehlenswert.

1 Lötverbindung freier Drähte

Mit einem ersten Beispiel geht es gleich in Praxis: Eine Leuchtdiode soll mit einem Vorwiderstand und mit einem doppeladrigen Kabel verbunden werden. Hier soll keine Lötöse, Platine oder sonstige Hilfsmittel eingesetzt werden. Folgende Arbeitsschritte sind erforderlich.

1. Kabel am Ende abisolieren. Die feinen Kupferadern sollten absolut blank sein, da sie durch die Isolierung vor Sauerstoff und Feuchtigkeit geschützt waren.

2. Die Einzeldrähtchen der Litze eng verdrillen. So verhindert man, dass einzelne Drähtchen später seitlich abstehen.

3. Das freie Ende verzinnen. Beim Verzinnen soll die heiße Lötspitze etwa gleichzeitig mit dem Lötzinn an den Draht gebracht werden. Der Draht muss einmal richtig heiß werden, damit das Zinn gut verläuft. Eine leichte Hin- und Herbewegung hilft, das Lötzinn über die ganze freie Länge zu verteilen.

4. Anschlussdrähte der LED und des Widerstands passend kürzen und ebenfalls verzinnen. Zwar wurden die Drähte bereits bei der Herstellung verzinnt. Aber es könnte sich eine feine Oxidschicht gebildet haben. Nach dem Verzinnen ist wieder alles schön blank. Falls es sich übrigens um Uraltbauteile aus der Bastelkiste handelt, die stark oxidiert (grau) sind, sollte man die Drähte vor dem Verzinnen mit einem Messer blank kratzen.

5. Zu verbindende Drähte parallel halten und mit etwas Lötzinn heiß verbinden. Die Lötstelle muss schnell erhitzt werden, wobei etwa 2-3 mm Lötzinn (Dicke 1,5 mm) verbraucht werden soll. Sobald sich das Lötzinn richtig zwischen den Drähten verteilt hat, muss der Lötkolben schnell zurückgezogen werden. Die Lötstelle muss still gehalten werden, bis das Lötzinn erstarrt ist. Wackelt man zu früh, gibt es eine schlechte Lötstelle, die in Abschnitten erstarrt ist.

Etwas Theorie

Löten ist die Verbindung von Metallen mit einem anderen, leichter schmelzbaren Metall. In der Hobbyelektronik verwendet man meist Lötzinn mit 60 % Zinn und 40% Blei. Diese Legierung schmilzt schon bei etwa 180 Grad. Elektronik-Lötzinn hat immer einen dünnen Kern aus Kolophonium (Harz) als Flussmittel. Das heiße Lötzinn geht eine innige Verbindung mit Metallen wie Kupfer, Messing, Silber usw. ein, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:

Das zu lötende Bauteil muss blank sein, darf also z.B. keine oxidierte Oberfläche haben.
Das Bauteil muss an der Lötstelle heißer als die Schmelztemperatur des Lötzinns werden. Probleme bereiten sehr große Metallflächen mit guter Wärmeleitung, weil der Lötkoben sie nicht ausreichend erhitzen kann.
Während des Lötvorgangs muss die Lötstelle vor Luftsauerstoff geschützt sein. Dazu dient das Flussmittel (Kolophonium), das einen schützenden Überzug bildet. Das Flussmittel ist als dünne Seele im Lötzinn enthalten. Es legt sich beim Schmelzen des Lötzinns auf das flüssige Metall.

Typische Anfängerfehler und wie man sie vermeidet:

Der Anfänger berührt die Lötstelle nur mit einer Ecke der Lötspitze. Dabei wird nicht genügend Wärme übertragen. Der geübte Löter dagegen hat ein Gefühl für die optimale Wärmeübertragung. Er legt die Lötspitze so an, dass eine möglichst große Berührungsfläche entsteht. Außerdem bringt er sehr schnell etwas Lötzinn als Wärmeleiter zwischen Lötspitze und Bauteil.
Der Anfänger schmilzt erst etwas Lötzinn und führt es mit einiger Verzögerung zur Lötstelle. Dabei verdampft das Flussmittel, das Lötzinn liegt frei und bildet eine Oxidschicht. Der Lötprofi dagegen berührt die Lötstelle immer gleichzeitig mit dem Lötkolben und dem Lötzinn. Das Flussmittel ist noch nicht vollständig verdampft, wenn die Lötstelle bereits perfekt umschmolzen ist.
Der Anfänger ist sich unsicher, ob er zu viel Wärme zuführt. Er zieht den Lötkolben zu schnell weg, legt ihn dann noch einmal an, zieht wieder weg, usw. Das Ergebnis ist eine graue, ungleichmäßig geformte Lötstelle mit schlecht anliegenden Übergängen, weil die zu verbindenden Metallteile nicht richtig heiß wurden und weil der Vorgang zu lange dauerte, sodass das Kolophonium vorzeitig verdampfte. Der Meisterlöter dagegen heizt die Lötstelle schnell und kräftig auf und beendet den Vorgang abrupt und endgültig. Er wird mit einer glatten und silber glänzenden Lötzinn-Oberfläche belohnt, in der sich sein strahlendes Antlitz spiegelt.