6 zasad skutecznego lutowania
Lutowanie jest metodą łączenia ze sobą elementów metalowych za pomocą spoiwa (lutu), którego temperatura topnienia jest niższa niż łączonych elementów. Proces łączenia następuje dzięki doprowadzeniu lutu do stanu plastycznego (płynnego) i wypełnienie nim miejsc łączeń. Spajane elementy pozostają w dotychczasowym stanie – co stanowi główną różnicę między lutowaniem, a spawaniem, w którym to topieniu ulegają także łączone elementy.
Najistotniejsze zasady
Przy lutowaniu ważne są zarówno właściwości spoiwa, łączonych powierzchni, jak i warunki w jakich przebiegać będzie cały proces. Najistotniejsze zasady skutecznego lutowania to:
1. Dokładne dopasowanie i zapewnienie właściwego dystansu między elementami, które będziemy lutowali. Najkorzystniejszy będzie odstęp około 0,04 mm, ale dodatkowo warto uwzględnić rozszerzalność cieplną elementów, która może być zróżnicowana (np. lutowanie stali z mosiądzem, który rozszerzy się znacznie bardziej niż stal). Zachowanie odpowiedniego odstępu jest niezbędne dla prawidłowego przenikania spoiwa (czyli innego roztopionego metalu) w głąb łączonych metali i zapewnienia właściwej spójności.
2.Dobre oczyszczenie wstępne metalowych powierzchni i ich odtłuszczenie. Wszelkie resztki rdzy, farby, tłuszczów czy olejów należy usunąć specjalnymi preparatami. Pozostawienie zanieczyszczonych powierzchni spowoduje nierównomierne rozprowadzenie na nich topnika, nierówne nagrzewanie i niewłaściwe rozprowadzenie spoiwa. Może to także powodować utlenianie metalu przy podgrzewaniu.
3. Zastosowanie właściwego topnika – czyli substancji chemicznej, którą należy nanieść na lutowane powierzchnie przed łączeniem. Topnik zapewni dużo większą skuteczność lutowania, gdyż stwarza warstwę ochronną, hamującą procesy utleniania metali w kontakcie z tlenem z powietrza (podczas ogrzewania). Powstające tlenki metali utrudniają wypełnienie miejsc łączenia przez roztopione spoiwo i uniemożliwiają właściwe i trwałe połączenie powierzchni. Topnik w czasie ogrzewania ulega rozpuszczeniu i wówczas absorbuje wszelkie powstające, a przeszkadzające w lutowaniu, tlenki metali. Topnikiem należy dokładnie pokrywać całe łączone ze sobą powierzchnie. Niekiedy dostępne są luty zawierające od razu zintegrowany topnik, co ułatwia lutowanie i zapewnia właściwe dozowanie.
Tradycyjnie używany topnik najlepiej nanieść na łączone powierzchnie bezpośrednio przed rozpoczęciem lutowania, żeby nie wysychał i nie był ścierany podczas pracy.
Najlepiej dobierać właściwe topniki w zależności od właściwości łączonych materiałów i niezbędnej temperatury. Topnika powinno się użyć na tyle dużo, by był on w stanie pochłonąć wszelkie powstające tlenki. Zaletą topnika jest także ochrona przed przegrzaniem łączonych materiałów.
4. Odpowiednie ustawienie lutowanych elementów – właściwie przygotowane, oczyszczone i pokryte topnikiem elementy powinniśmy umieścić w najdogodniejszej pozycji. Można używać specjalnych form czy podstawek. Należy jednak pamiętać, by wszelkie podtrzymujące urządzenia były wykonane z materiałów izolacyjnych, źle przewodzących ciepło (np. ceramiki).
5. Doprowadzenie do właściwej temperatury w trakcie procesu lutowania. Nagrzewanie powinno być równomierne i ograniczać się głównie do miejsc, w których przeprowadzamy łączenie. Przy niewielkich powierzchniach można rozgrzać całość do temperatury topnienia lutu. Przy powierzchniach większych – używa się także palników gazowych, dla ogrzania szerszej powierzchni wokół połączenia. Narzędziem ręcznym najczęściej używanym do lutowania jest 
lutownica elektryczna. Jeśli w trakcie nagrzewania topik zmieni swój wygląd, stanie się jednolity – oznacza to, że elementy zostały nagrzane równomiernie, Powinniśmy wówczas przybliżyć pałeczkę lub drucik lutu i przytrzymać go, tak, aby topił się wypełniając miejsca połączenia. Jeśli zauważymy, że topnika jest za mało, możemy go dodać, zamaczając w nim końcówkę drucika lutu. Dodanie świeżej warstwy topnika na lut zwiększy jego płynność i zdolność przenikania do połączenia. Podczas procesu lutowania ważne jest dokładne pilnowanie, żeby płynny lut nie spływał w inne miejsca, niż te, które chcemy połączyć.
6. Oczyszczanie połączenia po zakończeniu lutowania. Najpierw usuwamy resztki topnika np. poprzez zanurzenie połączonych elementów w ciepłej wodzie (jeszcze przed ich ostygnięciem). Wówczas topnik popęka i złuszczy się. Można też nadmiar topnika zdrapać drucianą szczotką podczas moczenia.
Kiedy jednak resztki topnika przybiorą barwę zielonego czy czarnego osadu, oznacza to, że zbyt mocno nasyciły się tlenkami. Takie naloty usuwamy roztworami kwasu np. solnego (pamiętajmy o szczególnej ostrożności). Nie zaleca się stosowania kwasu azotowego, bo reaguje on z zawartym w lucie srebrem. Po oczyszczeniu miejsc lutowania z tlenków – połączone elementy mogą już być używane. Można je jeszcze ewentualnie wykończyć – chociażby drogą elektrolizy, albo zabezpieczyć antykorozyjną warstwą ochronną np. z użyciem oleju.
Data publikacji: 29.10.2015