Zarówno w przemyśle jak i podczas majsterkowania w przydomowym warsztacie czasami niezbędne jest połączenie kilku elementów w jedną całość. W przypadku elementów wykonanych z metalu bardzo często stosuje się spawanie, które jest dość agresywną metodą łączenia metali i z tego względu nie w każdym przypadku zda ona egzamin. Z tego względu bardzo często w tym celu stosuje się inną metodę, która nazywana jest lutowaniem twardym. Jest to uniwersalna i bardzo skuteczna technika łączenia elementów metalowych, która znajduje zastosowanie w bardzo wielu dziedzinach przemysłu. Jednak czym tak naprawdę jest lutowanie twarde? Jakie ma zastosowanie? Jakie luty wykorzystuje się w tej metodzie?
Czym jest lutowanie twarde?
Lutowanie jest bardzo popularną metodą łączenia różnych elementów metalowych. Jednak większość osób kojarzy tę technikę najczęściej z metodą lutowania miękkiego, która stosowana jest np. podczas naprawy elektroniki lub też tworzenia instalacji elektrycznych. Lutowanie twarde jest jednak czymś zupełnie innym i charakteryzuje się odmiennymi właściwościami. W tej technice wykorzystuje się luty twarde, których temperatura topnienia wynosi minimum 450 stopni Celsjusza, jednak wartość ta może być w przypadku niektórych metali znacznie wyższa. Wykorzystując technikę lutowania twardego, niezbędne jest również stosowanie topnika, który zatrzyma proces utleniania i przyczyni się do lepszego wnikania roztopionego spoiwa w strukturę metalu i szczeliny, co sprawi, że utworzone połączenie będzie zdecydowanie trwalsze, szczelniejsze i wytrzymalsze. Topnik może występować zarówno np. jako pasta, ale może być także otuliną lutu, dzięki czemu podczas topnienia spoiwa jest on na bieżąco podawany i nie jest konieczne stosowanie go jako oddzielnego elementu.
Lutowanie twarde najczęściej wykorzystywane jest do łączenia elementów wykonanych z takich materiałów jak stal węglowa, wolframowa, molibdenowa, niklowa, chromowa, płytki z węglików spiekanych, złoto, srebro, mosiądz, miedź i brąz. Do rozgrzania lutu wykorzystuje się najczęściej palnik acetylenowo-tlenowy, ognisko kowalskie lub lampę lutowniczą. Z powodu tego, że prace z wykorzystaniem tej metody przebiegają przy pomocy bardzo wysokiej temperatury, metoda ta jest dość niebezpieczna i wymaga odpowiedniej wiedzy i umiejętności, aby móc stosować ją w sposób prawidłowy i co ważniejsze bezpieczny. Lutowanie twarde powinno być wykonywane zawsze w dobrze wentylowanych pomieszczeniach lub na zewnątrz, ponieważ podczas tego procesu wydzielane są różnego rodzaju szkodliwe gazy.
Zastosowanie lutowania twardego
Lutowanie twarde stali lub innych metali to bardzo przydatna i uniwersalna metoda łączenia elementów metalowych. Dzięki możliwościom, jakie zapewnia, stosowana jest ona w bardzo wielu miejscach, a często również tam, gdzie spawanie jest niemożliwe z różnych względów. Lutowanie twarde wykorzystuje się bardzo często w tworzeniu i naprawie instalacji chłodniczych, klimatyzacyjnych oraz grzewczych. W takich miejscach twarde luty spisują się znakomicie, a to za sprawą dobrej odporności na skrajne temperatury. Ponadto technikę tą stosuje się bardzo często także w branży motoryzacyjnej, elektrotechnicznej, czy nawet w jubilerstwie, gdzie służy ona do łączenia różnych elementów biżuterii wykonanych ze szlachetnych materiałów takich jak srebro czy złoto.
Jakie luty wykorzystuje się podczas lutowania twardego?
Na rynku dostępnych jest ogrom różnych lutów twardych. Dzięki temu każdy z pewnością dobierze produkt idealnie pasujący do rodzaju materiału, z jakiego wytworzone są lutowane elementy, do warunków, w jakich to połączenie będzie musiało przebywać oraz wielu innych czynników. Najczęściej wykorzystywanymi lutami są bez wątpienia:
- Luty srebrne – wykorzystywane do lutowania różnych stopów stali, niklu i miedzi,
- Luty mosiężne – stosowane do lutowania stali ocynkowanej, stopów miedzi, stali oraz żeliwa ciągliwego,
- Luty miedziane – wykorzystywane podczas lutowania stali, niklu i stopów Cu-Zn
- Luty miedziano-fosforowe – stosowane podczas łączenia miedzi z miedzią, jako jedyne nie wymagają stosowania topnika, co znacząco przyspiesza i ułatwia lutowanie.
Dobór odpowiedniego lutu jest kluczem do osiągnięcia prawidłowego, trwałego, szczelnego i wytrzymałego połączenia. Istotnie podczas wyboru spoiwa jest to, jakie materiały zamierzamy lutować, w jakich warunkach będą się one znajdowały i wiele więcej. Wybór topnika również jest bardzo ważny i dobiera się go do rodzaju zastosowanego lutu lub stosuje tzw. luty otulone.