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2019-07-09

Wie wählt man den richtigen Lötkolben?

Lötkolben sind manuelle Werkzeuge, die zum Löten dienen, d. h. zum dauerhaften Verbindung von zwei Metallgegenständen mithilfe eines anderen Metalls (Lots), das sich durch eine niedrigere Schmelztemperatur als die verbundenen Elemente auszeichnet. Löten ist die grundlegende Methode für die Montage von elektronischen Elementen auf Leiterplatten.

Die Auswahl des Lötkolbens für die Werkstatt ist ein außerordentlich wichtiger Schritt bei der Organisation von diesem Ort. Viele Anfänger-Elektroniker überlegen vielleicht, welcher Lötkolben sich in ihrem Fall bewähren wird, und somit – welchen Lötkolben kaufen. Auf dem Markt sind viele Lösungen erhältlich, und die Frage, ob uns ein gewöhnlicher Widerstands- oder ein Transformator-Lötkolben reicht, oder wir auch etwas weiter fortgeschrittenes benötigen, wie z. B. eine Löt-Station, hängt von unserer detaillierten Bedürfnissen ab.

Wenn Sie ein Amateur sind und Ihr Abenteuer mit dem Löten gerade erst beginnen, sollten Sie unbedingt die nachstehenden Tipps lesen.

In erster Linie muss man sich zwischen einem Widerstands-Lötkolben (der häufig als Heizelement-Lötkolben beschrieben wird) und einem Transformator-Lötkolben entscheiden. Es gibt auch Heißluft-Lötkolben, sog. hot air, die jedoch für fortgeschrittene Benutzer dediziert sind und vor allem dem Löten von Elementen für die Oberflächenmontage (SMD) dienen, vor allem in großen integrierten Schaltkreisen mit Ableitungen von der Unterseite des Elements (z. B. BGA, QFN).

Man darf nicht vergessen, dass Transformator-Lötkolben sich schneller erhitzen als Widerstands-Lötkolben, wenn man aber ein präzises Werkzeug benötigt, sollte man nach Letzteren greifen. Diese sind mit deutlich kleineren Spitzen erhältlich, die sich ideal zum Löten von kleinen Elementen eignen – daher einer der Namen dieser Werkzeuge: Nadel-Lötkolben.

Es gibt eine Reihe wichtiger Parameter von Lötkolben für Elektronik, auf die bei der Auswahl dieses Werkzeugs zu achten ist – Leistung, Temperaturbereich, Spitzengröße. Ihre entsprechende Auswahl hängt davon ab, wofür man den Lötkolben einsetzen möchte, deshalb sollte man, vor dem Treffen einer Wahl, sich die Frage beantworten, was man damit löten wird.

In diesem Artikel erfahren Sie:

Auswahl des Lötkolbens und seine Anwendung

Bei der Auswahl des Lötkolbens für die Elektronik muss man wissen, was sein Verwendungszweck sein wird. Man braucht einen anderen Lötkolben zum Löten von Kabeln, und einen anderen für SMD-Elemente.

Wenn der Lötkolben, den wir suchen, uns zum Löten von Leitern dienen soll, vor allem solchen mit größerem Querschnitt, wählt man am besten ein Werkzeug mit hoher Leistung (über 100 W) und großer Spitze. Hier bewähren sich hervorragend Transformator-Lötkolben und Widerstands-Lötkolben.

Zum Löten größerer elektronischer Elemente, vor allem jener, die für die Durchsteckmontage dienen (sog. „mit Füßen“), können wir einen Transformator- oder Heizelement-Lötkolben auswählen. Wählt man einen Transformator-Lötkolben, wird eine entsprechende Sptize dazu notwendig sein.

Zum Löten von kleinen elektronischen Elementen, vor allem SMD, wird die Versorgung mit einem Widerstands-Lötkolben mit präziser Spitze notwendig sein.

Leistung und Temperaturbereich

Der Lötkolben benötigt die entsprechende Leistung, um die bearbeiteten Elemente auf die jeweilige Schmelztemperatur des Lots zu erhitzen. Zinn, das in der Elektronik als Lot verwendet wird, schmilzt bei einer Temperatur von ca. 180°C bis 230°C – je nach Legierungszusätzen. Niedrigere Temperaturen sind für bleihaltige Legierungen reserviert, von denen aktuell weggegangen wird (gemäß der RoHS Richtlinie, dürfen Lötlegierungen seit dem 1. Juli 2006 mit Ausnahme von bestimmten Fällen nicht länger bleihaltig sein). Bleifreie Lötlegierungen schmelzen in einem Temperaturbereich von ca. 210°C bis 230°C. Das bedeutet, dass unser Lötkolben das verbundene Element mindestens auf diese Temperatur erhitzen muss.

Während des Lötens muss die Lötspitze eine weitaus höhere Temperatur als die Schmelztemperatur des Lots haben, um das bearbeitete Element schnell zu erhitzen. Die typische Temperatur der Lötspitze während der Arbeit liegt im Bereich von 260°C bis 350°C und hängt von der Größe der Lötspitze und der Wärmekapazität der gelöteten Elemente ab.

Nicht alle Lötkolben besitzen einen Thermostat – man sollte darauf achten, ob das von uns gekaufte Werkzeug die Möglichkeit der Stabilisierung der Spitzentemperatur hat. Dies ist außerordentlich wichtig, vor allem beim Löten empfindlicher elektronischer Elemente, deren Überhitzung zu ihrer Beschädigung führen kann.

Beim Löten oder Verzinnen (sog. Weißen) von dicken Kabeln werden wir hohe Leistung benötigen, um das große Metallvolumen im Leiter schnell zu erhitzen. Zu diesem Zweck werden Heizelement-Lötkolben mit einer Leistung über 100 W sowie Transformator-Lötkolben nützlich sein. Zum Löten von elektronischen Elementen hingegen werden präzisere Widerstands-Lötkolben mit einer Leistung zwischen 30 W und 90 W benötigt. Diese müssen eine präzise Temperaturregelung besitzen, um die gelöteten Elemente nicht zu beschädigen.

Lötkolben mit höherer Leistung erhitzen sich schneller und halten die vorgegebene Temperatur stabiler aufrecht. Wenn das von uns gekaufte Gerät ein gutes System zur Temperaturkontrolle hat, wählt man besser ein Modell mit höherer Leistung, da dies wesentlich den Arbeitskomfort mit diesem Werkzeug steigert.

Art und Form der Spitze

Spitze – das heiße Element am Ende des Lötkolbens – ist jener Teil unseres Werkzeugs, der für die Übermittlung der thermischen Energie zum gelöteten Element verantwortlich ist. Als am meisten arbeitender Teil des Lötkolbens ist dieser auch dem schnellsten Verschleiß ausgesetzt. Beim Kauf des Lötkolbens sollte man sich vergewissern, dass die dazu passenden Lötspitzen einfach zu kaufen und zu wechseln sind. Dank dessen wird der Austausch im Fall der Beschädigung dieses Elements problemlos möglich sein.

Lötspitzen sind in verschiedenen Größen und Formen erhältlich. Die beliebtesten sind Spitzen vom Typ Schrauber, Miniwelle, Fuß und Kegel. Man muss daran denken, bei der Auswahl der Lötspitze neben ihrer Form auch auf die Kompatibilität mit der Löt-Station zu achten.

Die Lötspitzen-Größe sollte entsprechend dem gelöteten Element ausgewählt werden – je größer dieses ist, umso größer sollte die Spitze sein, um effektiv Wärme zu übermitteln. Die Form der Spitze hingegen hat Einfluss auf die Verteilung des Lots auf der gelöteten Oberfläche. Die vielseitigste und für Anfänger am meisten empfohlene ist die Miniwelle.

Ergonomie

Bei der Auswahl des Lötkolbens sollte man auch auf die Form des Handgriffs achten. Ein bequemer Lötkolben bitet höheren Arbeitskomfort, deshalb sollte man sich mit einem Gerät mit z. B. Silikonaufsätzen am Griff ausrüsten. Wenn man einen Pistolengriff bevorzugt, der für Transformator-Lötkolben charakteristisch ist, man aber einen Widerstands-Lötkolben mit präziser Spitze braucht, sind auch solche Versionen erhältlich, z. B. das Modell JBC TOOLS 55N.

Zubehör

Sehr häufig erhalten wir zusammen mit dem Lötkolben auch hilfreiches Zubehör im Lieferumfang. Obowhl dieses nicht über die Auswahl des Geräts an sich entscheiden sollte, ist es gut, sicherzustellen, ob sich ein stabiler Ständer, auf dem man den Lötkolben anbringen kann, sowie ein Spitzenreiniger – mit Metallspänen oder Schwamm – im Set befindet. Diese Elemente können auch einzeln gekauft werden.

Kabellose Lötkolben

Man trifft immer häufiger auf kabellose Lötkolben. Noch bis vor Kurzen wurde dieser Sektor durch Gas-Lötkolben dominiert, aktuell erscheinen aber immer mehr batteriegespeiste Elektrogeräte dieser Art auf dem Markt

Kabellose Lötkolben sind die ideale Lösung, wenn wir unter „Feld“-Bedingungen arbeiten müssen, in denen kein Zugang zur Steckdose besteht. Einen solchen Lötkolben lohnt es sich, sogar beim Zelten, auf dem Campingplatz, oder im Koffer mit den wichtigsten Werkzeugen im Auto dabei zu haben.

Der Lötkolben alleine ist noch nicht alles!

Beim Kauf unseres ersten Lötkolbens sollten wir uns mit einer Reihe von grundlegendem Zubehör und Materialien ausrüsten, die wir zum Löten bzw. zur Instandhaltung unseres Geräts benötigen werden.

In erster Linie benötigen wir ein Lot und Flussmittel. Lötlegierungen sind meistens in Form von Drähten in verschiedenen Durchmessern erhältlich. Wir wählen diese entsprechend der Größe der gelöteten Elemente aus – zum Löten kleiner SMD-Elemente eignet sich ein Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm oder 0,3 mm ideal. Zum Verzinnen der Spitzen von dicken Kabeln hingegen lohnt sich die Entscheidung für einen Draht mit 3 mm oder 4 mm.

Was Lötlegierungen betrifft, sollten bleifreie Legierungen eingesetzt werden. Diese haben eine höhere Schmelztemperatur und befeuchten die Spitze sowie die gelöteten Elemente schlechter, als die bis vor Kurzem noch eingesetzten Bleilegierungen, sind aber nicht so schädlich für Gesundheit und Umwelt, wie bleihaltige Legierungen. Wir müssen jedoch daran denken, in einem gut belüfteten Raum zu arbeiten und z. B. einen speziellen Dampfabsauger zu verwenden.

Das Flussmittel erleichtert das Fließen des Lotes und beugt ihrer Oxidation vor. Das beliebteste Flussmittel für Amateuranwendungen bleibt weiterhin Kolophonium. Dieses ist in vielen Formen erhältlich – als Paste, Lösung oder in klassischer, fester Form. Zusätzlich gibt es andere Flussmittel, die in Form von Pasten, Stiften, Gel etc. erhältlich sind. Es lohnt sich auch, sich für ein Flussmittel vom Typ „No Clean” zu entscheiden, das zu keiner Korrosion der Platten führt – nach dem also die PCB nach abgeschlossenem Lötvorgang nicht gewaschen werden muss. Kauft man ein Flussmittel, das eine Reinigung erfordert, muss unbedingt in seiner Beschreibung nachgesehen werden, ob seine Rückstände sich mit Wasser entfernen lassen, oder andere Mittel, wie Isopropylalkohol erforderlich sind.

Was chemische Lötartikel betrifft, kann neben dem Flussmittel und Mittel zur Reinigung von PCB von seinen Rückständen, auch ein Präparat zur Lötspitzenregeneration nützlich sein. Es erlaubt die Wiederherstellung der Frische von selbst sehr zerstörten und verbrauchten Spitzen. Es sollte nicht regelmäßig angewandt werden, da es nicht imstande ist, die Pflege der Spitze zu ersetzen – also das regelmäßige Reinigen mit einer Metallbürste und die Vermeidung von unnötiger Überhitzung.

Neben den obigen Lötaccessoires werden mit Sicherheit auch eine Lotsaugpumpe, die den Überschuss an geschmolzenem Lot entfernen, sowie eine Pinzette oder ein Unterdruckgreifer für integrierte Schaltkreise nützlich sein, der uns dabei hilft, heiße elektronische Elemente während des Lötens zu greifen.

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