Löten lernen

                     

Löten lernen - Einsteigerworkshop Release status: stable [box doku]
Beschreibung	Löten lernen für Anfänger. Wenn Du noch nie einen Lötkolben in der Hand gehabt hast, dann bist Du hier richtig.
Kategorie	Elektronik
Autor(en)	Kristian
Besitzer	Kristian
Verantwortliche(r)	Kristian
Letzte Version	1.0.3 (20.06.2011)
Plattform	Elektronik
Lizenz	CC
Download	none
Bausatz verfügbar?	Ja
Mindestpreis/Bausatz	3,30 €

Löten lernen - Einsteigerworkshop

In diesem Workshop geht es um die Lötkunst, genauer gesagt um Löten im Elektronikbereich.

Der Einstieg

Löten lernen ist nicht schwer, ein wenig Geduld und Übung ist alles was Du benötigst. Für diesen Workshop benötigst Du lediglich einen einfachen Lötkolben - unabhängig von der Lötspitze - es muss auch keine professionelle Lötstation sein. Schau unter #Material und Werkzeug nach, dort findest Du eine Liste sämtlicher Dinge, die Du für diesen Workshop benötigst. Du kannst gerne im Raumzeitlabor einen #Bausatz erwerben, er beinhaltet alle notwendigen Teile.

Warnung und Sicherheitshinweise

Auch wenn es lächerlich klingt: Lötzinn und Lötkolben werden heiß. Für die Lötarbeiten im Elektronikbereich arbeitet man mit Temperaturen zwischen 280°C und 370°C, je nach Aufgabe. Die Verbrennungsgefahr ist also recht groß. Wenn ein Lötkolben herunterfällt, sei kein Held und fang ihn in der Luft auf, erwischst Du das falsche Ende, dann tut es weh.

Benutze immer eine Lötunterlage, beispielsweise eine Holzplatte und sorge dafür, dass Dein Lötkolben sicher und stabil liegt, am besten benutzt Du einen Lötkolbenständer. Achte auch darauf, dass das Kabel des Lötkolbens sicher liegt, niemand sollte darauf herumtreten können.

Sorge für eine gute Belüftung. Die Dämpfe, die beim Löten entstehen sind sicherlich nicht mehr so giftig wie vor ein paar Jahrzehnten, frische Luft reduziert jedoch den Schadstoffgehalt um einiges. Alternativ haben wir in der E-Ecke auch eine Lötlampe mit aktivierbarem Lüfter, der die Dämpfe von deiner Nase wegzieht und filtert.

Nutze Seitenschneider für Elektronik nicht, um ungeeignete Materialien abzuknipsen! Stahldraht darfst du damit z.B. nicht bearbeiten, sonst nimmt das Werkzeug schaden.

Eine letzte Empfehlung: Wenn Du mit einem Seitenschneider Drahtenden abzwickst, dann fliegen diese gerne wild durch die Gegend. Um das zu verhindern, gibt es 3 Möglichkeiten:

• eine Schutzbrille tragen (Befinden sich an der Werkbank im RaumZeitLabor)
• Bauteile grundsätzlich in Richtung Boden abknipsen. Den Arbeitsplatz nach Beendigung der Arbeit zu kehren gehört übrigens zum Pflichtprogramm.
• Oder du hältst einfach beide Teile des abzuknipsenden Teils fest. Dann fliegt nichts durch die Gegend.

Material und Werkzeug

Werkzeug

Diese Werkzeuge benötigst Du für den Workshop.

• Lötkolben
• Lötkolbenständer zur sicheren Ablage
• Entlötpumpe um Lötfehler zu beseitigen
• Seitenschneider
• Abisolierzange
• helfende Hand
• Lötunterlage

Material

• Lötzinn (vgl. auch den Abschnitt Lötzinn für die richtige Auswahl)
• Wahlweise eine Lochraster- oder eine Streifenrasterplatine
• beliebige elektrische Bauteile, gerne auch defekt, beispielsweise Widerstände, Kondensatoren, Du kannst auch von alten Platinen Bauteile nehmen.
• Diverse Drähte, ca. 5cm lang
• Klebeband oder Malerkrepp

Lötzinn

Das richtige Lötzinn ist wichtig - denn es gibt sehr viele verschiedene Arten. Du solltest auf folgendes Achten:

• Nutze Elektroniklot. Dies gehört zur Kategorie Weichlot.
• Es gibt diverse Legierungen. Diese ist auf der Lötzinnrolle aufgedruckt, z.b. Sn60Pb40 - dieses besitzt einen Zinngehalt von 60% und einen Bleigehalt von 40%. Je nach Legierung schmilzt das Lötzinn bei bestimmten Temperaturen und hat verschiedene Eigenschaften. Für Einsteiger empfiehlt sich eine Legierung mit Blei, denn bleifreies Löten erfordert mehr Erfahrung und u.U. auch eine passende Lötstation. Sn60PB40 ist also für dich als Einsteiger gut gebräuchlich, außerdem ist es recht günstig.
• Zusätzlich gibt es verschiedene Arten von Flußmittel, z.b. Halogenhaltig und Halogenfrei. Je nach Flußmittel mußt du die Lötstelle von Flußmittelresten säubern. Es gibt auch Lötzinn, welches sich "no-clean" nennt - hierbei ist ein Säubern nicht nötig, da das Flußmittel vollständig verdampt.

Vorbereitung

1. Bau die Lötstation auf, stecke den Lötkolben in die Steckdose und heize ihn auf. Wenn du eine Lötstation verwendest, stelle die Temperatur auf etwa 330°C ein.
2. Lege Seitenschneider, Abisolierzange und Lötzinn bereit
3. Achte noch einmal darauf, dass der Lötkolben sicher steht und nicht umgeworfen werden kann.

Allgemeines vor einem jeden Lötvorgang

1. Stelle sicher, dass die Lötspitze immer mit Lötzinn benetzt ist. Befindet sich kein Lötzinn auf der Spitze, so oxidiert diese und das Löten wird sehr schwer.
2. Streife die Lötspitze immer vor dem Löten ab, nicht danach. Dadurch stellst du sicher, dass die Lötspitze auch sauber ist.
3. Drücke nicht zu fest auf. Auch wenn man subjektiv meinen könnte, dass durch mehr Druck mehr Hitze entsteht - dem ist nicht so. Im schlimmsten Falle kann der Lötkolben oder die Lötspitze beschädigt werden. Im Zweifelsfalle also Temperatur oder Dauer anpassen, aber niemals aufdrücken.

Übung 1: Zwei Drähte kreuzweise miteinander verbinden

Gekreuzte Drähte zusammengelötet.

Lernziel: Stelle Deine erste Lötstelle her.

1. Isoliere einen der Drähte an beiden Seiten ab, biege ihn zu einem Ring zusammen, die abisolierten Enden sollen sich dabei kreuzweise berühren.
2. Klemme den Draht mittels der helfenden Hand fest, so dass Du bequem mit dem Lötkolben an die Kontaktstelle kommst. Die gekreuzten Kabel helfen dabei.
3. Erhitze mit dem Lötkolben die Lötstelle so, dass beide Drähte berührt werden. Normalerweise reichen 3-5 Sekunden aus. Jetzt führst Du das Lötzinn zu. Warte kurz – dann wird es flüssig. Schiebe nun soviel Lötzinn nach, bis die Menge des Lots ausreichend die gesamte Lötstelle zu umfließt. Entferne nun gleichzeitig Lötzinn und Lötkolben von der Lötstelle und lasse sie erkalten.
4. Ich habe Dich absichtlich einen Ring löten lassen. Warte bis die Lötstelle abgekühlt ist. Versuche jetzt die Lötstelle auseinanderzureißen. Wenn Du sauber gelötet hast wird Dir das nicht gelingen - so stabil ist eine ordentlich verlötete Verbindung!

http://www.youtube.com/watch?v=LzO8SMubWsY

Erklärende Hinweise:

• Immer erst die Bauteile erhitzen, dann das Lot zuführen! Dafür gibt es mehrere Gründe:
  • Führst du das Lot zu früh auf den Lötkolben, so verdampft das Flussmittel und die Verbindung von Lot und Bauteilen wird nicht richtig hergestellt ("Kalte Lötstelle"). Das Flussmittel sorgt übrigens dafür, dass die Oxide an den Komponenten entfernt werden und es verringert die Oberflächenspannung. Weitere Informationen über Flussmittel erhältst du bei Wikipedia.
  • Sind die zu verbindenden Bauteile kalt, so wird keine ordentliche Verbindung hergestellt und unter Umständen kann dann kein Strom fließen.
• Die Erhitzdauer der Komponenten, die du verbinden möchtest, ist Gefühls- und Erfahrungssache. Die richtige Zeit hängt von dem Durchmesser der Materialien ab. Erhitzt du ein Bauteil zu lange, kann es den Hitzetod sterben, erhitzt du es zu kurz, kann die Verbindung nicht hergestellt werden.
• Solche gekreuzten Verbindungen sind zur Übung recht geeignet, um die Festigkeit zu demonstrieren. Allerdings solltest du beachten:
  • Lötstellen sind nicht dafür gedacht, große mechanische Kräfte auszuhalten. Im Zweifelsfalle musst du die mechanische Kraft anders abführen.
  • Gekreuzte Verbindungen sind nicht "die feine Art". Verwende, sofern möglich, parallele Verbindungen.

Übung 2: Zwei Drähte parallel miteinander verbinden

Parallel liegende Drähte zusammengelötet.

Lernziel: Diese Art der Verbindung ist besonders nützlich wenn Du zwei Drähte miteinander zusammenbringen möchtest. Ziehe vorher noch einen Schrumpfschlauch auf, dann kannst Du nach dem Löten mittels der Heißluftpistole eine perfekte isolierte Verbindung herstellen.

1. Drähte abisolieren und in die helfende Hand einspannen, ausrichten und wie in Übung 1 miteinander verbinden.

Übung 3: Eine Litze verzinnen

Eine verzinnte Litze.

Lernziel: Wenn Du eine Litze mit dem Seitenschneider durchtrennst und abisolierst, dann siehst Du viele feine Drähtchen. Diese stehen schnell wild in alle Richtungen ab. Um dies zu verhindern verzinnt man das Ende. Als zusätzlicher Effekt lassen sich zwei verzinnte Drähte leichter miteinander verlöten.

1. Isoliere ein Ende vom Draht ab und verdrille es zwischen Daumen und Zeigefinger.
2. Klemme das Ende wieder in der helfenden Hand ein.
3. Erhitze am besten mit der flachen Seite der Lötspitze das gesamte Ende, passe dabei auf, dass Du nicht die Isolierung anschmorst.
4. Führe jetzt das Lötzinn zu. Wenn es flüssig geworden ist, bewege den Lötkolben hin und her und verteile das Zinn auf der gesamten Litze.

Übung 4: Ein Bauteil auf einer Platine festlöten

Ein Widerstand auf einer Lochrasterplatine festgelötet.

Lernziel: Wenn Du ein Bauteil auf einer Platine festlöten möchtest, dann solltest Du Dir vorher die Platine genau ansehen. Auf den Fotos dieser Übung siehst Du eine Lochrasterplatine. Sie besitzt auf einer Seite „Kupferpunkte“. Bei einer Streifenrasterplatine sind anstelle der Punkte Streifen aus Kupferbahnen. Für diese Übung spielt es keine Rolle welchen Platinentyp Du verwendest.

1. Nimm ein beliebiges Bauteil (auf dem Foto siehst Du einen Widerstand) und biege die Beinchen. Sie sollten mühelos durch die Löcher hindurchpassen. Setze das Bauteil nun so auf, dass es auf der Seite ohne Kupferpunkt / Kupfersteifen ist und die Beinchen auf der Seite mit den Punkten / Streifen herausschauen.
2. Du erleichterst Dir die Arbeit, wenn Du das Bauteil mit einem kurzen Stück Klebeband oder Malerkrepp festklebst, dann verrutscht Dir auch nichts. Du solltest auf keinen Fall die Beinchen auf der Rückseite der Platine biegen, um dir die Fixierung mittels Klebeband zu ersparen, denn:
   1. Verbogene Beinchen machen das Entlöten im Korrekturfalle schwer
   2. Verbogene Beinchen können unter Umständen dazu führen, dass sich das Lötzinn von Nachbarlötstellen mit dem verbogenen Beinchen verbinden.
3. Spanne die Platine wieder in der helfenden Hand ein.
4. Erhitze sowohl den Draht des Bauteils, als auch das Kupfer auf der Platine. Führe nun das Lötzinn zu. Du wirst sehen, es umschließt den Draht vollkommen und fließt dabei auch in das Loch - die Verbindung ist somit perfekt. Wenn Du nur den Draht erhitzt, dann kann das Zinn die Verbindung mit der Platine nicht richtig herstellen – ein Wackelkontakt oder eine sogenannte kalte Lötstelle ist vorprogrammiert.

Übung 5: Entlöten mit Entlötpumpe

Mit dieser Entlötpumpe können Lötfehler beseitigt werden.

Lernziel: Leider passieren immer mal wieder Fehler beim Löten. Wenn Du zuviel Lötzinn verwendet hast, es über die Platine gelaufen ist oder Du ein Bauteil wieder von der Platine lösen möchtest, dann kannst Du eine Entlötpumpe verwenden.

1. Bereite die Entlötpumpe vor, bei meiner Version muss über eine Feder die Pumpe gespannt werden.
2. Erhitze das überschüssige Lötzinn mit dem Lötkolben und warte bis es flüssig ist.
3. Setze die Entlötpumpe an und löse sie aus. Das flüssige Lötzinn wird dann in die Pumpe gesaugt.
4. Bei Bedarf den Vorgang mehrfach wiederholen.

Wichtig:

• Lagere die Entlötpumpe niemals in gespanntem Zustand, denn dann ermüdet die Feder und die Entlötpumpe wird unbrauchbar.
• Reinige die Entlötpumpe regelmäßig. Wenn du das kalte Lötzinn aus der Spitze der Pumpe drücken kannst, war es zuviel.
• Entlötpumpen haben im Regelfall eine Spitze aus Silikon. Du kannst also die Lötpumpe für eine kurze Zeit auf dem Lötkolben platzieren.

Übung 6: Entlöten mit Entlötlitze

(Noch) saubere Entlötlitze (D-Kuru/Wikimedia Commons/CC-BY-SA 3.0)

Lernziel: Eine Alternative zur Entlötpumpe stellt eine Entlötlitze dar. Eine Entlötlitze besteht aus einem engmaschigen Geflecht aus Kupferdraht, das mit einem Flussmittel behandelt ist. Durch das engmaschige Geflecht besitzt die Entlötlitze eine große Oberfläche. Beim Erhitzen kann durch diese große Oberfläche in Verbindung mit dem Flussmittel Lötzinn von einer Lötstelle auf die Entlötlitze gezogen werden, wodurch die Lötstelle von Lötzinn gereinigt wird.

1. Vorbereitung: Erhöhe die Temperatur des Lötkolbens um 20-30°C, rolle ein längeres Stück (10cm) Entlötlitze von der Rolle und greife es mit einer Spitzzange
2. Lege die Entlötlitze über die Lötstelle und drücke leicht mit dem Lötkolben auf die Entlötlitze
3. Nach kurzer Zeit siehst Du, wie das Lötzinn von der Lötstelle auf die Entlötlitze übergeht - entferne nun gleichzeitig die Entlötlitze von der Lötstelle und den Lötkolben.
4. Falls die Lötstelle noch mit Lötzinn verunreinigt ist, wiederhole den Vorgang mit einem noch sauberen Teil der Entlötlitze
5. Vergiss nicht nach dem Entlöten, die Temperatur des Lötkolbens wieder zu verringern.

Wichtig:

• Die Entlötlitze leitet wunderbar die Hitze - rolle daher immer ausreichend Entlötlitze von der Rolle und benutze eine Spitzzange o.Ä. zum Festhalten.
• Entferne nach dem Übertragen des Lötzinns von der Lötstelle auf die Entlötlitze nie erst den Lötkolben, da sonst die Entlötlitze mit dem Bauteil verlötet wird - erst Entlötllitze vom Bauteil, dann den Lötkolben entfernen
• Gebrauchte Entlötlitze kann mit einem Seitenschneider abgetrennt werden - da Flussmittel beim Entlöten verbraucht wird, lasse einen halben Zentimeter Abstand zum benutzten Teil der Entlötlitze.

Übung 7: Eine Verbindung herstellen

Zwei Bauteile mit Lötverbindung.

Lernziel: Auf den Platinen ist es manchmal nötig eine Verbindung zwischen zwei Lötstellen herzustellen. Längere Lötverbindungen solltest Du vermeiden, bzw. sie durch eine ordentliche Drahtverbindung zusammenbringen. Ich habe auch schon längere Lötverbindungen gesehen, sie sind oftmals aber nur Resultat von schlechtem Platinendesign.

1. Löte die Bauteile an der gewünschten Position fest.
2. Beginne an einem Bauteil, erhitze das Lötzinn an dieser Stelle solange bis es wieder flüssig wird. Gebe Lötzinn dazu und ziehe den Lötkolben unter gleichmäßiger Zugabe von Lötzinn bis zu der gewünschten Position.
3. Achte darauf, dass auch an der Anschlussstelle das Lötzinn wieder flüssig wird und das Bauteil richtig umfließt. Ab jetzt sind beide Bauteile miteinander verbunden.
4. Sollte es zwischendurch zu Unterbrechungen gekommen sein, dann erhitze diese Stelle mit dem Lötkolben, gebe bei Bedarf noch etwas Lötzinn hinzu und schließe die Unterbrechung.

Grundsätzlich sind allerdings diese "Tröpfchenverbindungen" nicht schön, da sie schwer zu Löten sind. Nutze besser einen gebogenen Draht. Das richtige Drahtbiegen kannst du gerne bei uns erfragen, einen Mini-Guide gibt es leider noch nicht.

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Tipps

Kalte Lötstellen - zu wenig Hitze

Eine kalte Lötstelle entsteht wenn Du das Lötzinn nicht richtig erhitzt, es bildet sich keine stoffschlüssige Verbindung. Durch den fehlenden Materialkontakt ist die volle Leitfähigkeit nicht gegeben.

Ein weiterer Aspekt ist: die Verbindung ist mechanisch nicht stark belastbar, sie bricht sehr leicht, bzw. hält keinem Zug stand. Aus diesem Grund unbedingt darauf achten, dass die Lötstelle vollständig erhitzt ist.

Lötzinn anstatt Drähte erhitzen

Erhitze mit dem Lötkolben immer zuerst die Drähte, bzw. die Kontaktstelle. Erst jetzt solltest Du das Lötzinn hinzugeben, es schmilzt und umfließt die Lötstelle genau so wie es sein soll. Falsch ist es zuerst das Lötzinn mit dem Lötkolben zu schmelzen und dann an der Lötstelle zu verteilen, dies gibt meistens kalte Lötstellen.

Zuviel Hitze

Manche Bauteile vertragen nicht viel Hitze. Schütze es mit meinem Kühlkörper vor der Zerstörung. Beispielsweise kannst Du eine Krokodilklemme - am besten aus Kupfer - zwischen Lötstelle und Bauteil klemmen. Sie leitet die Wärme ab.

Zu wenig Lötzinn

Gerade bei Rasterplatinen solltest Du auf eine ausreichende Menge an Lötzinn achten. Wichtig ist nicht nur ein kleines "Häufchen" auf der Platine. Wenn Du sie richtig erhitzt hast, dann soll auch etwas Lötzinn in das Loch fließen und so die Ritzen schließen.

Litzen noch stabiler verbinden

Wenn die Verbindung von zwei Litzen noch stabiler sein soll, dann kannst Du folgenden Trick von Moritz anwenden:

"Zum Verbinden von Leitungen: Ich habe sie auch lange genug einfach auf Stoß verlötet, aber das ganze hat den Nachteil dass leicht Lot in den Draht hineinfließt, er damit steif wird, die gesamte Stelle etwas spröde ist. Daher mache ich das mittlerweile so: Einen Draht klassisch abisolieren, den anderen 3x so lang abisolieren. Beim langen ca. 2/3 der Drähte nach 1/3 abknipsen, so dass nun 2x in gleicher Länge der komplette Leiter bereitsteht. Diese übereinanderlegen und das lange Stück herumwickeln, mit etwas Lot sichern."

Eine detaillierte Beschreibung mit vielen Bildern findet Ihr auch hier: http://moritz.augsburger.name/2011/06/07/183-Litzen-auf-Stoss-verloeten.html

Weiterführende Informationen

In der Elektronikecke hängt die ERSA Lötfibel, die sehr gute Informationen zum Löten enthält. Lesenswert!

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Bausatz

Beschreibung

Bausatz Löten lernen

Ab sofort gibt es einen kleinen Bausatz. In dem Bausatz findest Du genügend Material um die oben genannten Übungen mehrfach durchzuführen. Wenn Du auch gleich das Entlöten üben willst, dann kannst Du ihn unendlich oft benutzen!

Inhalt

Beispielinhalt des Bausatzes

In dem Bausatz befinden sich:

• 1x Platine (wahlweise Loch- oder Streifenraster) ca. 5 cm x 6 cm groß, genügend Platz um die ersten Bauteile darauf zu verlöten
• 4x Litze ca. 8 - 10 cm lang.
• 6x diverse gebrauchte elektronische Bauteile, sie stammen aus alten Platinen und wären eigentlich zum Elektromüll gewandert. In jedem Bausatz befinden sich unterschiedliche Teile, aber Achtung: wahrscheinlich sind sie defekt. Sie dienen wirklich nur als Lötübung!

Arbeitsmaterialien intern

• Der Bausatz passt in die 60x80mm Druckverschlussbeutel
• Beipackzettel einzeln als .png: Medium:Beipackzettel-workshop-loeten-lernen.png
• Beipackzettel als GIMP-Datei .xcf: Medium:Beipackzettel-workshop-loeten-lernen.xcf
• Beipackzettel 9fach zum Ausdrucken als .odf: Medium:Beipackzettel-loeten-lernen.odt