Quelltext der Seite Lötwasser und Flussmittel für das Kaltlöten

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[[Datei:Alte-Loetkolben.png|600px|rechts|alte Lötkolben]]
==Herstellen==
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== Lötwasser und Flussmittel für das Kaltlöten ==

'''Lötwasser''' ist die historische Bezeichnung für wässrige Lösungen von Metallchloriden, die als Flussmittel beim '''Weichlöten''' eingesetzt werden. Der Begriff '''kalt löten''' bezieht sich auf Weichlöten bei Temperaturen unter 450 °C, im Gegensatz zum Hartlöten.

== Aufgabe von Flussmitteln ==

Beim Löten muss das flüssige Lot die zu verbindenden Metalloberflächen benetzen. Oxidschichten, Fett und Schmutz verhindern das. Flussmittel haben drei Aufgaben:

1. '''Reinigen:''' Lösen und Entfernen von Oxidschichten auf der Metalloberfläche
2. '''Schützen:''' Verhindern erneuter Oxidation während des Lötvorgangs
3. '''Benetzung fördern:''' Herabsetzen der Oberflächenspannung des flüssigen Lots

Ohne Flussmittel perlt Lötzinn auf Eisen, Stahl oder Edelstahl ab wie Wasser auf einer fettigen Pfanne.

== Klassische Flussmittel ==

=== 1. Lötwasser: Zinkchlorid ZnCl₂ ===

'''Herstellung:'''
Klassisches Lötwasser ist eine wässrige '''Zinkchlorid-Lösung'''. Traditionell selbst hergestellt:
: <math>\mathrm{Zn + 2\ HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow}</math>

'''Rezept:''' Zinkabfälle in Salzsäure auflösen bis keine Gasentwicklung mehr stattfindet. Die gesättigte Lösung ist gebrauchsfertig. Siehe [[Wasserstoff#Schulexperiment]].

'''Wirkungsweise:'''
ZnCl₂ ist eine Lewis-Säure. Es löst Metalloxide zu Chloriden auf und schützt die blanke Oberfläche bis 300 °C. Nachteil: Rückstände sind stark korrosiv. '''Lötstelle muss mit Wasser gewaschen werden.'''

'''Anwendung:''' Standard für Eisen, Stahl, Zinkblech, Dachrinnen. Ermöglicht "kalt löten" bei 250-300 °C statt Schweißen.

=== 2. Kolophonium und Kolophoniumlösung ===

'''Kolophonium''' ist der Destillationsrückstand von Baumharz, hauptsächlich Abietinsäure.

* '''Festes Kolophonium:''' Wird direkt an die Lötstelle gehalten. Schmilzt ab 70 °C, reinigt mild.
* '''Kolophoniumlösung:''' Kolophonium in Spiritus oder Isopropanol gelöst. Lässt sich pinseln. Verdunstet, zurück bleibt aktive Harzschicht.

'''Rezept Kolophoniumlösung:'''
10-30 g Kolophonium in 100 ml Brennspiritus oder Isopropanol auflösen. In Tropfflasche abfüllen. Je höher der Harzanteil, desto aktiver.

'''Vorteil:''' Rückstände sind nicht korrosiv und nicht leitfähig. Müssen bei Elektronik nicht entfernt werden.
'''Nachteil:''' Schwache Reinigungswirkung. Nur für Kupfer, Messing, vorverzinnte Teile. Auf Eisen unwirksam.

'''Anwendung:''' Standard in der Elektronik. Lötzinn mit "Kolophonium-Seele" enthält es bereits.

=== 3. Salmiakstein: Ammoniumchlorid NH₄Cl ===

Der '''Salmiakstein''' war das Universalwerkzeug des Klempners und Elektrikers. Ein gepresster Block aus Ammoniumchlorid.

'''Wirkung beim Erhitzen:'''
: <math>\mathrm{NH_4Cl \rightarrow NH_3 \uparrow + HCl \uparrow}</math>

Die entstehende Salzsäure beizt Metalloberflächen und reinigt die oxidierte Spitze des Lötkolbens. Der Ammoniak wirkt reduzierend.

'''Anwendung:'''
1. Lötkolbenspitze auf dem heißen Salmiakstein abstreifen. Sie wird sofort blank und verzinnt wieder.
2. Werkstück mit Salmiakstein abreiben und erhitzen. Funktioniert auf Kupfer, Messing, Eisen.

'''Nachteil:''' Starke Rauchentwicklung. Ammoniak stinkt. Rückstände korrosiv.

=== 4. Rindertalg ===

Historisches Flussmittel aus der Zeit vor der Chemieindustrie. Ausgeschmolzenes Rinderfett.

'''Wirkung:''' Talg schmilzt bei 40-50 °C, verkokt ab 200 °C. Die Fettsäuren reduzieren Oxide mild. Vor allem aber: Talg verdrängt Luft und Wasser, schützt also vor Oxidation während des Lötens.

'''Anwendung:''' Klempner verwendeten Rindertalg für Dachrinnen aus Zinkblech. Auch zum Verzinnen von Kupfergeschirr.
'''Vorteil:''' Ungiftig, lebensmittelecht, billig.
'''Nachteil:''' Schwache Reinigungswirkung. Wird bei höheren Temperaturen schwarz und stinkt. Nur für Zink, Blei, Kupfer.

=== 5. Lötfett / Löthonig: Historische Rezepte ===

Pastöse Mischungen für die Werkstatt. Vorteil: Laufen nicht weg, ideal für Überkopfarbeiten.
'''Rezept 1: Klempner-Lötfett um 1900'''
Für Eisen, Zinkblech, Dachrinnen. Stark aktiv, korrosiv.
* 50 g Zinkchlorid ZnCl₂
* 20 g Ammoniumchlorid NH₄Cl / Salmiak
* 25 g Rindertalg
* 5 g Kolophonium

'''Herstellung:''' Rindertalg im Wasserbad schmelzen. Kolophonium einrühren bis gelöst. Vom Herd nehmen. ZnCl₂ und NH₄Cl Pulver unter Rühren einmischen. Erkalten lassen. Ergibt salbenartige Paste.

'''Rezept 2: Löthonig für Feinarbeiten'''
Milder, für Kupfer und Messing.
* 60 g Kolophonium
* 30 g Vaseline oder weißes Mineralfett
* 10 g Ammoniumchlorid

'''Herstellung:''' Vaseline schmelzen, Kolophonium darin lösen. Salmiakpulver einrühren. Honigartige Konsistenz.

'''Rezept 3: Elektronik-Lötfett, nicht korrosiv'''
Für Kupferlitze, Platinen. Rückstände können bleiben.
* 70 g Kolophonium
* 30 g Vaseline
* 5 ml Isopropanol

'''Anwendung Lötfett:''' Mit Pinsel oder Holzspan dünn auftragen. Nach dem Löten bei ZnCl₂-haltigen Fetten mit heißem Wasser + Soda abwaschen.

== Weitere historische und moderne Flussmittel ==

{| class="wikitable"
! Flussmittel
! Zusammensetzung
! Wirkung
! Für Metall
! Rückstände
|-
| '''Borax'''
| Na₂B₄O₇
| Löst Oxide bei >700°C
| Hartlöten Stahl, Kupfer
| Glasig, abklopfen
|-
| '''Borsäure'''
| H₃BO₃
| Wie Borax, niedriger schmelzend
| Hartlöten
| Korrosiv
|-
| '''Salzsäure verdünnt'''
| HCl 10-20%
| Beizt Eisen vor dem Löten
| Eisen, Stahl
| Stark korrosiv
|-
| '''Phosphorsäure'''
| H₃PO₄
| Rostumwandler, Lötmittel
| Stahl, Edelstahl
| Phosphatschicht bleibt
|-
| '''Stearin / Stearinsäure'''
| C₁₇H₃₅COOH
| Wie Rindertalg, rein synthetisch
| Zink, Blei, Kupfer
| Nicht korrosiv
|-
| '''Organische Säuren'''
| Zitronensäure, Milchsäure
| Mild, biologisch abbaubar
| Kupfer, Messing
| Auswaschbar
|-
| '''No-Clean Flussmittel'''
| Synthetische Harze, Aktivatoren
| Für SMD-Elektronik
| Kupfer, vorverzinnt
| Verbleiben, nicht korrosiv
|-
| '''Aluminium-Lotflussmittel'''
| Alkalifluoride, Chloride
| Löst Al₂O₃ auf
| Aluminium
| Sehr korrosiv
|}

== Gibt es noch andere Flussmittel? Ja. ==

'''Spezialfälle:'''
1. '''Aspirin:''' Acetylsalicylsäure zerfällt beim Erhitzen zu Essigsäure. Notfall-Flussmittel. Stinkt nach Essig, funktioniert auf Kupfer.
2. '''Fichtenharz:''' Rohform von Kolophonium. Wurde von Bauern verwendet.
3. '''Urin:''' Enthält Ammoniumsalze. Wurde im Mittelalter zum Löten verwendet. Historisch belegt, nicht empfohlen.
4. '''Olivenöl:''' Verhindert Oxidation beim Verzinnen von Kupferkesseln. Kein echtes Flussmittel, nur Schutz.
5. '''Lötpaste:''' Moderne Mischung aus Lotpulver + Flussmittel + Bindemittel. Für SMD-Bestückung.

'''Für Aluminium:''' Normale Flussmittel versagen. Aluminiumoxid Al₂O₃ schmilzt erst bei 2072 °C. Man braucht Spezialflussmittel mit Fluoriden die das Oxid bei 500 °C auflösen. Oder man lötet unter Öl um Luft auszuschließen.

== Welches Flussmittel für welches Metall ==

{| class="wikitable"
! Metall
! Bestes Flussmittel
! Geht auch
! Geht nicht
|-
| '''Kupfer'''
| Kolophonium
| Lötfett mild, Rindertalg
| -
|-
| '''Messing'''
| Kolophonium
| Lötfett, Salmiak
| -
|-
| '''Eisen / Stahl'''
| Lötwasser ZnCl₂
| Lötfett stark, Salmiak
| Kolophonium pur
|-
| '''Zinkblech'''
| Lötwasser, Rindertalg
| Salzsäure verdünnt
| -
|-
| '''Edelstahl'''
| Phosphorsäure
| Lötwasser + Vorbehandlung
| Kolophonium
|-
| '''Aluminium'''
| Spezialflussmittel mit Fluorid
| Ultraschall-Löten
| Alle normalen Flussmittel
|-
| '''Elektronik'''
| Kolophonium, No-Clean
| -
| Lötwasser, Salmiak
|}

== Praxis-Regeln aus der Werkstatt ==

1. '''Je edler das Metall, desto milder das Flussmittel:''' Kupfer -> Kolophonium. Eisen -> Lötwasser. Aluminium -> Spezialflussmittel.
2. '''Je korrosiver das Flussmittel, desto besser die Reinigung:''' ZnCl₂ reinigt aggressiv, muss aber weg. Kolophonium reinigt schwach, darf bleiben.
3. '''Immer waschen nach Lötwasser:''' Heißes Wasser + Bürste + Soda neutralisiert Säurereste. Sonst frisst es dir das Werkstück in 6 Monaten durch.
4. '''Salmiakstein nutzen:''' Vor jedem Löten die Kolbenspitze am Salmiakstein abstreifen. Verzinnt sofort wieder.
5. '''Test:''' Unbekanntes Flussmittel erst an Probestück testen. 24h liegen lassen. Wenn es grün wird oder rostet, war es korrosiv.

== Sicherheit ==
* '''ZnCl₂, HCl, NH₄Cl:''' Ätzend. Augenschutz, Handschuhe, Absaugung. Nicht in geschlossenen Räumen.
* '''Kolophonium-Dämpfe:''' Können Asthma auslösen. Lötrauch absaugen. Hobbyraum lüften.
* '''Rindertalg:''' Brennt. Nicht überhitzen. Stinkt.
* '''Nie auf Zink mit Salzsäure in geschlossenen Räumen:''' Gibt hochgiftigen Zinkchlorid-Dampf.
* '''Lötfett selbst mischen:''' ZnCl₂ ist hygroskopisch. Pulver nur mit Staubmaske abwiegen.

== Literatur ==
* A. Lüdicke: ''Das Löten der Metalle''. 5. Auflage, Leipzig 1922.
* DIN EN 29454-1: ''Flussmittel zum Weichlöten''. Beuth Verlag 1994.
* Friedrich Kohl: ''Die Praxis des Klempners''. Weimar 1898.
* ''Deutsches Apothekerbuch'', Rezept für Löthonig, 1850.