Lötwasser und Flussmittel für das Kaltlöten

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

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

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.