Löten ist eine grundlegende Technik zur dauerhaften Verbindung von Metallen, die sowohl in der Industrie als auch im Hobbybereich weit verbreitet ist. Dieser Prozess wird – je nach Schmelztemperatur des Lötmittels – in Weichöten und Hartlöten unterteilt. Jede Methode hat spezifische Anwendungen und erfordert unterschiedliche Werkzeuge, Lötmittel und spezielle Hilfsmittel, die den Lötvorgang erleichtern, wie zum Beispiel Flussmittel.
Worin unterscheiden sich Weichlöten und Hartlöten? Schmelztemperatur und Legierungszusammensetzung
Der entscheidende Unterschied zwischen Weichöten und Hartlöten liegt in der Schmelztemperatur des Lötmittels (sowie der Temperatur des Lötprozesses), die sich direkt auf die mechanischen Eigenschaften und die thermische Beständigkeit der Metallverbindung auswirkt.
Weichlöten
Diese Methode gewährleistet eine gute elektrische Leitfähigkeit und optimale Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beschädigungen in Niedertemperaturinstallationen.
Weichlöten haben eine Schmelztemperatur unter 450°C. Die am häufigsten verwendeten Legierungen sind:
- Zinn-Blei-Legierungen (Pb-Sn) – klassische Lote mit guter Benetzbarkeit. Früher häufig in der Elektronik eingesetzt, wird ihre Produktion aufgrund des Bleigehalts schrittweise eingeschränkt. Ein Beispiel ist das Flussmittel RF800.
- Bleifreie Zinn-Kupfer-Legierungen (Sn-Cu) – beliebt und RoHS-konform (gemäß EU-Richtlinien zur Einschränkung gefährlicher Stoffe in elektronischen und elektrischen Geräten). Sie haben eine hohe Schmelztemperatur (~227°C) und eine geringere Fließfähigkeit als bleihaltige Lote.
- Zinn-Silber-Legierungen (Sn-Ag) – hauptsächlich für Anwendungen, die höhere Festigkeit, Belastbarkeit und thermische Widerstandsfähigkeit erfordern, wie in der Automobilindustrie oder bestimmten industriellen Geräten.
- Zinn-Silber-Kupfer-Legierungen (Sn-Ag-Cu) – sogenannte SAC-Legierungen. Die am häufigsten verwendeten Legierungen in der bleifreien Elektronik. Ähnlich wie Sn-Cu-Lote besitzen sie eine relativ geringe Fließfähigkeit, doch in SAC-Legierungen kann die Silberkomponente minderwertige Loteigenschaften ausgleichen. Ein Beispiel ist die Easy Print Lötpaste /Sn96.5Ag3Cu0.5/.
Hartlöten
Hartlöten verwendet Lötmittel mit einer Schmelztemperatur über 450°C (obwohl die konventionelle Obergrenze bei etwa 900°C liegt, gibt es in der Praxis keine feste maximale Grenze für Hartlöten). Diese Lötverbindungen ermöglichen extrem widerstandsfähige und langlebige Metallverbindungen in Hochdrucksystemen und Hochtemperatur-Heizanlagen.
Je nach Anwendungsmethode können folgende Legierungen eingesetzt werden:
- Silber-, Kupfer- und Zinklegierungen (Ag-Cu, Ag-Cu-Zn) – zeichnen sich durch ausgezeichnete Kapillarwirkung aus und werden z. B. in der Kältetechnik, in HVAC-Systemen oder Edelstahlrohrleitungen verwendet.
- Kupfer-Phosphor-Legierungen (Cu-P) – häufig für die Verbindung von Kupferbauteilen genutzt, ohne dass zusätzliches Flussmittel erforderlich ist. Phosphor dient hier als Entoxidationsmittel und Flussmittel.
- Nickel- und Kobaltlegierungen sowie Messing – bieten eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Temperaturen. Sie kommen in der Luftfahrtindustrie, Energietechnik sowie bei der Herstellung von Wärmetauschern zum Einsatz.
Ein Beispiel für ein geeignetes Flussmittel zum Löten und Schweißen von Messing ist Flussmittel Borax, das die Lötfähigkeit und Haltbarkeit der Verbindung verbessert.
Weichlöten vs. Hartlöten – Unterschiede in Verbindungskraft und Betriebssicherheit
Weichlöten
Weichlöten bieten eine moderate mechanische Festigkeit (typischerweise <50 MPa). Dennoch reicht diese in vielen Anwendungen aus, etwa in der Elektronik, Automatisierungstechnik oder leichten Sanitärinstallationen.
Diese Lötmittel zeichnen sich zudem durch eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit aus – eine unerlässliche Eigenschaft beim Verbinden von Drähten, Lötpads und elektronischen Bauteilen.
Hartlöten
Hartlote erreichen deutlich höhere mechanische Festigkeiten (bis zu 200–300 MPa) im Vergleich zu Weichlöten. Sie weisen außerdem eine bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber Vibrationen und aggressiven Medien auf (z. B. technische Gase, Säuren, Salzwasserlösungen).
Diese Lote werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen Dichtheit und Langlebigkeit gefragt sind – besonders wenn die Verbindung hohen Temperaturschwankungen, hohem Druck oder dynamischen Belastungen ausgesetzt ist.
Weichlöten vs. Hartlöten – Unterschiede im Prozessablauf
Weichlöten
Weichlöten kann punktuell mit einfachen Werkzeugen und geringer Energie durchgeführt werden, ohne dass jedes Bauteil stark erhitzt werden muss. Der Prozess verläuft schnell und gefährdet die angrenzenden Materialien nicht (z. B. Kunststoffe, PCB-Isolationen). Zudem lässt sich Weichlöten gut automatisieren.
Hartlöten
Hartlöten erfordert eine vorherige Erwärmung der gesamten Verbindung auf über 450°C, was den Einsatz eines Gasbrenners, Induktion oder geeigneter Kühlmethoden notwendig machen kann. In bestimmten Anwendungen erfolgt die Erwärmung mittels kontrollierter Atmosphäre in speziellen Öfen, beispielsweise beim Vakuumlöten in der Produktion von Wärmetauschern.
Zudem ist eine sorgfältige Vorbereitung der Arbeitsfläche vor dem Löten erforderlich, ebenso wie der Einsatz spezieller Flussmittel, die hohen Temperaturen standhalten.
Anwendung beider Lötmethoden
Weichlöten – Präzision, Leitfähigkeit und Vielseitigkeit bei niedrigen Temperaturen
Weichlöten findet breite Anwendung in Branchen, die eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit, präzise Montage und geringe mechanische Spannungen an der Verbindung erfordern.
Verbraucher- und professionelle Elektronik
Weichlöten ist die Standardtechnik bei der Montage elektronischer Komponenten, darunter integrierte Schaltungen (SMD, THT), Kondensatoren, Widerstände und Mikroprozessoren auf Leiterplatten (PCBs).
Hierbei werden Zinn-Blei- oder bleifreie Lote verwendet – oft in Form von Flussmittel-kernhaltigem Lötzinn (umhüllte Lote). Diese Applikationsmethode vereinfacht den Lötprozess und kann den zusätzlichen Einsatz von Flussmittel überflüssig machen.
Elektrotechnik und industrielle Automatisierung
In der Produktion von Steuergeräten, Relais, Transformatoren und Steckverbindungen werden Weichlote eingesetzt, um eine gute Leitfähigkeit und eine angemessene Haltbarkeit der Verbindungen sicherzustellen.
Sanitär- und Heizungsinstallationen (bis zu 110°C)
Die Verbindung von Kupferrohren und Formstücken in Wasserversorgungssystemen (Warmwasserinstallationen) oder Zentralheizungen ist eine weitere Anwendung des Weichlötens, insbesondere unter Verwendung von Zinn-Kupfer- oder Zinn-Blei-Loten.
Der Erfolg dieses Prozesses hängt von der optimalen Betriebstemperatur (maximal 110°C) ab. Sollte es zu plötzlichen Temperaturspitzen kommen, spielt die Wahl des richtigen Flussmittels eine entscheidende Rolle. Ein Beispiel für ein geeignetes Weichlötmittel in Sanitärinstallationen ist unsere Lötwasser, das die Benetzbarkeit von Metallen verbessert und Oxide reduziert – entscheidend für die Dichtheit und Haltbarkeit der Lötverbindung.
Modellbau, Hobbyreparaturen und DIY-Projekte
Weichlöten wird auch häufig in Handwerksarbeiten sowie bei der Reparatur von Nichteisenmetallen und ihren Legierungen wie Kupfer, Messing, Zinn und Zink eingesetzt.
Dieser Prozess erfordert keine umfangreiche Werkzeugausstattung – eine einfache Widerstands- oder Transformatorlötstation genügt – was ihn zur attraktivsten Option für Heimwerker macht.
Hartlöten – Hohe Festigkeit für extreme Arbeitsbedingungen
Hartlöten gewährleistet äußerst stabile Verbindungen mit hoher mechanischer, thermischer und chemischer Widerstandsfähigkeit. Diese Technik ist besonders geeignet für Hochtemperaturinstallationen sowie die Energie-, Automobil- und Luftfahrtindustrie.
Kälte-, Klima- und Gasanlagen
Das Verbinden von Kupferrohren in Klimaanlagen, Kühlsystemen sowie technischen und brennbaren Gasinstallationen erfordert Lötverbindungen mit hoher Widerstandsfähigkeit gegenüber Druckschwankungen, Vibrationen und Arbeitstemperaturen. Hierfür werden Kupfer-Phosphor- oder Silberlote eingesetzt.
Industrielle Hydraulik und technische Installationen
In der Industrie kommt Hartlöten vor allem bei der Montage und Reparatur von Druckanlagen aus Stahl, Messing, Bronze und Kupfer zum Einsatz. Diese Methode bewährt sich in Umgebungen, die chemisch aggressive Substanzen wie Salzwasserlösungen, technische Glykolmischungen oder Kältemittel wie R410A, R32 und R290 erfordern.
Automobil- und Luftfahrtindustrie
Hartlöten ermöglicht die dauerhafte Verbindung von Bauteilen, die starken Vibrationen, wechselnden Temperaturen und Korrosion ausgesetzt sind. Sowohl in der Automobil- als auch in der Luftfahrtbranche werden dabei Komponenten wie Kühlsysteme, Kraftstoffleitungen, Turbolader-Bauteile oder Teile aus schwer bearbeitbaren Legierungen (Nickel-Superlegierungen, Titanlegierungen) miteinander verbunden.
Werkzeugherstellung, Maschinenbau und Zubehörproduktion
Hartlöten kommt bei der Herstellung von Werkzeugköpfen und -buchsen sowie beim Einsetzen von Hartmetallplatten in Schneidwerkzeuge (z. B. Fräser, Bohrer) zum Einsatz – überall dort, wo industrielle Maschinen starken mechanischen Belastungen standhalten müssen. Eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Scherkräfte und Materialermüdung ist dabei entscheidend.
Schmuckherstellung, industrielle Elektronik und hochentwickelte elektronische Systeme
In spezialisierten Anwendungen wie der Schmuckherstellung werden Edelmetall-Lote – Gold, Silber und Palladium – eingesetzt. Sie müssen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische und chemische Einflüsse aufweisen und gleichzeitig höchsten ästhetischen Ansprüchen genügen.
Interessanterweise spielen Edelmetall-Lote auch eine entscheidende Rolle in der Mikroelektronik, insbesondere beim Löten von Mikrowellenschaltungen und anderen hochentwickelten elektronischen Bauteilen.
Zusammenfassung
Löten mag auf den ersten Blick einfach erscheinen – doch das ist nicht der Fall. Diese Tätigkeit erfordert hohe Präzision, Vorsicht und vor allem fundiertes Wissen. Um die Feinheiten des Lötens zu verstehen, musst du die grundlegenden Unterschiede zwischen Weichlöten und Hartlöten kennen – sie ergeben sich aus der Arbeitstemperatur, der Art des Lötmittels und den jeweiligen Anwendungsgebieten.
Dieses Wissen hilft dir, potenzielle Gefahren zu vermeiden – denke daran, dass Sicherheitsanforderungen essenzielle Informationen sind, die du vor der Verwendung eines Geräts, Werkzeugs oder Materials unbedingt prüfen solltest!
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