Lutowanie próżniowe - czym jest?

Jest to proces łączenia metali w piecach próżniowych z wykorzystaniem materiałów lutowniczych. Charakteryzuje go wysoka czystość, brak przegrzań i naprężeń oraz bardzo wysoka wytrzymałość połączenia lutowniczego. W ramach jednego cyklu można połączyć zabiegi lutowania i hartowania.

Nowoczesny proces lutowania próżniowego

Jest to metoda trwałego łączenia metali, która opiera się na wykorzystaniu pieców próżniowych oraz odpowiedniego spoiwa (zwanego także lutem albo topnikiem). Środki topliwe wykorzystywane do uzyskania wytrzymałego połączenia lutowniczego charakteryzują się z reguły niższą temperaturą topnienia od łączonych metali. Lutowanie próżniowe uważane jest obecnie za jedną z najnowocześniejszych oraz zarazem niezawodnych metod łączenia. Technika ta cieszy się ogromną popularnością ze względu na wysoką czystość, precyzję i wytrzymałość wytwarzanego połączenia. Ponadto pozwala ona na połączenie procesów lutowania i hartowania w jeden cykl, dzięki czemu produkcja przebiega sprawniej.

Czym lutowanie twarde stali różni się od miękkiego lutowania?

Lutowanie twarde stali to proces wymagający zastosowania spoiwa, którego temperatura topnienia przekracza 450°C. Technika ta jednak nie sprawdzi się w przypadku wszystkich metali, które charakteryzują się niższą temperaturą topnienia (np. ołowiu lub cynku). Korzystać z niej można zaś w sytuacjach wymagających łączenia stopów mosiądzu, miedzi, aluminium czy stali. Lutowaniem miękkim określa się metody, w których materiał lutowniczy cechuje się niższą niż 450°C temperaturą topnienia.

Jakie zalety ma lutowanie próżniowe?

Lutowanie próżniowe to bez wątpienia jedna z niezawodnych metod łączenia, która ceniona jest przede wszystkim za:

– brak niejednorodnej struktury wywoływanej przechodzącymi strefami spawania
– możliwość łączenia różnych materiałów i tworzyw
– brak zanieczyszczeń bazowych materiałów
– dużą wytrzymałość powstałego połączenia
– brak problemów z korozją – niskie naprężenia
– brak przegrzań w procesie obróbki części
– możliwość przeprowadzenia procesów lutowania i hartowania w jednym cyklu

Lutowanie twarde – Rodzaje spoiwa

Spoiwa twarde z wyglądu przypominać mogą elektrody do spawania, co związane jest z obecnością otuliny topnikowej. Ze względu na podstawowy składnik materiału wyróżnić można aż 8 klas lutów, które prezentują się następująco:

Klasa AL – Luty aluminiowe tego rodzaju wykorzystywane są przede wszystkim do lutowania stopów aluminium, które cechują się wyższą temperaturą topnienia. Materiały lutownicze tej klasy zaczynają się topić przy około 600°C.

Klasa AG – Luty srebrne należą jednych z najbardziej uniwersalnych rodzajów połączeń lutowniczych. Klasa ta cechuje się dosyć szerokim zakresem topienia (od 450 do 1000°C), który zależny jest od pozostałych dodatków.

Klasa CP – Luty miedziane z dodatkiem fosforu to doskonałe rozwiązanie dla połączeń miedzianych, mosiężnych lub brązowych. Klasa ta wyróżnia się dobrą przewodnością elektryczną i wysoką wytrzymałością. Lutowanie twarde mosiądzu spoiwem tego rodzaju wymaga uzyskania temperatury na poziomie 650-900°C.

Klasa CU – Luty z miedzy bez dodatków to świetne rozwiązanie do lutowania stali, niklu i stopów miedzi oraz cynku. Lutowanie twarde miedzi staje się możliwe po osiągnięciu temperatury około 1070°C.

Klasa NI – Luty niklowe wykorzystywane najczęściej do łączenia stali nierdzewnej i stopów molibdenu, wolframu oraz kobaltu. Zakres temperatur w tym przypadku wacha się w przedziale od 875 do 1100°C.

Klasa CO – Luty kobaltowe stosowane są przede wszystkim w procesie twardego lutowania kobaltu, który zaczyna się topić przy około 1500°C.

Klasa AU – Luty złote charakteryzują się bardzo wysoką odpornością na utlenianie w wysokich temperaturach. Spoiwa tej klasy zawierają zazwyczaj dodatkowy składnik stopowy w postaci miedzy lub niklu.

Klasa PD – Luty z palladu posiadają nie więcej jak 60% tego pierwiastka, ponieważ wzbogacony jest on dodatkiem srebra lub miedzi. Połączenia powstałe przy pomocy spoiwa tej klasy cechują się dobrą próżnioszczelnością oraz zwilżalnością.