Loddemetal og lodning: Definition, typer, sammensætning og anvendelser

Lodning er processen hvor et metal eller en legering med lavt smeltepunkt bruges til at samle to metaldele. Materialet, der smelter, kaldes loddemetal eller loddetin. Når man bruger loddet, smelter det ved lavere temperatur end de dele, der skal forbindes, så selve emnerne ikke smelter. Brug af lodde kaldes lodning.

Typer af lodning

• Blødlodning: Foregår ved relativt lave temperaturer og udføres ofte med loddejern og er almindelig til elektronik og elektrisk arbejde. Blødlodning benytter legeringer som tin-bly eller blyfri tinlegeringer.
• Hårdlodning (brasure): Kræver højere temperaturer og oftest en fakkel eller specielt udstyr. Hårdlodning bruges til VVS, metalarbejde, smykker og reparation af mekaniske dele. Her anvendes typisk sølv-, kobber- eller andre høj-smeltende legeringer.
• Glasloddning: En særlig type lodning hvor glas eller keramiske materialer forbindes ved smeltepunkter typisk omkring 450–550 °C.

Sammensætning af loddemetal

Der findes mange forskellige legeringer til forskellige anvendelser:

• Blyholdigt blødlod — klassisk sammensætning er omkring 60% eller 63% tin og 40% eller 37% bly. En eutektisk sammensætning (63/37 Sn/Pb) smelter skarpt ved ca. 183–185 °C, mens andre blandinger har et smelteområde. Blylod er effektivt og billigere, men giftigt.
• Blyfri lodninger — typisk baseret på tin med tilsætning af sølv og kobber (fx typer som Sn–Ag–Cu). Disse legeringer smelter højere, ofte omkring 217 °C eller mere, og kræver højere loddetemperatur.
• Der kan tilsættes små mængder indium, bismut, antimon eller andre metaller for at forbedre flydeevne, smeltepunkt eller mekaniske egenskaber. Indium forbedrer flydeevnen, men er dyrt.

Historie og lovgivning

Før i tiden var blylod meget udbredt til elektronik, emballage og VVS. Man opdagede dog, at bly kunne afgive sig til vand og fødevarer og forårsage forgiftning. Derfor er brugen af bly i mange forbrugerprodukter blevet begrænset. I 2006 indførte flere myndigheder og regioner restriktioner mod bly i elektronik, herunder EU, Kina og Californien, hvilket accelererede overgangen til blyfri lodninger.

Flux og overfladebehandling

Når metaller opvarmes, oxideres de ofte og danner et lag af metaloxid, som forhindrer loddet i at binde ordentligt. Derfor bruges flusmiddel (flux) til at fjerne eller omdanne oxider, så loddet kan våde og binde overfladen.

• Kolofonium (rosin) er et meget almindeligt flusmiddel til elektronik.
• Nogle flusmidler er vandopløselige og kan vaskes væk efter lodning; andre er "no-clean" og efterlader kun ringe rester.
• Til VVS og metalarbejde anvendes ofte mere aggressive flussmidler (fx syrebaserede), men disse må ikke bruges på elektronik, fordi de kan beskadige komponenter og skabe korrosion.
• Nogle loddetråder har en indbygget flusmiddelkerne, så flusmidlet frigives under opvarmning.

Praktiske forhold ved lodning

• Temperatur: Loddejernet sættes normalt til temperaturer, der er højere end loddets smeltepunkt for at sikre god varmeoverførsel. Leadfri lodninger kræver typisk højere temperaturer end blyholdige legeringer.
• Vådning (wetting): Et godt loddeforbindelse kræver, at loddet flyder godt på overfladen. Flux, korrekt temperatur og rene overflader er afgørende.
• Overfladefinish: Puder og komponenter kan have forskellige finish (fx HASL, ENIG), som påvirker lodbarheden.
• Produktionsteknikker: Ud over håndlodning findes der bøjlemetoder som loddepasta og reflow ved SMD-montering, samt wave-soldering til gennemgående komponenter.
• Problemer: Forkert temperatur eller dårlig rengøring kan give dårlige forbindelser, f.eks. kolde loddesteder, tombstoning, eller skrøbelige intermetalforbindelser (IMC).

Sikkerhed og miljø

• Blyholdigt lod er giftigt. Undgå indtagelse og indånding, og vask hænder efter arbejde med blylod. Bly i drikkevand og fødevarer kan medføre alvorlige helbredsproblemer.
• Lodderøg indeholder partikler og flygtige stoffer fra flussmidlet — brug udsugning og God ventilation, og undgå at indånde røg. Overvej røgudsugere ved gentagen brug.
• Håndtering og bortskaffelse af loddeaffald skal følge lokale miljøregler. Mange lande har restriktioner for bly i affald og produkter.
• Personligt værn: brug beskyttelsesbriller, handsker efter behov, og undgå hudkontakt med smeltet metal.

Anvendelser

Lodning bruges i mange sammenhænge:

• Elektronik: Til samling af komponenter på printkort (SMT og THT).
• Elektriske forbindelser: Sikrer ledningsforbindelser med lav modstand.
• VVS og varmeinstallationer: Hårdlodning og loddeteknikker til rør og fittings.
• Metalreparation og konstruktion: Samling af tynde metaldele, smykker og kunsthåndværk.
• Specialopgaver: Glasloddning og samling af keramiske eller glas-komponenter i f.eks. konstruktion og kunst.

Opsummering

Lodning dækker en række teknikker og materialer, fra blødlodning ved lave temperaturer til hårdlodning og glasloddning ved høje temperaturer. Valg af loddemetal, flussmiddel og arbejdsmetode afhænger af materialerne, krav til styrke og korrosionsbestandighed samt sundheds- og miljøhensyn. Overgangen fra blyholdige til blyfri legeringer har ændret praksis i elektronikindustrien, men hver type loddemetal har stadig sine fordele og ulemper.

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er loddet?

Q: Hvad er de to typer lodde?

Sp: Hvad er de to hovedtyper af blødt lod?

Spørgsmål: Ved hvilke temperaturer smelter disse forskellige typer lodde?

Spørgsmål: Hvorfor blev bly engang brugt i fødevaredåser?

Spørgsmål: Bruges bly stadig i elektronik i dag?

Spørgsmål: Hvad er det, der tilsættes til metaller, før de loddes?

Søg efter bogstav