Der Strippenstrolch - Das Löten

Hier wird nur das Weichlöten behandelt.
Erste Fassung: Stephan Mischnick, Herbst 1999
Ergänzt und kommentiert von Dipl.-Ing.(FH) Friedrich F. Fröhlich, Berlin, Februar 2011

Bei der Elektronikbastelei kommt man kaum um das Löten herum. Es gibt zwar Stecksysteme, die sind aber nur für Versuchsaufbauten geeignet, die nach erfolgter "Untersuchung" wieder auseinandergenommen werden. Also wollen wir hier mal das Löten näher betrachten.

Dazu braucht es Werkzeug…

Für die Elektronik benötigst du einen Lötkolben von 15-30 Watt Leistung. Er sollte nicht kleiner sein - dann bringt er zu wenig Wärme, aber auch nicht größer, da es dann recht schwierig wird, vernünftige Lötungen für die Elektronik herzustellen (das Flussmittel verbrennt zu schnell, das Lot bleibt zu lange flüssig und beim Wackeln gibt es „kalte Lötstellen“), oder Isolierstoffe und Elektronik-Bauteile (sind allesamt temperaturempfindlich) erleiden Hitzeschäden.
Wer sich länger mit der Elektronik beschäftigen möchte, dem sei zu einer Lötstation geraten, denn damit lässt sich besser und vor allem gleichmäßiger (Temperaturregelung!) löten.

Um den Lötkolben vernünftig ablegen zu können und zur Reinigung empfiehlt sich eine Lötkolbenablage mit feuchtem Viskoseschwamm. Das ist sehr praktisch, und es bastelt sich einfach besser. (siehe unten, am Ende der 1. Übung)

Um Elektronikteile aus Platinen auslöten zu können, empfiehlt sich eine Entlötsaugpumpe; diese Pumpe wird mit einer Feder gespannt und dann mit der Saugspitze an das flüssige Lot gehalten. Danach drückt man den Auslöseknopf, und das Lötzinn wird in die Pumpe gesaugt - vorausgesetzt, der Rückschlag hat sie nicht seitlich
(Wenn der Draht nicht verzinnt ist, kann Verzinnen vor dem Anlöten nützlich sein: Geh vor wie beim Verzinnen der Reißzwecken, nur sind die benötigten Zeitabschnitte kürzer, denn die zu erwärmenden Massen sind geringer. Halte das Drahtende dazu evtl. gegen das Holzbrettchen! Dann musst du nicht „in der Luft“ löten.)

Halte den „Fuß“ auf die verzinnte Reißzwecke und erwärme Fuß, Zwecke und Lot wieder, bis das Lot der Zwecke den Draht einwandfrei umflossen hat. Zieh den Kolben rasch fort! Nun musst du den Draht ganz still halten, bis das Lot erstarrt ist. Auch hier muss eine glatte, glänzende Oberfläche entstehen, sonst ist die Lötung schlecht und nicht zu gebrauchen. Zugeben von frischem Lot ist meist entbehrlich, aber ohne Flussmittel - und das ist ja im Lotdraht eingeschlossen - geht es oft nicht.

Da manche Werkstücke zu warm werden, um sie mit der Hand zu halten, und manche beim Erstarren des Lotes nicht bewegt werden dürfen, brauchst du auch noch Zangen, „Dritte-Hand“-Halter, dazu Trennwerkzeug für Draht usf., ggf. Abisolierwerkzeug, Lackkratzer usw. …und Material…

Außerdem brauchst du noch vernünftiges Lot (Lötzinn). Am besten ist Elektroniklot mit einem Durchmesser von etwa 1 mm geeignet. Dieses Lot sollte eine - für Elektronik geeignete -Flussmittelseele haben. Das Flussmittel (s.u.) löst während des Lötens die Oxidschichten von den Oberflächen der zu lötenden Teile.

Das Lot besteht aus einer Metalllegierung, meist mit hohem Zinngehalt, die bei etwa 200 °C schmilzt und erstarrt. Als Flussmittel dienen meist synthetische Harze.
Die Löttemperatur liegt bei 260 °C, da verbrennt das Flussmittel noch nicht zu schnell. Die Lötspitze soll etwa 310 °C haben; denn beim Löten kühlt sie schnell ab (gibt die Wärme schneller an die Lötstelle weiter als sie von ihrem Heizkörper nachgeheizt wird). (Müssen größere Teile gelötet/mehr Masse erwärmt werden, ist deshalb ein größerer Lötkolben besser als eine zu heiße Lötspitze.)

Zum Löten bringt man die zu verlötenden Teile mechanisch zueinander (Rumwickeln, Durchstecken, Drandrücken ...), drückt die Lötkolbenspitze etwa 1 Sekunde lang (je nach Größe/Masse der Teile) an die Lötstelle, um sie zu erwärmen, führt dann zusätzlich das Lot mit Flussmittel (kurz! Nicht zu viel, nicht zu wenig Lot!) an die Stelle/Lötspitze und wartet (kurz), bis das Lot die Lötstelle vollständig benetzt und umflossen hat, nimmt erst dann den Lötkolben von der Lötstelle weg und wartet ruhig ab, bis alles Lot erstarrt ist.

- Sekundensache; ruhige Hand, nicht unterbrechen! (Kinder, betet: Vater lötet!)

Metallabrieb kann gesundheitsschädlich sein - nach dem Löten Finger waschen! Auch kann der Lötrauch vom überhitzten Flussmittel die Atemwege reizen - wegblasen, lüften!"

Gut lötbar sind blankes Kupfer, Silber, Gold, auch Messing, Nickel, als galvanische Überzüge gebräuchlich. Andere Metalle, z.B. Bronze, Stahl, müssen vorverzinnt sein; bei Kupfer, Messing, Nickel ist dies ratsam.
Die Lötanschlüsse von Elektronikbauteilen müssen gut lötbar sein, dann genügt als Flussmittel Kolophonium, ein Kondensat aus Kiefernharz. Das löst - siedend heiß - vom Kupferdraht die Benetzung störende Oxidhaut, fördert andererseits selbst bei Anwesenheit von Wasser keine Korrosion an den Lötstellen. Es gibt nämlich auch elektronikgefährdende Flussmittel, z.B. „Lötfett“ für das Löten mechanischer Bauteile aus schwer lötbaren, mit widerstandsfähigeren „Oxidschichten“ behafteten Metallteilen, z.B. aus Stahl. Solche Flussmittel enthalten z.B. Chloride, die beim Erwärmen Salzsäure abspalten, um Oxide und andere nichtmetallische Oberflächenschichten zu lösen, später aber zu Korrosion oder elektrischen Nebenschlüssen = Zerstörung der Elektronik führen können.

Beim Nachlöten an Platinen (z.B. Leiterplatten) kann lotfreies Zugeben von Flussmittel erforderlich werden: dazu löst man Kolophonium in Spiritus und trägt es mit Pinsel auf. Auch eine Metalldose mit festem Kolphonium leistet gute Dienste: beim „Nachlöten“ versieht man den Kolben - das Kolo unmittelbar neben der Lötstelle platziert - erneut mit Flussmittel, durch Einstupsen der Lötstelle.

Es wird auch Draht gebraucht, für Bauteilverbindungen und Brücken etwa. Dieser Draht sollte eine Dicke von 0,7 mm nicht übersteigen, da er sonst nicht durch die Löcher der Lochrasterplatinen passt; dünner als 0,5 mm wackelt er aber schon wieder in den Bohrungen. Kupferdraht, Durchmesser 0,6mm, verzinnt oder versilbert, ist bestens geeignet.

Brettschaltungen kannst du mit vermessingten Reißzwecken (unlackiert und ohne Plastik-Überzug) aufbauen, die du in Brettchen eindrückst und verzinnst.

Besorge dir gleich mehrere davon, denn du wirst sicherlich mehrere Schaltungen basteln, die du dann miteinander vergleichen oder jemandem präsentieren kannst. Die Brettchen sollten etwa 10 x 20 cm groß und so ungefähr 1-1,5 cm dick sein. Fichte oder Kiefer eignen sich gut, Eiche oder Spanplatte überhaupt nicht, denn dort bekommst du die Reißzwecken nicht hinein. Am besten im Baumarkt mal nach Resten fragen, die sind vielleicht billig. Sicherlich hilft auch der Tischlermeister vor Ort gern mit Reststückchen weiter - und du triffst ihn mal wieder und kannst gleich ein wenig "klönen".

Werkzeug:

Lötkolben, 15-30 Watt
Lötkolben-Ablage, vorzugsweise „Lötstation“
feuchter Viskoseschwamm (Wasser)
bei Bedarf: Entlötpumpe
Zangen usw., je nach Bedarf

Material:

Lot (Lötzinn mit Flussmittelseele für Elektronik), etwa 1mm dick
Kupferdraht, verzinnt oder versilbert, etwa 0,6mm Durchmesser
Arbeitsgegenstände, evtl. aus Draht anzufertigen
bei Bedarf: Reißzwecken mit Messingoberfläche
bei Bedarf: Brettchen (aus Weichholz), etwa 20x10x1 cm
bei Bedarf: Kolophonium, fest oder gelöst

Arbeitsschutz:

Umgang mit Hitze (Brandschutz, -verletzungen), Blei, Kolophonium und -rauch beachten!

Der neue Lötkolben:

Ein neuer Lötkolben muss beim ersten Anheizen zunächst einmal gut verzinnt werden, damit die Lötspitze auch funktioniert. Du schaltest also den Lötkolben ein, stellst den Temperaturwähler auf 300°C - hilfsweise auf Mittelstellung - und tippst gelegentlich mit dem Lötzinn gegen die Lötspitze, ob der Lötkolben schon warm genug ist.

Wenn das Lot zu schmelzen beginnt, benetzt du damit die Lötspitze etwa 5mm weit rundherum (hierbei kann das Kolo-Döschen nützlich sein). Die Spitze muss schön „silbern“ glänzen, dann ist es richtig.

Nun ist dein Lötkolben einsatzbereit!

Die Kolbentemperatur ist richtig, wenn das Lot beim Ranhalten an die Spitze unverzüglich schmilzt, aber das heraustretende Flussmittel noch einige Sekunden siedet, anstatt sofort zu verbrennen.

1. Übung => Schaffe Lötstützpunkte

Drücke etwa 4 bis 5 Reißzwecken nebeneinander in das Brettchen. Dann halte die Lötkolbenspitze für 2 bis 3 Sekunden an eine Reißzwecke. Danach führst du den Lotdraht an die Lötspitze, wo sie auf der Zwecke aufliegt, und schmilzt Lotdraht ab (noch einmal etwa 1 Sekunde), bis Lot und Flussmittel die Zwecke bedecken und gut verlaufen sind, ziehst dann den Lotdraht weg und rasch den Kolben fort und lässt die „Lötstelle“ abkühlen (wartest noch einmal etwa 2 Sekunden), bis das Lot erstarrt ist.

Dabei dürfen das Brett oder die Lötstelle nicht erschüttert werden, sonst kann es eine „kalte Lötstelle“ geben. Es muss sich eine glänzende und ruhige Oberfläche ergeben.

Ist die Oberfläche unruhig und rauh, so handelt es sich um eine „kalte Lötstelle“, und man könnte sie in der Elektronik nicht gebrauchen. „Kalte Lötstellen“ sind zB. während des Erstarrens bewegt worden, oder aber die Werkstücke sind vom Lot nicht einwandfrei benetzt worden. In solchen Fällen kann man die Lötstelle aber noch einmal erwärmen - ggf. unter Zugabe von Flussmittel - und damit meistens doch noch ein gutes Ergebnis erzielen.

Verzinne nun nach diesem Verfahren alle übrigen Reißzwecken.

Wenn sich nach einigen Lötungen schwarze Krümel an der Lötspitze (Flussmittel-Rückstände) abgelagert haben, streifst du sie am feuchten Schwamm ab. Nimm dazu bitte keinen scharfen Gegenstand, denn du würdest die Beschichtung der Lötspitze beschädigen, und die Spitze würde längst nicht so lange halten.

2. Übung => Löte einen Drahtwald

Nimm nun den Draht (den versilberten Kupferdraht, nicht das Lötzinn) und biege daraus Tiere, Männchen oder vielleicht Bäume und Büsche. Die Teile sollten immer mindestens einen „Fuß“ bekommen. Biege dazu die Drahtenden an den „Füßen“ etwa 2 mm um.

Löte dann die Gebilde auf die Reißzwecken.

Wenn der Draht nicht verzinnt ist, kann Verzinnen vor dem Anlöten nützlich sein: Geh vor wie beim Verzinnen der Reißzwecken, nur sind die benötigten Zeitabschnitte kürzer, denn die zu erwärmenden Massen sind geringer. Halte das Drahtende dazu evtl. gegen das Holzbrettchen! Dann musst du nicht „in der Luft“ löten.

Auf diese Weise kannst du dir einen Drahtwald zusammenlöten:

(Bereits ab ca. 8 Jahren kann es los gehen ...)

Übung 3 => Baue ein Haus

Nimm 4 Reißzwecken für die Ecken des Hauses und drück sie in das Brettchen. Verzinne die Zwecken. Forme dann die vier Eckpfosten des Hauses aus Draht und löte sie senkrecht auf die Reißzwecken. Nun verbinde die vier Eckpfosten waagerecht mit weiteren Drahtstückchen an den oberen Enden miteinander zu einem Quadrat.
Setze dem Ganzen nun noch ein Dach auf!

Hier ist das gelötete Haus von Jan, damals 8:

Anmerkungen:

Du merkst, es ist nicht ganz so einfach, mehrere Drähte gleichzeitig miteinander zu verlöten.
Minimiere die Lotmenge für jede Lötstelle! Das spart Material und sieht besser aus, auch kann man gute Benetzung erst dann richtig erkennen.
Vergeude weder Elektroeenergie (Kolben unnötig EIN) noch Material (Lot, Flussmittel, Draht usw.)! Auch Kupfer, Silber, Zinn, Blei benötigen bei ihrer Gewinnung sehr viel Energie und schaden der Umwelt.
Sammle danebengefallene Lotkügelchen und Reste von Lötzinn !
Bevor du den Lötkolben ausschaltest, solltest du die Spitze noch einmal reinigen (Schwamm) und neu verzinnen. So bleibt Deine Lötspitze lange funktionstüchtig.
Wenn du oder deine Kinder oder Enkel sich mal am Lötkolben verbrennen sollten, so halte die verbrannte Stelle möglichst schnell unter kaltes Wasser, dann wird's nicht so schlimm und es tut auch nicht mehr so sehr weh.

Anmerkung vom Juli 2017:

Obwohl ich ja alles per CC-Lizenz frei gegeben habe und jeder hier alles nachbauen darf, ist es im ersten Augenblick doch etwas befremdlich, zu sehen, wenn jemand diese Dinge nachahmt und finanziellen Erfolg damit hat.
Aber nach ein paar "Schrecksekunden" freue ich mich dann immer sehr, wenn aus den Innovationen des Mischnick-Blogs viele Jahre später richtige Verkaufsschlager werden.

So freue ich mich auch hier, euch diese Shop-Seite vorstellen zu können:

Edunikum --- Brettschaltungen

In diesem Fall hier ist es erstaunlich, dass seit 1999 also 18 Jahre ins Land gegangen sind, bis jemand diese Technik aufgriff.

Ich weise aber darauf hin, dass auch ich sehr stark in den 1970ger Jahren von Jean Pütz im WDR Fernsehen (damals "drittes Progamm") beeinflusst wurde, und dass diese Reißbrettschaltungstechnik sein ursprüngliches Werk ist, zumindest, dass ich diese Idee von dort habe.
Also sind von der Ausstrahlung der Elektronik-Lern-Sendungen im WDR bis heute rund 40 Jahre ins Land gegangen. Da ist es doppelt schön, dass diese Sache mit den Brettchen nicht verloren gegangen ist, sondern offenbar einen neuen Boom erlebt.

Es ist und bleibt eine beliebte Technik, mit der man sowohl die Elektronik als auch das Löten sehr gut erlernen kann.

Wir alle aus den 1970ern sagen Jean Pütz vielen Dank.

Übung 4 => Baue schwierigere Häuser und Geschicklichkeitsspiele

Geschicklichkeitsspiel in Form eines Tannenbaums :

Hierzu habe ich einen Schaltplan skizziert:

Haus (links) mit einer LED-Deckenlampe (aus isoliertem Schaltdraht; mit „Trenn-Isolatoren“) :

Geschicklichkeitsspiel in Form eines Rentieres :

Der Eiffelturm von Juri :

Juri G. schrieb im April 2009 :

"Ich finde Ihre Seite faszinierend und würde gerne zum Thema Löten etwas beitragen. Im Jahre 2005 habe ich einen Eiffelturm aus Kupferdraht gelötet. (da war ich 22)"

Ein grandioses Lötprojekt. Hut ab !

12.08.2012

Als Material kann man aber auch andere Sachen nehmen. Nico (13) hat einmal den von mir vorgeschlagenen Autogen-Schweißdraht verwendet. Bei der Bestellung dieses Drahtes sollte man darauf achten, dass er verkupfert ist, damit man ihn auch gut löten kann.
Für das folgende Lötmännchen aus Autogen-Schweißdraht verwendete Nico einen Draht mit 2,0 mm. Als Augen hat er einfache verzinkte Unterlegscheiben benutzt. Das Ergbnis ist sehr schön geworden:

Material: Autogen-Schweißdraht

Dieses Männchen diente Nico als Übungsobjekt, um einmal mit dem Material umzugehen.

Danch wurde er mutiger und baute eine Blume mit Käfer:

Material: Autogen-Schweißdraht 2,0 und 5,0 mm, Verzinkte Unterlegscheiben, Höhe ca. 1m

Dieses Glas-Teelicht entstand als Kunsthandwerk von Irene G. :

Die mit Lötzinn umhüllten Materialien sind Glas und Rosenquarz.

Hier wieder ein Geschicklichkeits-Spiel in Form eines Tannenbaums, der
auf eine Birkenscheibe montiert wurde:

Tannenbaum auf Birkenscheibe 2012