Luty twarde to nie tylko pręty. Przegląd form i kształtów lutowniczych w przemyśle

Większości instalatorów i techników luty twarde kojarzą się z tradycyjnymi prętami – gołymi lub otulonymi. To absolutny standard w pracach instalacyjnych i jednostkowych. Jednak tam, gdzie zaczyna się produkcja seryjna, a na pierwszy plan wysuwa się powtarzalność, maksymalna niezawodność procesu i optymalizacja kosztów, pręty to często za mało.

W odpowiedzi na potrzeby nowoczesnego przemysłu oferujemy luty twarde w najróżniejszych formach: od pierścieni, przez taśmy i krążki, aż po dedykowane wytłoczki i kształtowniki gięte. Co ważne, te niestandardowe formy możemy uzyskać z niemal każdego stopu – od lutów wysokosrebrnych, przez luty miedziano-fosforowe (ze srebrem i bez), aż po luty mosiężne.

Z jakich form korzystają poszczególne branże i dlaczego kształt spoiwa ma aż tak ogromne znaczenie?

Branża HVACR 

W szeroko pojętej branży HVACR (Heating, Ventilation, Air Conditioning, Refrigeration) oraz przemyśle grzewczym nie ma miejsca na błędy w szczelności. Producenci kotłów gazowych, pomp ciepła, grzałek czy wymienników ciepła masowo wykorzystują pierścienie lutownicze.

Pierścień nałożony na rurkę (lub wewnątrz złącza) przed procesem lutowania gwarantuje podanie precyzyjnie odmierzonej ilości spoiwa za każdym razem, a złącze kapilarne wypełnia się idealnie. W tej branży najczęściej mamy do czynienia z łączeniem:

• Miedzi z miedzią: Wykorzystuje się tu formy lutów twardych wykonane ze stopów CuP, CuPAg oraz CuPSn. Ze względu na właściwości fosforu, połączenia Cu+Cu wykonuje się bez użycia topnika.
• Miedzi z jej stopami (np. mosiądzem/brązem): Wymagane jest tu użycie topnika. Najlepiej sprawdza się kombinacja odpowiedniego lutu i topnika, np. armack Pasta HS.

Często występuje również łączenie miedzi i jej stopów ze stalą nierdzewną (więcej o tym w naszym artykule o lutowaniu miedzi ze stalą nierdzewną). W zależności od preferencji danego zakładu wykorzystuje się do tego pręty otulone, pręty gołe lub drut, a także gotowe pierścienie, ale zawsze w połączeniu z topnikiem armack Pasta FH10.

Stal czarna i grzejniki drabinkowe. W tym segmencie najczęściej mamy do czynienia z lutowaniem stali czarnej ze stalą czarną. Wykorzystuje się tu przede wszystkim luty mosiężne, które dostarczamy w postaci prętów, drutu, granulatu, a rzadziej pierścieni. Z kolei w przypadku wysoce zautomatyzowanej produkcji masowej, często stawia się na lutowanie piecowe – do tego procesu idealnie sprawdzają się gotowe pasty lutownicze na bazie miedzi.

Ciekawostka: Wielu naszych klientów z branży grzewczej zamawia u nas wyżarzony drut lutowniczy. Dlaczego? Dzięki temu, w przypadku zlecenia na nietypowe urządzenie, mogą samodzielnie wykonać z niego potrzebną partię niestandardowych pierścieni lutowniczych!

Urządzenia specjalistyczne, zawory i armatura gazowa

Branża produkująca wysokospecjalistyczne detale tj. armaturę przemysłową, precyzyjne zawory, czujniki czy węże przyłączeniowe do gazu ziemnego, wymaga jeszcze większej elastyczności. W takich sytuacjach obok pierścieni doskonale sprawdzają się:

• Dyski i krążki (pełne oraz perforowane),
• Wytłoczki lutownicze,
• Kształtowniki gięte (kwadratowe i prostokątne). Zastosowanie preform dopasowanych ściśle do geometrii złącza pozwala na pełną automatyzację i gwarantuje stuprocentową szczelność.

Zastosowanie preform dopasowanych ściśle do geometrii złącza pozwala na pełną automatyzację i gwarantuje stuprocentową szczelność.

Nie można tu jednak zapomnieć o jeszcze jednej kluczowej formie – drucie lutowniczym. Nie mamy tu na myśli standardowych drutów o średnicy od 1,0 mm w górę. Przy mikropołączeniach i zautomatyzowanej produkcji niezwykle czułych komponentów, jakimi są np. czujniki, standardem jest lut twardy w postaci drut o średnicy poniżej 0,5 mm, który pozwala na zegarmistrzowską wręcz precyzję dozowania spoiwa.

Produkcja narzędzi

Bardzo szerokie spektrum form lutowniczych obserwujemy u producentów narzędzi:

• Taśmy przekładkowe (tzw. trójwarstwowe): Niezastąpione przy produkcji narzędzi skrawających (np. frezów, gdzie lutuje się węgliki spiekane). Specjalna postać taśmy przekładkowej (sandwich brazing alloy / Schichtlot) z wbudowaną warstwą miedzi służy do kompensacji nadmiernych naprężeń skurczowych powstających podczas lutowania materiałów o różnej rozszerzalności cieplnej - WIEDZIAŁEŚ O TYM?
• Taśmy lite: Powszechnie wykorzystywane m.in. przy produkcji pił i koron wiertniczych.
• Nietypowe pierścienie: Używane do lutowania koralików z diamentem w procesie produkcji specjalistycznych lin do cięcia kamienia.
• Wciąż oczywiście z powodzeniem stosuje się tu pręty gołe przy mniej zautomatyzowanych pracach.

Automotive – precyzja i automatyzacja na najwyższym poziomie

Przemysł motoryzacyjny to branża, która łączy niemal wszystkie techniki. W automotive proces łączenia elementów często musi być w 100% zautomatyzowany, dlatego królują tu wykonywane na zamówienie formy lutownicze i pierścienie. W zależności od detalu stosuje się oczywiście także klasyczne pręty gołe i otulone.

Przemysł energetyczny

Branża producentów osprzętu energetycznego to specyficzne środowisko, gdzie liczy się doskonała przewodność elektryczna. W produkcji wykorzystuje się tu bardzo często stopy miedzi, fosforu i srebra (CuPAg) w formie taśm oraz prętów, co pozwala na solidne łączenie miedzianych szyn prądowych i kontaktów. Należy jednak pamiętać, że branża ta opiera się również w ogromnej mierze na lutach wysokosrebrnych. W tym przypadku najczęściej stosuje się różnego rodzaju formy wykonane ze sprawdzonego stopu Ag44 - nie zawiera cyny (Więcej o stopach srebra w naszym tekście: Czym jest srebro do lutowania – porady dla specjalistów) 

Krótkie przypomnienie o topnikach

Mówiąc o różnych formach lutów, nie można zapominać o podstawach technologii. Zasady procesu lutowania są niezmienne – nie ma znaczenia, czy stosujemy lutowanie płomieniowe, czy indukcyjne. Wszędzie tam, gdzie lutujemy miedź z jej stopami, stopy miedzi ze stalami, czy też stal nierdzewną ze stalą nierdzewną, musimy użyć topnika.

To, jaka forma lutu sprawdzi się najlepiej, to jedno, ale dobór topnika do lutowania to podstawa sukcesu. Jeśli chcesz uporządkować swoją wiedzę w tym temacie, zapraszamy do lektury naszego Przewodnika po topnikach do lutowania twardego.

Podsumowanie: Dlaczego warto przejść na formy dedykowane?

Zastosowanie preform lutowniczych na liniach produkcyjnych to:

1. Idealne dozowanie spoiwa (brak strat materiału i estetyczne złącze).
2. Skrócenie czasu produkcji (możliwość lutowania wielogniazdowego w piecach lub na stanowiskach indukcyjnych).
3. Brak czynnika błędu ludzkiego w dozowaniu lutu.

Jeśli w swoim zakładzie używasz standardowych prętów, ale produkcja rośnie i szukasz sposobów na optymalizację procesu – kształtki lutownicze mogą okazać się strzałem w dziesiątkę. W firmie Armack doradzimy Ci, jaka forma i jaki rodzaj lutu twardego sprawdzi się najlepiej w Twojej branży.