2.3 Lodding og limning

Grunnleggende om lodding

Lodding er en sammenføyningsmetode der et tilsatsmateriale (lodd) med lavere smeltepunkt enn grunnmaterialet smeltes og flyter inn i spalten mellom delene.

Forskjell fra sveising:
- Ved lodding smelter IKKE grunnmaterialet
- Binding skjer ved diffusjon og adhesjon
- Lavere temperaturer - mindre vridning
- Kan forbinde ulike materialer

Typer lodding:

Myklodding (< 450°C)
- Loddetinn (Sn-Pb, Sn-Cu, Sn-Ag)
- Smeltepunkt typisk 180-300°C
- Lav mekanisk styrke
- Brukes til elektronikk, rørinstallasjoner

Hardlodding (> 450°C)
- Sølvlodd, kobberloge, messinglodd
- Smeltepunkt 600-900°C
- God mekanisk styrke
- Brukes til rør, verktøy, VVS

Kapillarvirkning:
Loddet flyter inn i spalten på grunn av kapillarkrefter. For god kapillarvirkning:
- Riktig spaltebredde (0,05-0,2mm)
- Rene overflater
- Riktig fluks

Flussmidler:
Flussmiddel fjerner oksider og forbedrer flyteegenskapene.
- Myklodding: Fluskjerne i loddetinnen, eller separate
- Hardlodding: Borax-baserte flussmidler
- Viktig: Fjern flussmiddelrester etter lodding

Myklodding

Myklodding brukes primært i elektronikk og rørinstallasjoner.

Loddetinn-typer:

Blyfri loddetinn (RoHS-kompatibel):
- Sn99,3Cu0,7: Standard blyfri
- Sn96,5Ag3Cu0,5: SAC305, god for elektronikk
- Smeltepunkt: 217-227°C

Blyholdig loddetinn (eldre):
- Sn60Pb40: Eutetktisk, smeltepunkt 183°C
- Sn63Pb37: Mest brukt historisk
- Fases ut pga. helse- og miljøhensyn

Utstyr for myklodding:
- Lodebolt: Håndholdt, for punktlodding
- Loddekolbe: Med loddespiss, for elektronikk
- Loddepistoler: Rask oppvarming
- Gasflamme: For rør

Teknikk:
1. Rengjør og avfett flatene
2. Påfør flussmiddel om nødvendig
3. Forvarm delene (ikke loddetinnen)
4. Tilsett loddetinn når flatene er varme
5. La loddet flyte ved kapillarvirkning
6. Kjøl uten bevegelse
7. Rengjør flussmiddelrester

Eksempel - Lodding av elektronikk:
Lodding av komponent til kretskort:
1. Forvarm loddespissen (300-350°C for blyfri)
2. Plasser spissen mot komponentben og pute
3. Tilsett loddetinn etter 1-2 sekunder
4. Fjern loddetinn, deretter spissen
5. Bra lodd: Blank, konisk form

Hardlodding

Hardlodding gir sterkere forbindelser enn myklodding og tåler høyere temperaturer.

Loddmaterialer:

Sølvlodd:
- Ag-Cu-Zn-legeringer
- Smeltepunkt: 620-720°C
- Høy styrke, god kapillarvirkning
- Dyrt, men allsidig
- For stål, kobber, messing

Kobberledd:
- Cu-P-legeringer (for kobber-kobber)
- Trenger ikke fluks på rent kobber
- Rimelig, god for VVS

Messinglodd:
- Cu-Zn-legeringer
- Smeltepunkt: 850-900°C
- For stål, støpejern
- Høy temperaturbestandighet

Oppvarming:
- Gassflamme (acetylen-oksygen, propan-oksygen)
- Induksjonsoppvarming
- Ovnlodding (store serier)

Teknikk:
1. Monter delene med riktig spalte (0,05-0,2mm)
2. Påfør flussmiddel
3. Varm jevnt rundt forbindelsen
4. Tilsett lodd når temperaturen er riktig
5. Loddet flyter mot varmen
6. Rengjør flussmiddelrester

Eksempel - Hardlodding av kobberrør:
VVS-forbindelse med sølvlodd:
1. Rengjør rør og muffe grundig
2. Påfør flussmiddel
3. Monter med lett press
4. Varm jevnt med propanflamme
5. Tilsett sølvlodd når flussmiddelet er aktivt
6. Loddet flyter inn i spalten
7. La avkjøle, spyl flussmiddel

Industriell limning

Liming er en viktig sammenføyningsmetode i moderne industri, spesielt for kompositter og materialer som er vanskelige å sveise.

Fordeler med liming:
- Kan forbinde ulike materialer
- Jevn spenningsfordeling
- Ingen varmepåvirkning
- Tett og glatt forbindelse
- Demper vibrasjoner
- Lav vekt

Ulemper:
- Lavere styrke enn sveising (ofte)
- Herdetid kreves
- Temperaturavhengig styrke
- Overflatepreparering kritisk
- Vanskelig å inspisere

Limtyper:

Epoksylim:
- To-komponent (harpiks + herder)
- Høy styrke (opptil 30 MPa)
- God kjemikaliebestandighet
- Herdetid: Timer til døgn

Akryllim:
- Rask herding
- God på metaller
- Fleksibelt eller stivt

Polyuretanlim:
- Fleksibelt
- God på plast og tre
- Skummer ved herding

Cyanoacrylat (sekundlim):
- Meget rask herding
- Lav viskositet
- For små flater
- Sprøtt

Anaerobe lim:
- Herder uten luft (i spalter)
- For gjenger og lagre
- Gjengesikring, tetning

Overflatepreparering:
God adhesjon krever:
- Rengjøring og avfetting
- Oppruhing for mekanisk binding
- Primer for enkelte materialer
- Kontroll av fuktighet

Eksempel - Strukturell liming:
Limning av aluminiumsprofiler i bil:
1. Sandblås eller sliplimflater
2. Avfett med isopropanol
3. Påfør primer for aluminium
4. Bland to-komponent epoksy
5. Påfør jevnt, unngå luftbobler
6. Monter og fiksér
7. Herd ved 60°C i 2 timer (eller 24t ved romtemperatur)