Der Geruch von erhitztem Kolophonium ist vielen Menschen vertraut. Nicht allzu viele Menschen wissen, dass Kolophonium für folgende Zwecke verwendet wird Verzinnen und Löten von Metallen. Welche Bedeutung diese Substanz hat und welche Rolle sie in dem Prozess spielt - das gilt es zu verstehen.
Inhalt
Warum man Flussmittel zum Löten braucht
Hochwertiges Löten ist ohne Flussmittel nicht möglich. Ohne Flussmittel "klebt" das Lot nicht an dem zu lötenden Metall. Das Flussmittel hat die folgenden Aufgaben
- Lösen Sie Schmutz und Oxide, die sich auf der Oberfläche befinden;
- Verhindern Sie die Oxidation der Oberfläche beim Erhitzen durch den Lötkolben;
- Reduziert die Oberflächenspannung von geschmolzenen Lottröpfchen.
Kolophoniumharz erfüllt diese Aufgaben sehr gut.
Grundlegende Eigenschaften von Kolophonium
Kolophonium ist eine zerbrechliche amorphe Substanz mit einem Erweichungspunkt von +50 bis +150 Grad - je nach Zusammensetzung und Herstellungsmethode. Einer der Ursprünge des Namens geht auf die antike Stadt Kolophon zurück, in der ein hochwertiges Kiefernharz gewonnen wurde. Kolophonium ist blassgelb bis dunkelbraun (manchmal fast schwarz) mit einem rötlichen Farbton. Es besteht hauptsächlich aus Harzen, Fettsäuren und einigen anderen Substanzen. Die Zusammensetzung ist bis zu einem gewissen Grad ähnlich wie die von Bernstein.
Kolophonium ist unlöslich in Wasser, aber löslich in Ethylalkohol, Aceton und anderen organischen Lösungsmitteln.
Zusätzlich zu den oben genannten Eigenschaften hat der Stoff noch weitere, für Flussmittel erforderliche Eigenschaften:
- Es ist chemisch inert gegenüber Lötmitteln und lötbaren Metallen und hat eine geringe Korrosivität;
- Im geschmolzenen Zustand ist Kolophonium gut fließfähig und benetzbar;
- Sein Schmelzpunkt ist niedrig, bei manchen Stoffen übersteigt er nicht 70 Grad, was zum Löten auch mit Rosé-Legierung ausreicht;
- Flussmittelrückstände können leicht mit organischen Lösungsmitteln entfernt werden.
Zu den Nachteilen gehört eine schwache Aktivität. Kolophonium eignet sich gut zum Löten von Metallen, die leicht zu verbinden sind, wie Kupfer, Messing, Bronze usw. Stahl, ganz zu schweigen von Aluminium, benötigt mehr Wirkstoffe. Zu diesem Zweck werden im Allgemeinen Flussmittel auf der Basis anorganischer Säuren verwendet.
Kolophonium wird häufig nicht nur in fester Form, sondern auch in flüssigen Alkohollösungen oder dicken Gelen verwendet. Die Vorteile dieser Konstruktion sind:
- Geringerer Kolophoniumverbrauch (eine geringe Konzentration des Wirkstoffs reicht aus, ohne die Wirksamkeit zu beeinträchtigen);
- Geringere Rauchentwicklung aus demselben Grund;
- Die flüssige Formulierung lässt sich leichter auftragen (z. B. mit einem Pinsel);
- die Menge des Flussmittels kann leichter dosiert werden;
- Das Flussmittel in Form einer Flüssigkeit dringt in kleine Spalten ein.
Außerdem wird es direkt an der Lötstelle aufgetragen, und das Flussmittel wird zunächst mit der Spitze des Lötkolbens aufgetragen. Bei der Übertragung des Flussmittels auf die zu lötende Stelle verdampft ein Teil des Flussmittels oder wird verbrannt, bevor der Prozess überhaupt begonnen hat, was den Verbrauch und die Rauchentwicklung weiter erhöht.
Der Alkohollösung können auch andere Zusatzstoffe zugesetzt werden, um die Wirksamkeit des Flussmittels zu verbessern, z. B. Glyzerin. Beachten Sie, dass diese Substanz hygroskopisch ist und leicht Wasser aufnimmt, wodurch sie elektrisch leitfähiger wird, so dass nach dem Löten mit diesem Flussmittel die Rückstände sorgfältiger abgespült werden müssen. Auch feuchtigkeitsgesättigtes Glyzerin kann mit der Zeit Korrosion an der Kontaktfläche verursachen.
Wie Kolophonium hergestellt wird
Kolophonium wird hauptsächlich aus natürlichen Harzen von Nadelbäumen gewonnen, die etwa ein Drittel flüchtige Bestandteile (Terpentin und andere) enthalten. Nach dem Verdampfen bildet sich ein fester Rückstand, das Kiefernharz, auch Harpyien genannt. Manchmal wird Kolophonium auch aus Fichten-, Tannen- oder Zedernharz hergestellt. Diese Art von Kolophonium wird als Oleoresin bezeichnet. Die Technologie der Herstellung kann auch unter handwerklichen Bedingungen reproduziert werden.
Das Sammeln von Harz ist ein zeitaufwändiger Prozess, so dass es rationeller ist, Kolophonium direkt aus dem Holzstoff zu gewinnen. In diesem Fall werden die Sägespäne von Nadelbäumen mit einem Lösungsmittel behandelt, das den Rohstoff zur weiteren Reinigung und Verdampfung herauszieht. In diesem Fall hat das Endprodukt eine dunklere Farbe, aber die Qualität wird nicht beeinträchtigt. Dieses Kolophonium wird als Extraktionskolophonium bezeichnet. Es ist billiger als Kolophonium, enthält aber zusätzliche Stoffe aus dem Holzschliff und Lösungsmittel. Sie hat praktisch keinen Einfluss auf die Lötqualität, kann aber für andere Kolophoniumanwendungen von Bedeutung sein.
Kolophonium wird auch durch die Destillation von Tallöl gewonnen, einem Nebenprodukt der Zelluloseproduktion. Das Ergebnis ist Talgkolophonium, dessen Preis höher ist als der von normalem Kolophonium. Darüber hinaus haben das Produkt und seine Dämpfe einen stechenden, unangenehmen Geruch. Der Vorteil ist, dass das Kolophonium einen niedrigeren Erweichungspunkt hat.
Andere Anwendungen für Kolophonium
Dieser Stoff wird nicht nur zum Löten verwendet. Kolophoniumpulver wird verwendet, wenn die Reibung erhöht werden muss, Abrieb jedoch unerwünscht ist. Kolophoniumpulver wird häufig mit anderen Stoffen gemischt verwendet, um Bögen von Saiteninstrumenten und Schuhe von Balletttänzern einzureiben. Das zerkleinerte Kolophonium wird in verschiedenen Sportgeräten verwendet (um die Wahrscheinlichkeit des Abrutschens der Hände zu verringern), usw.
Als chemisches Mittel wird Kolophonium bei der Herstellung von Lacken, Farben, Kunststoffen, Gummi usw. verwendet. Seine wasserabweisenden Eigenschaften werden zur Imprägnierung von Papier und in der Vergangenheit auch von Holzkonstruktionen verwendet.
Kolophonium hat gute dielektrische Eigenschaftenaber seine mechanischen Eigenschaften (Sprödigkeit, Anfälligkeit für äußere Einflüsse) erlauben es nicht, es in der Technik als unabhängiges Dielektrikum zu verwenden. Es ist Bestandteil verschiedener dielektrischer Verbindungen.
Ist Kolophonium schädlich?
Der Vorteil von Kolophonium ist seine relative Unbedenklichkeit. Es enthält keine giftigen Substanzen. Bei Überhitzung durch den Lötkolben kann das ungiftige Harz jedoch in schädlichere Bestandteile zerfallen (einige Säuren, Pinolin usw.). Diese Stoffe sind ebenfalls schwach toxisch, können aber bei längerem Einatmen allergische Reaktionen, Schleimhautreizungen usw. hervorrufen.
Synthetisches Kolophonium ist in dieser Hinsicht weniger schädlich, da es keine Abietinsäure enthält, aber solche Formulierungen sind teuer. Längeres Einatmen von Kolophoniumpartikeln ist ebenfalls schädlich - es kann zu Asthma führen. Daher ist die Arbeit mit Kolophonium unter Produktionsbedingungen ohne Abzugshaube und persönliche Atemschutzausrüstung unmöglich.
Zu Hause ist es schwer vorstellbar, dass der Handwerker eine Atemschutzmaske trägt, aber die Menge der Dämpfe, die in einer solchen Situation entsteht, ist ebenfalls gering. Es ist unwahrscheinlich, dass die gelegentliche Verwendung von Kolophonium in der Wohnung nennenswerte Schäden verursacht, aber es ist sehr wünschenswert, in einem gut belüfteten Raum zu arbeiten.
Wichtig! All dies gilt für reines Kolophonium. In den darauf basierenden industriellen Flussmitteln (z. B. der LTI-Serie) werden andere Bestandteile hinzugefügt, die die Zusammensetzung aktiver, aber auch schädlicher machen. Bei der Arbeit mit ihnen sind ernste Sicherheitsvorkehrungen zu treffen.
Die chemische Industrie hat in den letzten Jahrzehnten einen großen Sprung nach vorn gemacht. Niemand braucht mehr Naturkautschuk, und auch viele natürliche Farbstoffe sind durch künstliche ersetzt worden. Kolophonium wird jedoch weiterhin wie vor Hunderten von Jahren verwendet werden. Eine kostengünstige und wirksame Alternative ist noch nicht in Sicht.
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