Der Geruch von erhitztem Kolophonium ist vielen bekannt. Viele Menschen wissen, dass Kolophonium verwendet wird Verzinnen und Löten von Metallen. Welche Bedeutung hat dieser Stoff und welche Rolle spielt er dabei – das bleibt abzuwarten.
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Warum braucht man beim Löten Flussmittel?
Qualitätslöten ohne Flussmittel unmöglich. Ohne seine Verwendung "klebt" das Lot nicht an dem zu verzinnenden Metall. Flussaufgaben:
- lösen Schmutz und Oxide auf der Oberfläche;
- verhindert Oberflächenoxidation beim Erhitzen mit einem Lötkolben;
- reduzieren die Oberflächenspannung der geschmolzenen Lottropfen.
Rosin erfüllt diese Aufgaben gut.
Die wichtigsten Eigenschaften von Kolophonium
Kolophonium ist eine zerbrechliche amorphe Substanz mit einem Erweichungspunkt von +50 bis +150 Grad - je nach Zusammensetzung und Herstellungsverfahren. Eine der Ursprungsversionen des Namens stammt aus der antiken Stadt Kolophon, wo hochwertiges Kiefernharz abgebaut wurde.Kolophonium hat eine Farbe von blassgelb bis dunkelbraun (manchmal fast schwarz) mit einem rötlichen Farbton. Es besteht hauptsächlich aus Harzen, Fettsäuren und einigen anderen Stoffen. Die Zusammensetzung ist der Zusammensetzung von Bernstein etwas ähnlich.
Kolophonium löst sich nicht in Wasser, aber es ist sehr gut löslich in Ethylalkohol, Aceton und anderen organischen Lösungsmitteln.
Neben den oben aufgeführten Eigenschaften hat der Stoff noch weitere Eigenschaften, die für Flussmittel erforderlich sind:
- chemische Trägheit gegenüber Loten und gelöteten Metallen sowie geringe Korrosionsaktivität;
- in geschmolzener Form hat Kolophonium eine gute Streichfähigkeit und Benetzbarkeit;
- sein Schmelzpunkt ist niedrig, bei einigen Stoffarten übersteigt er 70 Grad nicht, was zum Löten auch mit Rose-Legierung ausreicht;
- Flussmittelrückstände lassen sich leicht mit organischen Lösungsmitteln entfernen.
Zu den Nachteilen gehört eine schwache Aktivität. Kolophonium eignet sich gut zum Löten von Metallen, die für diese Art der Verbindung leicht zugänglich sind - Kupfer, Messing, Bronze usw. Das Löten von Stahl, ganz zu schweigen von Aluminium, erfordert mehr Wirkstoffe. In der Regel werden für diese Zwecke Flussmittel auf Basis anorganischer Säuren eingesetzt.
Kolophonium wird oft nicht nur in fester Form, sondern als Teil von flüssigen Alkohollösungen oder dicken Gelen verwendet. Die Vorteile dieser Implementierung:
- geringerer Kolophoniumverbrauch (eine geringe Konzentration des Wirkstoffs reicht aus, ohne die Effizienz zu beeinträchtigen);
- reduzierte Rauchentwicklung aus dem gleichen Grund;
- die flüssige Zusammensetzung lässt sich bequemer auftragen (z. B. mit einem Pinsel);
- die Flussmittelmenge lässt sich besser dosieren;
- Flussmittel in Form einer Flüssigkeit dringt sogar in kleine Risse ein.
Außerdem wird eine solche Zusammensetzung direkt auf die Lötstelle aufgetragen und die feste Substanz zuerst mit einer Lötkolbenspitze aufgenommen. Beim Überführen in den verzinnten Bereich verdampft oder verbrennt ein Teil des Flussmittels, bevor der Prozess beginnt, was den Verbrauch weiter erhöht und die Rauchmenge erhöht.
Der Alkohollösung können auch andere Zusätze zugesetzt werden, um die Wirksamkeit des Flussmittels zu verbessern, beispielsweise Glycerin. Sie sollten wissen, dass diese Substanz hygroskopisch ist, leicht Wasser aufnimmt und elektrisch leitfähiger wird. Daher müssen die Rückstände nach dem Löten mit einem solchen Flussmittel gründlicher abgewaschen werden. Auch mit Feuchtigkeit gesättigtes Glycerin kann mit der Zeit zu Korrosion der Kontaktstelle führen.
Wie Kolophonium gewonnen wird
Die Hauptquelle für die Gewinnung der Substanz sind die natürlichen Harze von Nadelbäumen, die etwa ein Drittel flüchtiger Substanzen (Terpentin und andere) enthalten. Nach ihrer Verdampfung bildet sich ein fester Rückstand, das ist Kiefernkolophonium, das auch Harpius genannt wird. Manchmal findet sich auch Kolophonium aus Fichten-, Tannen- oder Zedernharz. Diese Art von Kolophonium wird Gummi genannt. Die Technologie seiner Herstellung kann sogar unter handwerklichen Bedingungen reproduziert werden.
Das Sammeln von Harz ist ein mühsamer Prozess, daher ist es rationeller, Kolophonium direkt aus Holzzellstoff zu extrahieren. Dabei wird Sägemehl von Nadelbäumen mit einem Lösungsmittel behandelt, das Rohstoffe zur weiteren Reinigung und Verdunstung entzieht. In diesem Fall hat das Endprodukt eine dunklere Farbe, was jedoch die Qualität nicht beeinträchtigt. Ein solches Kolophonium wird als Extraktion bezeichnet. Es ist billiger als Gummi, aber zusätzliche Substanzen aus Zellstoff und Lösungsmitteln gelangen in seine Zusammensetzung.Dies hat praktisch keinen Einfluss auf die Qualität des Lötens, kann aber für andere Bereiche der Kolophoniumanwendung wichtig sein.
Kolophonium wird auch durch Destillation von Tallöl, einem Nebenprodukt der Zellstoffherstellung, gewonnen. Das Ergebnis ist hohes Kolophonium, es kostet mehr als üblich. Außerdem haben dieses Produkt und seine Dämpfe einen scharfen, unangenehmen Geruch. Zu den Vorteilen eines solchen Kolophoniums gehört ein niedrigerer Erweichungspunkt.
Andere Verwendungen für Kolophonium
Diese Substanz wird nicht nur zum Löten verwendet. Pulverisiertes Kolophonium wird dort verwendet, wo es notwendig ist, die Reibung zu erhöhen, aber eine abrasive Wirkung unerwünscht ist. Es ist üblich, ein solches Pulver gemischt mit anderen Substanzen zum Reiben der Bögen von Saitenmusikinstrumenten und Schuhen von Balletttänzern zu verwenden. Zerkleinertes Kolophonium wird beim Üben auf verschiedenen Sportgeräten verwendet (um die Wahrscheinlichkeit des Abrutschens der Hände zu verringern) usw.
Als chemische Substanz wird Kolophonium bei der Herstellung von Lacken, Farben, Kunststoffen, Gummi usw. verwendet. Wasserabweisende Eigenschaften werden zur Imprägnierung von Papier und in der Vergangenheit von Holzkonstruktionen genutzt.
Rosin hat gut dielektrische Eigenschaften, aber mechanische Eigenschaften (Zerbrechlichkeit, Einwirkung äußerer Faktoren) erlauben es nicht, es in der Technologie 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 mit einem Lötkolben können ungiftige Harze jedoch in schädlichere Bestandteile zerfallen (einige Säuren, Pinolin usw.).Auch diese Stoffe sind wenig toxisch, können aber bei längerem Einatmen allergische Reaktionen, Schleimhautreizungen etc. hervorrufen.
Synthetische Kolophoniumsorten sind in dieser Hinsicht weniger schädlich, da sie keine Abietinsäure enthalten, aber solche Verbindungen sind teuer. Auch das langfristige Einatmen von Kolophoniumpartikeln ist schädlich – es kann zu Asthma führen. Daher ist es unmöglich, mit Kolophonium in einer Produktionsumgebung ohne Abzugshaube und persönliche Atemschutzausrüstung zu arbeiten.
Zu Hause ist es schwierig, sich einen Meister in einem Atemschutzgerät vorzustellen, aber das Ausmaß der Rauchentwicklung in einer solchen Situation ist gering. Es ist unwahrscheinlich, dass die seltene regelmäßige Verwendung von Kolophonium zu Hause zu spürbaren Schäden führen kann, jedoch ist die Arbeit in einem belüfteten Bereich sehr wünschenswert.
Wichtig! All dies gilt für reines Kolophonium. Den darauf basierenden industriellen Flussmitteln (z. B. der LTI-Serie) werden andere Substanzen zugesetzt, wodurch die Zusammensetzung aktiver, aber auch schädlicher wird. Bei der Arbeit mit ihnen müssen ernsthafte Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden.
In den vergangenen Jahrzehnten hat die chemische Produktion einen Riesenschritt nach vorne gemacht. Niemand braucht mehr Naturkautschuk, auch viele natürliche Farbstoffe wurden durch künstliche ersetzt. Aber Kolophonium wird noch lange in der gleichen Form verwendet wie vor Hunderten von Jahren. Eine kostengünstige und effektive Alternative ist noch nicht in Sicht.
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