Kom i gang med lodding

Det er greit å vite hvordan man bygger et elektronisk sett, lodder en kontakt på en kabel eller reparerer et brudd på et kretskort. Dette kapittelet tar for seg hva som skal til for å kunne lodde. Samtidig gir vi noen gode tips på veien.

Loddestativ, loddepenn, tinnsug og tinn.

Loddepenn/loddebolt

30 W loddepenn

Loddestasjon

En loddestasjon anbefales i de fleste tilfeller, både til nybegynnere og profesjonelle. Loddestasjoner har stabilt stativ og mulighet for temperaturregulering. Med loddestasjonen kan du trinnløst justere varmen som skal tilføres, det gjør den svært nyttig for all slags lodding. Noen loddestasjoner viser også loddespissens temperatur på en skjerm.

Loddestasjon med justerbar temperatur (150 °C til 480 °C).

Lödstationer i premiumsegmentet har oftast mindre lödpennor. En liten lödpenna är enklare att hantera och minskar belastningen. De brukar också vara utrustade med en mer följsam kabel. Värmespridningen vid spetsarna är dessutom oftast mer jämnvarm.

Loddespiss

Ytterst på loddepennen er det en loddespiss. Avhengig av hva som skal loddes finnes det ulike typer spisser å velge mellom, men for elektronikk anbefales en liten spiss med konisk fasong. Det gir en god presisjon på små flater og reduserer risikoen for utilsiktet berøring av andre komponenter på kretskortet. Velg en loddepenn eller loddestasjon med utskiftbare spisser.Loddespissene slites ut og må av og til skiftes ut.

Eksempler på loddespisser:

• Konisk spiss med forskjellige diametre
• Meiselspiss
• Skråstilt spiss (gir en skarp tupp og en bred side)

Fra venstre: konisk, meisel og skråstilt.

Loddetinn

For å fuge sammen to metallflater, brukes et såkalt loddemetall. Loddemetall er loddetinn som brukes til lodding av elektronikk. Loddetinn kan bestå av flere forskjellige legeringer. I dag selger vi kun blyfri loddetinn.

RoHS (Restriction of Hazardous Substances) er et EU-direktiv som forbyr produksjon og import av produkter som inneholder enkelte skadelige stoffer. Bly er et metall som omfattes av RoHS. Det er derfor forbudt å bruke det klassiske loddemetallet som inneholder bly, i ny produksjon eller profesjonell reparasjon. Det er også forbudt å selge loddetinn som inneholder bly til privat bruk.

Eksempel på loddetinn.

Etter at RoHS-direktivet ble innført brukes det andre legeringer i all produksjon av loddemetall. Blyfri loddetinn kommer i forskjellige legeringer med forskjellige smeltepunkter. Felles for alt blyfritt tinn er at det er hardere (sprøere) og har høyere smeltepunkt enn de tidligere solgte loddemetallene som ofte inneholdt en blanding av 60 % tinn og 40 % bly. En vanlig legering av blyfritt tinn er: 95,8 % tinn, 3,5 % sølv og 0,7 % kobber. Smeltepunktet til denne legeringen er 215 °C.

Metall oksiderer når det kommer i kontakt med oksygen. Ved lodding er det viktig at metalloverflaten er helt ren og fri for oksidasjon. Flussmiddel er en kjemikalie som effektivt fjerner oksidasjon, samtidig som det forhindrer reoksidasjon. Når flussmiddelet varmes opp, renner det ut over metalloverflaten og trenger inn i alle porer. Flussmiddel er en forutsetning for å få loddet til å flyte ("vått") ordentlig utover på loddeoverflaten. Flussmiddel finnes derfor i små kanaler i loddetinnet. Det er sjelden nødvendig å legge til ekstra flussmiddel.

Tørkesvamp

Overflødig tinn har en tendens til å samle seg på loddespissen. Det enkleste er å tørke av med en lett fuktet tørkesvamp. De fleste loddestasjoner har en tørkesvamp inkludert, derfor trenger du sjelden å kjøpe en. Det finnes også en variant med metallfibre som fungerer bra.

Tørkesvamp og metallfibre.

Loddelisse og tinnsug

En loddelisse eller tinnsug kommer godt med hvis en loddet komponent eller del skal fjernes. Tinnsuget genererer et vakuum ved hjelp av en innebygd fjær. Spissen på tinnsuget er laget av teflon og er derfor motstandsdyktig mot høy varme. Et alternativ til tinnsug er å bruke en loddelisse. Den kan du sammenligne med en kluts evne til å absorbere vann. Loddelissen inneholder flussmiddel som frigjøres når det varmes opp. Gjennom kapillarkrefter blir tinnet sugd inn i loddelissen.

Tinnsug og loddelisse.

Eksperimentkort

For nybegynnere eller for selvbyggere er et eksperimentkort en billig og god måte å realisere sine eksperimenter på. Eksperimentkortet er laget med et ensidig kobberlag med forhåndsborede hull for koblinger og komponenter. Hullavstanden på brettet følger en standard som gjør at de fleste komponenter passer. De vanligste kalles øyer, det betyr at alle hull er atskilt. På en annen vanlig type er kobberet lagt som ledningsspor. Det kan gjøre det lettere for større koblingene fordi det da ikke er behov for å føre en leder til hver komponent, men strømmen kan i stedet gå via kortets kanaler. Det finnes også en hybridvariant som heter lenker. Der er det en rekke loddepunkter som er knyttet sammen for å danne et lite loddespor.

Eksperimentkortets kobberspor kan utformes på ulike måter.

Fastholding av komponenter

Det er ikke lett å lodde med presisjon når komponentene er løse på arbeidsbordet. Et stativ med et par krokodilleklemmer eller en skrustikke kan da brukes til å holde kretskortet eller kablene i riktig posisjon. Da har du frie hender til å bruke loddepennen og loddetinnet. Denne typen stativ kalles derfor også «tredje hånd». Noen holdere har et forhåndsmontert forstørrelsesglass for å gjøre presisjonslodding lettere.

Verktøy for fastholding av komponenter.

Krympeslange og elektrisk tape

Etter lodding av kabler anbefales det alltid å isolere de ledende delene med krympeslange. Den tres over loddetinnet og deretter brukes en varmepistol for å få krympeslangen til å krympe i diameter og lukke seg rundt loddetinnet. En hårføner kan i enkelte tilfeller fungere. Eksempler på hvordan et krympeslange brukes vises i neste kapittel. Det er også mulig å bruke elektrisk tape som nødløsning.

Ulike typer isolering.

Sideavbiter

En sideavbiter er et uvurderlig verktøy. Standard sideavbiter er flott for stripping av kabler. Den elektroniske sideavbiteren er designet for å komme nær kretskortet slik at du enkelt kan kutte av utstående komponentben.

Standard sideavbiter (venstre) og sideavbiter for elektronikk.

Arbeidsbelysning

Et godt arbeidslys, gjerne med innebygget forstørrelsesglass, er et fantastisk hjelpemiddel for presisjonsarbeid. Det finnes mange forskjellige varianter på markedet. De nyeste har LED-belysning, det gir et nøytralt og godt lys uten varme.

Arbeidsbelysning med LED-armatur og forstørrelsesglass.

• Sørg for at loddepennen er tilstrekkelig varm før du begynner å lodde. Prøv med litt loddtinn.
• Rengjør, om nødvendig, overflaten som skal loddes. Er det et kretskort som skal loddes, er det greit å rengjøre kobberbanene med for eksempel isopropanol. Det forhindrer oksidasjon.
• Dersom komponenter skal monteres i henhold til byggebeskrivelsen, er det lurt å lese gjennom hele beskrivelsen en ekstra gang. Hvis du feillodder komponenter med mange ben (f.eks. IC-kretser), kan det være vanskelig å avlodde dem.
• Lodd på et sted med god ventilasjon. Det dannes usunn røyk ved lodding.
• Det kan være greit å først prøvelodde på et eksperimentkort og noen billige komponenter.
• En holder er ofte nødvendig for å kunne sette fra seg den varme loddebolten.
• Bruk loddelisse eller tørkesvamp til å rengjøre loddespissen før du begynner å lodde. Smelt deretter litt loddetinn på loddespissen. Det bidrar til at varmen ledes på riktig måte.

• Det er lett å tilfeldigvis berøre allerede loddede deler, med loddespissen. Noen ganger kan det føre til at de løsner. Tenk på hvilke deler det er best å starte og lodde, slik at du unngår å bli «malt inn i et hjørne».
• Husk at varmen fra loddebolten sprer seg i loddetinnet. Ikke hold i loddebolten for nær enden, da risikerer du å brenne deg.
• Det er lett å snu en komponent feil vei når du prøver å være rask og har mye å lodde. Sjekk alt en ekstra gang slik at du unngår feilsøking når du er ferdig.
• Smelt loddetinn på de oppvarmede delene, og ikke på loddespissen.
• Ved lodding av kabler anbefales det først å varme opp lederen nedenfra med loddespissen. La deretter litt loddetinn renne ut og fortinn lederen før du lodder den fast på en kontakt.
• Sørg for at loddetinnet flyter riktig utover den oppvarmede delen (se eksempelet nedenfor).
• Noen elektroniske komponenter er varmefølsomme og kan bli skadet hvis de utsettes for sterk varme, for lenge. Prøv å spre varmen, for eksempel med en fuktig klut.
• Ved lodding på kretskort: sørg for at både komponenten og kretskortets overflate, som loddetinnet skal flyte over, blir varmet opp av loddespissen slik at du får en god lodding.

• Komponentene må fikseres og holdes i ro mens loddetinnet størkner. Hvis du tilfeldigvis berører loddepunktet før tinnet har stivnet, vil det bli matt og det kan føre til løs kontakt etter en stund. Hvis det skjer, er det bare å varme opp og prøve igjen. En perfekt lodding skal være blank og tinnet skal ha fått flyte utover.
• Kontroller loddeforbindelsene og fjern eventuelt overflødig tinn.
• Rester av flussmiddel kan fjernes med f.eks. isopropanol.

Bilde 1 - korrekt lodding
Loddetinnet har festet seg til metalloverflaten på kretskortet og til komponentens ben. Legg merke til "pyramideformen". Loddetinnet flyter utover og blir skinnende når det størkner.

Bilde 2 - mislykket lodding
Når loddet ikke flyter utover, kan det skyldes at overflatene ikke var rene eller at loddetinnets smeltepunkt ikke hadde riktig temperatur på overflatene, der det skulle feste seg. Pass på at loddetinnet inneholder flussmiddel slik at du unngår dette. Hvis flussmiddelet har fordampet, kan du tilsette litt mer tinn slik at det produseres mer flussmiddel.

Bilde 3 - mislykket lodding
Varmer du for mye og samtidig gnir loddespissen mot kretskortets kobberspor, er det stor fare for at kobbersporet løsner fra kretskortet. Hvis tinnet varmes opp for mye, blir overflaten matt, det gjør også lodding ustabil. Du kan løse dette ved å tilsette litt mer tinn slik at du får frem mer flussmiddel.

• Sikringens funksjon er å beskytte komponentene mot å bli skadet. Ikke utelukk noen sikringer, og sett aldri inn sikringer med en større verdi enn det instruksjonene eller beregningene dine tilsier.
• Monter resistorer som utvikler varme slik at de sitter fritt og et stykke opp fra kretskortet.
• Kontroller at komponentene du bruker ikke er underdimensjonerte når det kommer til effekt. Resistorer bør sjekkes ekstra nøye, fordi det er lett å velge for lite. De aller fleste er flammesikre, dersom noe skulle gå galt.
• Sørg for at anbefalte isoleringsavstandene opprettholdes, spesielt mellom uisolerte og spenningsførende deler og overflater som chassiset.
• Hvis du bruker et metallchassis til det du bygger: bruk en isolasjonsplate mellom chassiset og kretskortet.
• Unngå å lodde grove spenningsledninger fra strømtransformatorer, direkte til kretskortet. Det er fare for at ledningene river av mønsteret på kretskortet. Bruk skrukoblinger, skruklemmer eller flatstiftskoblinger i stedet. Vær nøye med å måle kontaktens størrelse i forhold til strømmen den skal håndtere.
• Forankre strømførende ledere med for eksempel buntebånd. Det fører til at de ikke kan komme i kontakt med metalldeler dersom loddetinnet løsner. Dette gjelder også sekundære ledninger.
• Strømførende ledninger må ikke buntes sammen med signalledninger.
• Sørg for at enhetens chassis er stabilt, romslig og utstyrt med tilstrekkelige ventilasjonsåpninger. Dekselet må ikke tas av uten verktøy (f.eks. skrutrekker).