Juottamisesta aloitteleville mallinrakentajille

[LOK]

Tällä foorumilla ei ennestään ollut erityistä ketjua juotostarvikkeista ja juottamisesta, joten ajattelin kirjoittaa lyhyen omaan kokemukseeni pohjautuvan alustuksen aiheesta. Pidemmälle ehtineiltä mallinrakentajilta kuulisin mielelläni kommentteja sekä kokemuksia juottamisen saloista.

Listaan tähän viestiin, mistä olen omat juotostarvikkeeni hankkinut ja kuinka paljon olen niistä maksanut. Toivottavasti tämä rohkaisee lukijoita kokeilemaan juottamista, sillä tarvikkeita on runsaasti ja edullisesti saatavilla ympäri Suomea.

Juottaminen on erityisesti ohuita metallisia otetankoja ja kaiteita koottaessa ehdottomasti näppärin menetelmä liittää osia toisiinsa: kolvattu liitos on lähes poikkeuksetta kestävämpi ja myös siistimpi kuin liimaamalla tehty liitos. Sopivaa juoksutetta käyttämällä tina levittäytyy tehokkaasti liitettävien metallikappaleiden väliin, jolloin saumasta tulee kestävä. Lisäksi juoksute "imaisee" kolvin kärjessä olevan pienenkin tinanokareen saumaan, jolloin tinaa ei tarvitse sulattaa ylenmäärin liitokseen. Rumien ja viilausta kaipaavien "tinamöhkälesaumojen" muodostuminen voidaan siis välttää hyvin helposti. Juottamisen perustaidot ovat lisäksi yllättävän nopeasti opittavissa: pari harjoituskertaa ja tulee jo hyvää jälkeä.

Olen käyttänyt omissa vaunuprojekteissani juottamista otetankojen kokoamiseen. Juotosvälineet ja -tarvikkeet hankin kengännauhabudjetilla lähimmistä tavarataloista. Alla on kuva käyttämistäni juotosvälineistä. Juotosvälineeni sopivat hyvin myös elektroniikan juottamiseen.

Aloittelijan juotostarvikkeet.JPG

Juotosasemanani toimii "Hong Kong"-tavaratalosta ostamani tinakolvi (hinta noin 25 €), jonka lämpötilan voi valita 100-450 celsiusasteen väliltä. Lämpötilan säätömahdollisuus on kolvauksessa tärkeää mm. siksi, että liian kuuma kolvi hapettaa tinan pilalle. Ostin samaisesta tavaratalosta myös Stannolin juoksutesarjan (noin 10 €), joka sisältää mm. juotospastaa ja juotosvettä. Sarjan juotosvesi (lötwasser) on osoittautunut erinomaiseksi apuaineeksi kolvaukseen. Juotosvesipullon korkissa on jopa kätevä pensseli, jolla juotosvettä voi annostella saumaan. 0,6 millimetriä paksua tinalankaa ostin Biltemasta (13 € per 50 metriä). Tinalangan koostumuksesta minulla ei ole tietoa, mutta olettaisin langan olevan normaalia lyijytinalankaa (60 % tinaa ja 40 % lyijyä). Kyseinen tinalanka on ajanut asiansa hyvin juotospuuhissani. Tärkeimmille juotosvälineilleni koitui siis hintaa alle 50 €. Välineilläni on onnistuneesti juotettu elektroniikkaa, teräksistä pianolankaa sekä uushopealankaa.

Käytän juottamisessa työalustana yläpuolen kuvan puulevyä, jonka satuin löytämään taloyhtiön jätelavalta. Otetankoja juottaessani tuen juotettavat osat puulevyyn maalarinteipin palasilla. Sähköjohtojen kolvausta varten hankin Biltemasta hauenleuoilla varustetun juotostelineen (noin 5 €, ei näy kuvassa), joka tosin toimii valtaosan ajastaan maalaustelineenäni. Ennen kolvaamista sipaisen juotosalueet puhtaaksi vesihiomapaperilla. Pinsetit helpottavat pienten osien siirtelyä sekä kiinnityksessä käytettyjen maalarinteippien irroittelua.

[magnuken]

Hei,

Voisitko vielä opastaa "ihan kädestä pitäen" miten tuo juottaminen käytännössä tapahtuu. Siis esim. niinkin yksinkertainen juttu, että juotetaan kiskon kylkeen kiinni virtajohdin. Eli sen tinan lisäksi mitä tehdään sillä juotospastalla ja juotosvedellä? Eli oliko niin, että se juotosvesi helpottaa tinan tarttumista? Entä lämpötila esim. tuossa yllämainitsemassani tapauksessa? Itselläni tuppaa usein muovipölkyt siinä johtimia kiskoihin juottaessa aika pahoin sulamaan.

Itselläni siis myös sellainen Ohlsonilta ostettu "digitaalinen" juotosasema jossa lämpötilan säätö 150-420 astetta. Tinana olen käyttänyt Ohlsonin sellaista 60 % tina, 40 % lyyjy, hartsilla olevaa tinaa mutta en mitään muuta juoksutetta ym.

[Jaska]

Kun pitää nopeasti juotella johtoja kiinni toisiinsa ja juotoksen ulkonäkö ei ole niin kriittinen, käytän mielelläni tehokasta 100W pikakolvia. Nappi vain pohjaan ja tina alkaa sulaa jo muutamassa sekunnissa. Tehoa on paljon, mutta nappia ei edes saa pitää koko ajan pohjassa. Kolvi päästetäänkin aina välillä jäähtymään. Jos teho on päällä liian pitkään, laite voi ilmeisesti jopa mennä rikki.

Kuvassa eri kolvi, kuin minulla, mutta samanlainen.
Tällaisella kolvilla saa johtimen kiskoon nätisti, koska nopeasti kohteeseen johdettava lämpö ei välttämättä ehdi johtua ratapölkkyihin saakka. Kuparisia säiejohtoja käytettäessa on varmaankin on hyvä idea kierittää säikeet ensin yhteen ja juottaa niihin pieni määrä tinaa jo ennen varsinaista kiinnitystä.
Toisena kolvina minulla on juuri tuollainen edullinen säädettävä, kuten aiemmissa kirjoituksissa on kerrottu. Muistelen lukeneeni, että edulliset säädettävät kolvit ovat todellisuudessa teholtaan säädettäviä, vaikka asteikossa on lämpötiloja. Niissä ei toisinsanoen ole lämpötila-anturia, joka ohjaisi tehon tarvetta, kuten kalliissa malleissa saattaa olla. Mutta säädettävällä teholla oletetaan olevan melko tarkka suhde saavutettavan maksimiämpötilan kanssa, ainakin pienissä juotostöissä. Siksipä säätimessä on asteikko, jossa lämpötilat näkyy celsius-asteina wattien sijaan.

[LOK]

Ohessa olisi kuvasarja, jossa liitän kaksi 0,3 mm:n uushopealankaa toisiinsa käyttäen aloitusviestini työvälineitä. Ohuiden metallilankojen juottamiseen ohut suippo kärki on paras: kuumennettavaa metallia on kohteessa vähän, joten tinan vieminen saumaan onnistuu suipolla kärjellä tarkasti. Kuvasarjassa valmistettavat osat ovat Obrk-vaunujeni otetankosysteemejä. Juotan normaalisti otetangot puulevyn päällä, mutta kuvausta varten jouduin laittamaan alle valkoista paperia.

1. Katkon uushopealangan pätkät oikeisiin mittoihin ja hion juotettavat alueet kuivalla vesihiomapaperilla. Juotettavien alueiden puhtaus on tärkeää, sillä muutoin tinan tarttumisen kanssa voi tulla ongelmia.

Piirrän viivaimen avulla juotosalustaan apukuvion, joka esittää miten liitettävien uushopealankojen tulisi sijaita toisiinsa nähden valmiissa osassa. Teippaan uushopealangat apukuvion päälle maalarinteipin palasilla (kuva alla). Teippejä ei kannata laittaa liian lähelle juotosaluetta, jotta teippien liima ei pääse kuumenemaan: teipin pitävyys voi muutoin pettää ja ylikuumentunut liima voi muuttua sitkeäksi "möhnäksi", joka sotkee osan.

Juotettavien otetankojen teippaus alustaan.JPG

2. Laitan kolvin kuumenemaan. Ohuita (0,3 mm) uushopea- ja pianoteräslankoja juottaessani olen asettanut kolvini lämpötilaksi noin 280 celsiusastetta (Katso yläpuolen kommentit kolvin lämpötila-asteikon luotettavuudesta). Sopivaa lämpötilaa voi joutua hieman etsimään. Tärkeintä on, että kolvia ei säädä liian kuumaksi tinan hapettumisen välttämiseksi. Halvalla juotoskolvilla voi kestää lähemmäs 10 minuuttia tavoitelämpötilan saavuttamiseen.

3. Levitän juotettaville alueille juotosvettä pensselillä. Alustalle kertyvä ylimääräinen juotosvesi ei haittaa kolvausta: tina tarttuu juotosvedestä huolimatta vain metallipinnoille, ei alustaan.

Juotosveden annostelu juotosalueelle.JPG

4. Pyyhkäisen tavoitelämpötilan saavuttaneen juotoskolvin kärjen puhtaaksi juotosaseman nihkeään sieneen (Kolvia ei tarvitse "höyryttää" sekuntikaupalla sienessä: pari nopeaa pyyhkäisyä riittää). Sulatan tinalangasta hyvin pienen määrän tinaa kolvin kärkeen (tinaa tuskin näkee alapuolen kuvassa) ja vien tinan kolvin kärjellä juotettavaan saumaan. Juotettava alue kuumenee nopeasti sulan tinan lämmöstä, jolloin juotosvesi alkaa rätisemään. Sekunnin tai kahden kuluttua kuumentunut juotosvesi "imaisee" tinan kolvin kärjestä saumaan. Tarvittaessa kolvin kärkeä voi liikutella varovasti saumattavan alueen yllä, mikäli tina ei tahdo asettua siististi saumaan. Juotettavan alueen ylimääräistä kuumentamista on kuitenkin hyvä välttää, sillä kuumuus hapettaa tinaa ja heikentää sauman lujuutta. Kun sauma on valmis, pyyhkäisen kolvin kärkeä jälleen sienessä. Lopetettaessani sulatan kolvin kärkeen pienen nokareen tinaa, jonka tarkoitus on suojata kolvin kärkeä hapettumiselta.

Sulan juotostinan vienti saumakohtaan.JPG

5. Irroitan juotetut osat alustasta ja pyyhkäisen osia kevyesti vesihiomapaperilla (kuva alla). Hiomapaperi vie mennessään juotosveden suolajäämät, roskat sekä hapettuneen tinan. Saan samalla karhennettua pinnat osien maalausta varten.

Juotettujen osien viimeistely hiomalla.JPG

[magnuken]

Kiitoksia hyvistä vinkeistä!

Sellainen asia jäi askarruttamaan, että kun useimmissa juotostinoissa on itsessään se juoksute (fluxi), niin tarvitaanko sitten enää erillistä juoksutetta kuten juotosvettä?

[LOK]

Ostin juotospuuhiini juoksutetta sisältämätöntä tinalankaa ensisijaisesti välttääkseni tarpeetonta käryttämistä. Koen juoksutteen annostelun saumakohtaan myös paremmaksi menettelytavaksi: Saumakohdassa oleva juoksute "imaisee" tinan kohteeseensa. Mikäli juoksute on tinassa itsessään, niin juoksutteella ei todennäköisimmin ole samanlaista ohjaavaa vaikutusta tinan liikkeisiin.

Erillistä juoksutetta käytettäessä juoksutetta voi myös annostella vapaasti kohteeseen, mistä on suurta etua ealabin mainitsemalla tavalla: jos tina ei heti asetu kunnolla saumaan, niin saumaan voi jälkikäteen annostella lisää juoksutetta.

Suoritan pienet juotostyöni ruokapöydän päällä. Juoksutetta sisältämätön tinalankani ei kärytä paljoa, joten ilma pysyy asunnossa hengityskelpoisena. Käryn määrä voi toki muodostua haitaksi, jos alkaa kolvaamaan pitkiä juotossaumoja esim. messinkimalleihin. Tällöin kannattaa ealabin neuvojen mukaisesti harkita poistopuhalluksen järjestämistä tai juotostöiden suorittamista pihamaan puolella: juoksutehuurut ja tinalangan lyijyhuurut eivät ole pidemmän päälle terveellisiä, eivät edes lyijyttömän tinan tinahuurut.

Jos aiotte minun tavoin tehdä juotoshommia asumistiloissa ja erityisesti ruokapöydän päällä, niin muistakaa suojata työpisteenne tina- ja juoksuteroiskeilta: ne ensinnäkin sotkevat paikat, minkä lisäksi juoksutteet ja tinalangat ovat myrkyllisiä.

EDIT: alkuperäistä tekstiä muokattu ketjusta poistettujen viestien johdosta.

[LOK]

Olen samaa mieltä kanssasi ealab, että isoja juotoskohteita juotettaessa kannattaa ehdottomasti käyttää puhallusta tai siirtyä pihamaan puolelle kolvaamaan. Juoksutehuurut ja tinalangan lyijyhuurut eivät ole terveellisiä, eivät edes lyijyttömän tinan tinahuurut.

Halusin kuitenkin tuoda esille, ettei (pieniä) juotostöitä varten tarvitse välttämättä investoida puhaltimeen tai lähteä virittelelemään pölynimuripuhallinta. Ei ne juotoshuurut kuitenkaan ihan niin tappavia ja myrkyllisiä ole, varsinkin jos juottelee vain satunnaisesti pienoismalleja iltojensa iloksi. Teollisuuspuolella viikkojen ja vuosien jatkuva altistuminen juotoshuuruille onkin jo sitten ihan eri asia.

OT: 1990-luvulla koulussa kolvailtiin jopa kymmenen poikaa kerrallaan elektroniikka teknisen työn tunneilla. Kolvien kuumuus kärytti piirilevyjä ja juotostina kärysi ympäri luokkahuonetta. Poistopuhalluksesta ei ollut tietoakaan. Se oli silloin täysin turvallista ja lakien mukaista toimintaa. Vuoteen 1993 asti suomalaisten autotkin tupruttivat lyijyä sisältäviä pakokaasuja hengitettäväksemme. Hengissä on kuitenkin selvitty ja terveinä pysytty.

Kodin pieniä juotostöitä on tässä suvussa tehty keittiöpöydän äärellä jo kolmannessa sukupolvessa. Veteraanisukupolvelta opitut tavat istuvat tiukassa.

[magnuken]

Eli ilmeisesti pikkuhommiin kannattaa käyttää "umpinaista" tinalankaa joka ei sisällä juoksutetta ja sitten sivellä sitä nestemäistä juoksutetta juotettavaan kohtaan? Mutta eikös tuo juoksuteton tinalanka ole aika harvinaista?

Itse olen joskus keittiöpöydällä käyttänyt ihan sellaista pientä pöytätuuletinta viemässä höyryt kauemmaksi omasta nenästä. Hyvin on toiminut.

[LOK]

Pienoismallit.net-sivustolla on J. Pokin kirjoittama selkeä ja kattava artikkeli juotostarvikkeista ja juottamistekniikasta. Artikkelissa käydään läpi tässä ketjussa esitetyt perustarvikkeet sekä niin kutsutut "hifi"-juotosaineet. Lisäksi artikkelissa kerrotaan seikkaperäisesti mitä lisätarvikkeita kannattaa hankkia kotiinsa, jos aikoo koota messinkisen rautatievaunun pienoismallin juottamalla.

Linkki artikkeliin: http://www.pienoismallit.net/kirjoituks ... kkeli_284/ (kirjoitettu 17.12.2008)

magnuken: Jos et meinaa löytää juoksutetta sisältämätöntä lyijytinalankaa eikä juoksutteen imeyttäminen langasta pahviin innosta, niin laita minulle YV:tä. Voin lähettää sinulle postitse pari metriä omaa tinalankaani, jos tarvitset.

[PeS]

Juotosasemissa on suuria laatueroja — hinta ja laatu korreloivat voimakkaasti. Tällä on myös vaikutusta siihen, miten homma sujuu ja minkälaista laatua syntyy. Viime kädessä kyse on myös siitä, kuinka paljon työvälineisiin on mahdollista investoida. Käytin yli 15 vuotta Bilteman juotosasemaa. Sen säädettävyys oli hyvä, eli alin lämpötila oli 150 asteesta niin kuin pitääkin. Tämä mahdollistaa tarvittaessa valkometalliosien juottamisen. Valkometalliosia käytetään monesti rakennussarjoissa.

Juotan kohtuullisen paljon — lähes viikoittain, mitä tietenkin vaikuttaa työvälineiden kulumiseen. Bilteman kaltaisten halpisjuottimien ongelma on kolvin kärkien heikko laatu. Kärkien pinnoite on heikosti kiinni tai pinnoitteen ja kärjen välissä voi olla jopa ilmaväli, joka heikentää lämmönjohtokykyä kohteessa. Juote eli "tina" sulaa huonosti eikä lämpö leviä riitävän tehokkaasti kohteeseen. Kärkien pinnoite lähtee ajan kanssa irti kärjestä, jolloin kärki on käyttökelvoton. Kärkien laatutoleranssi on ilmeisen suuri — parhaimmillaan (pahimmillaan) pinnoite irtoaa parin viikon käytön jälkeen. Pisimmillään kärjet ovat kestäneet vuoden. Laskin että olen käyttänyt noin 30 halpiskärkeä vuosien varrella (keskihinta 3-5 euroa kappale). Näiden saatavuus on myös heikentynyt, joten niitä on pitänyt tilata Keski-Euroopasta. Yhden kerran juottimen varsi on pitänyt uusia, kun se ruostui puhki ja katkesi.

Pienoismallipuuhissa käytettävät juoksutteet ovat ns. agressivisia juoksutteita (acid), eli syövyttäviä. Pienoismallityössä tällä ei sinänsä ole kovin suurta merkitystä, koska juottamisen jälkeen kohde neutralisoidaan eli pestään puhtaaksi vedellä. Tämä pysäyttää syöpymisen. Elektroniikkatöissä kohdetta ei voi käsitellä vedellä, joten on käytettävä pastan kaltaisia juoksutteita, jotka eivät syövytä kohdetta, vaikka jäämiä jäisikin kohteeseen. Juottamisen kannalta pastan kaltaiset tai nestemäiset no-clean-juoksutteet ovat selvästi huonompia kuin agressiiviset juotosvedet ja vastaavat. Agressiivinen juoksute ei tarvitse yhtä paljon lämpöä toimiakseen kuin pastan kaltaiset juoksutteet. Pienoismallipuuhissa siitä on apua, että työn saa tehtyä nopeasti tai vähäisemmällä lämmöllä.

Halpisaseman saa noin sadalla eurolla. Viime keväänä ostin Wellerin WSD 81i -aseman. Hankintapaikasta riippuen tästä saa maksaa 300-350 euroa. Eroa halpisasemaan on kuin yöllä ja päivällä. Kärkivalikoima on suuri — hyvin pieniä talttakärkiä tai talttakoukkukärkiä on tarjolla. Kärjet myös kestävät voimakkaita juoksutteita aivan eri tavalla kuin halpiskärjet — harrastajakavereiden kolvien kärjet ovat peräisin jopa 1970-luvulta. Tällaisella asemalla on ilo juottaa — työ onnistuu helposti. Harrastajan kannalta kyse on tietenkin hinnasta. Toisaalta halpisasemien osalta saa jatkuvasti olla hankkimassa uusia kärkiä. Pitkässä juoksussa kyse on näennäissäästöstä

Tina-lyijy-langan ja siihen soveltuvan juoksutteen sijasta voi käyttää myös ns. matalan lämpötilan juotteita — low melt solders. Näitä on tarjolla monelta eri valmistajalta. Juotteet ovat usein tankoja tai harkkoja, jotka eivät sisällä pastaa tms. Toimiakseen em. juotosaineet tarvitsevat vähemmän lämpöä kuin tina-lyijy-lanka. Tällä on monesti merkitystä, kun juotetaan malleja. Toisaalta työjärjestyksen voi suunnitella siten, että aluksi suuret ja pitkät saumat juotetaan tina-lyijyillä ja lähelle asennettavat yksityiskohdat matalan lämpötilan juotteilla. Tällöin matalampi lämpötilaa ei avaa tina-lyijyllä tehtyjä saumoja.

Keskustelussa mainittu lyijytön tina-lanka tarvitsee toimiakseen enemmän kuumutta kuin perinteinen 60/40-tina-lyijylanka. Tämä on syytä pitää mielessä.

[magnuken]

magnuken: Jos et meinaa löytää juoksutetta sisältämätöntä lyijytinalankaa eikä juoksutteen imeyttäminen langasta pahviin innosta, niin laita minulle YV:tä. Voin lähettää sinulle postitse pari metriä omaa tinalankaani, jos tarvitset.

Kiitoksia tarjouksesta mutta Yleiselektroniikasta löytyi Stannol tina-hopea-kupari juote ilman juoksutetta ja Ohlsonissakin on näköjään tina-hopea juotetta.

Olen myös harkinnut kolvin uusimista. Ohlsonilla olisi Weller juotosasema WHS40 hintaan 109€. Mutta mahtaako tuo 40W teho olla liian pieni noille lyijyttömille juotteille?

[PeS]

Kiitoksia tarjouksesta mutta Yleiselektroniikasta löytyi Stannol tina-hopea-kupari juote ilman juoksutetta ja Ohlsonissakin on näköjään tina-hopea juotetta.

Näissä juotteissa onkin sitten kohtuullisen korkea sulamislämpötila — itse en käytä tina-hopea-juotetta muutoin kuin erikoisjuoksutteen kanssan ruostumattoman teräksen juottamiseen, kun muut materiaalit eivät siinä toimi.

[LOK]

Kävin Motonetissä (23.2.2016) ja tarkastin sattumalta myös juotoshyllyn. Hyllystä löytyi reilusti tinalankaa, jonka koostumus oli 60 % tinaa, 39 % lyijyä ja 1 % kuparia. Metalliseoksen lisäksi lankaan oli seostettuna 2,5 painoprosenttia juoksutetta. Langan sulamispistettä (sp) ei mainittu, mutta ilman juoksutetta sp olisi Wikipedian tietojen valossa noin 183-215 celsiusastetta. Juoksutteen kera sp on luonnollisesti matalampi, mutta kuinka paljon - se on arvoitus.

Samaisesta hyllystä löytyi myös perustinalankaa (60 % tinaa ja 40 % lyijyä), mutta siihenkin oli seostettu valmiiksi 2,5 painoprosenttia juoksutetta. Wikipedian mukaan kyseisen langan sp olisi 183-190 celsiusastetta ilman juoksutetta. Juoksutteetonta tinalankaa en hyllystä löytänyt.

Ostin oman tinalankani pari vuotta sitten ja aloin nyt epäilemään, että ehkä myös siihen on tietämättäni seostettu tuon maagisen 2,5 painoprosentin edestä juoksutetta. Metalliin seostettua juoksutetta ei pysty havaitsemaan langasta ilman pakkausmerkintää. Muistaakseni aiemmin juoksute sijaitsi langan ytimessä omana faasinaan, minkä ansiosta juoksutelanka oli helppo tunnistaa.

Tinalangan mahdollisesti sisältämä juoksute ei ole ainakaan tähän mennessä haitannut juotospuuhiani, vaikka käytän lisäksi juotosvettä. Myöskään maalauksen kanssa ei ole ollut ongelmia: tinalangan omat juoksutejäämät ovat ilmeisesti lähteneet hiomapaperin mukana pois. Pitää tosin vastaisuudessa itsekin siirtyä osien tiskiainepesuun juoksevan veden alla, kun sitä täällä suositeltiin.

Ohessa vielä linkki viitteenä käytettyyn englanninkieliseen Wikipedia-artikkeliin juotosaineista. Artikkeliin on kerätty kattava lista eri juotosaineiden koostumuksista sekä sulamispisteväleistä. https://en.wikipedia.org/wiki/Solder

[Knorr]

Jos on aikaa eikä ole muuta tekemistä, niin alla olevasta linkistä voi katsella kuinka höyryvetureita rakennetaan valkometallista ja messingistä juottamalla (kesto lähes 5 h). Mielestäni idea aukeaa melko hyvin asiaa tuntemattomalle.

https://youtu.be/Q3llT2xoneI

[Samuelsson]

Hyvä pätkä. Mukavan meditatiivista katseltavaa illalla ennen nukkumaanmenoa. Hyvin riitti viikoksi katseltavaa, ja saatoinpa siinä sivussa jotain uutta taas oppiakin.