Spoiwo Sn60Pb40 – skład, temperatura topnienia i właściwości lutu

Sn60Pb40 to spoiwo miękkie o składzie 60% cyny i 40% ołowiu, należące do klasycznych stopów lutowniczych stosowanych od dziesięcioleci w elektronice, blacharstw

Czym jest lut Sn60Pb40 i jak czytać jego oznaczenie

Sn60Pb40 to spoiwo miękkie o składzie 60% cyny i 40% ołowiu, należące do klasycznych stopów lutowniczych stosowanych od dziesięcioleci w elektronice, blacharstwie i drobnej metaloplastyce. Oznaczenie literowo-liczbowe pochodzi z symboli pierwiastków w układzie okresowym – Sn to łacińskie stannum (cyna), Pb to plumbum (ołów) – a liczby przy każdym symbolu określają jego udział procentowy w stopie (źródło: PN-EN ISO 9453:2020).

Co oznaczają litery Sn i Pb?

Sn i Pb to skróty chemiczne wywodzące się z łaciny, nie z angielskich nazw metali – to częsta pomyłka wśród początkujących. W praktyce warsztatowej spotykam klientów, którzy szukają “luty SP” albo “cyny SN”, nie wiedząc, że to te same dwa symbole zapisane inaczej. Kolejność liczb zawsze odpowiada kolejności symboli – w Sn60Pb40 pierwsza liczba (60) dotyczy cyny, druga (40) ołowiu.

Do jakiej grupy spoiw należy Sn60Pb40?

Sn60Pb40 klasyfikowany jest jako lut miękki (ang. soft solder), czyli stop o temperaturze topnienia poniżej 450°C – w tym przypadku znacznie niższej, bo mieszczącej się w przedziale 183-190°C. To odróżnia go od luty twardych (mosiądzowych, srebrnych) używanych przy spawaniu i lutospawaniu konstrukcji nośnych. Do grupy luty miękkich cynowo-ołowiowych należą też pokrewne stopy, takie jak spoiwo Sn63Pb37 – lut eutektyczny i jego zastosowanie, o niemal identycznym zastosowaniu, ale innej charakterystyce krzepnięcia.

  • Sn60Pb40 – stop nieeutektyczny, zakres topnienia 183-190°C, popularny w blacharstwie i naprawach.
  • Sn63Pb37 – stop eutektyczny, ostre topnienie w 183°C, preferowany w precyzyjnej elektronice.
  • SAC305 – lut bezołowiowy (cyna-srebro-miedź), wymagany w produkcji seryjnej objętej RoHS.
  • Lut kwasowy cynowo-ołowiowy – odmiana z topnikiem korozyjnym, wyłącznie do blacharstwa i hydrauliki.

Skład chemiczny spoiwa Sn60Pb40

Skład Sn60Pb40 to dokładnie 60% cyny (Sn) i 40% ołowiu (Pb), z dopuszczalną tolerancją i śladowymi zanieczyszczeniami regulowanymi normą PN-EN ISO 9453 (źródło: PN-EN ISO 9453:2020, PKN). W przeciwieństwie do luty bezołowiowych typu SAC305 stop ten nie zawiera srebra ani miedzi jako składników głównych – te pierwiastki występują tu co najwyżej jako zanieczyszczenia w limitowanych ilościach.

Jakie zanieczyszczenia dopuszcza norma?

Norma PN-EN ISO 9453 określa maksymalne poziomy zanieczyszczeń, takich jak antymon, miedź, bizmut, kadm, cynk i żelazo – każdy z tych pierwiastków w nadmiarze pogarsza zwilżalność stopu i zwiększa kruchość złącza. Z mojej praktyki wynika, że tania cyna kupowana bez atestu bywa właśnie tym problemem obarczona – lut “ślizga się” po powierzchni zamiast ją zwilżać, mimo prawidłowej temperatury grota.

Antymon jako celowy dodatek

W niektórych wariantach handlowych do stopu dodaje się niewielką ilość antymonu celowo, jako utwardzacz zwiększający wytrzymałość złącza – takie warianty oznacza się dopiskiem Sb przy nazwie stopu. Nie jest to jednak standardowy Sn60Pb40 z podstawowego arkusza normy, więc przy zakupie warto sprawdzić kartę produktu.

Czym różni się od stopów bezołowiowych SAC?

Brak srebra i miedzi jako składników głównych to kluczowa różnica względem luty SAC (Sn-Ag-Cu), które od wprowadzenia RoHS stały się standardem w nowej elektronice konsumenckiej. SAC305 (96,5% Sn, 3% Ag, 0,5% Cu) topi się w wyższej temperaturze (ok. 217-221°C) i wymaga innego reżimu lutowania niż klasyczny Sn60Pb40.

  • Cyna (Sn) – 60% masy stopu, główny nośnik zwilżalności i przewodności.
  • Ołów (Pb) – 40% masy stopu, obniża temperaturę topnienia i poprawia płynność.
  • Antymon (Sb) – opcjonalny dodatek utwardzający w niektórych wariantach handlowych.
  • Miedź, bizmut, kadm, cynk, żelazo – dopuszczalne wyłącznie jako śladowe zanieczyszczenia wg normy.

Temperatura topnienia Sn60Pb40 – zakres solidus-liquidus

Sn60Pb40 topi się w zakresie temperatur od ok. 183°C (solidus) do ok. 188-190°C (liquidus), a nie w jednym ostrym punkcie – to cecha stopu nieeutektycznego. Różnica kilku stopni między tymi progami to tzw. faza plastyczna, w której stop jest jednocześnie częściowo stały i częściowo ciekły (źródło: PN-EN ISO 9453:2020).

Solidus 183°C i liquidus ok. 188-190°C

Solidus oznacza temperaturę, w której stop zaczyna mięknąć i przechodzić w stan półpłynny, natomiast liquidus to próg pełnego stopienia, powyżej którego cała masa jest cieczą. W Sn60Pb40 solidus pokrywa się z eutektycznym punktem stopu cyna-ołów (183°C), ale ze względu na przewagę ołowiu pełne stopienie następuje dopiero kilka stopni wyżej, w przeciwieństwie do Sn63Pb37, który topi się ostro dokładnie w 183°C.

Jaką temperaturę ustawić na stacji lutowniczej?

W praktyce lutowniczej grot ustawia się zwykle na 260-320°C, mimo że sam stop topi się dużo niżej – ten zapas temperatury jest potrzebny, by ciepło zdążyło się przekazać do złącza i zapewnić dobrą płynność zwilżania, zanim grot zdąży ostygnąć przy kontakcie z masywniejszym elementem. Zbyt niska temperatura grota to najczęstsza przyczyna “matowych” złączy, z którymi spotykam się przy naprawach starszego sprzętu.

  • Solidus – ok. 183°C, początek mięknięcia stopu.
  • Liquidus – ok. 188-190°C, pełne stopienie masy lutu.
  • Zakres plastyczny – ok. 5-7°C różnicy, krytyczny moment krzepnięcia złącza.
  • Temperatura grota lutownicy – 260-320°C, w zależności od masy termicznej elementu.

Czym jest faza plastyczna (pasty range) przy lutowaniu Sn60Pb40

Faza plastyczna to przedział temperatur 183-190°C, w którym Sn60Pb40 znajduje się jednocześnie w stanie stałym i ciekłym – ani w pełni płynny, ani w pełni skrzepnięty. To zjawisko odróżnia stopy nieeutektyczne od eutektycznych i ma bezpośredni wpływ na jakość złącza lutowniczego.

Czym jest cold joint?

Poruszenie elementu w trakcie fazy plastycznej powoduje powstanie tzw. cold joint – połączenia o matowej, ziarnistej powierzchni i osłabionej przewodności elektrycznej. W mojej praktyce serwisowej cold joint bywa przyczyną przerywanych, trudnych do zdiagnozowania usterek – styk działa, ale niestabilnie, zwłaszcza po wstrząsie lub zmianie temperatury otoczenia.

Jak rozpoznać wadliwe złącze po czasie?

Charakterystyczna wada to mikropęknięcia w złączu, widoczne dopiero po pewnym czasie eksploatacji – ujawniają się przy wibracjach mechanicznych lub cyklach termicznych (nagrzewanie-chłodzenie urządzenia). Właśnie z tego powodu w precyzyjnym montażu elektronicznym częściej wybiera się stop eutektyczny Sn63Pb37, pozbawiony fazy plastycznej – element wystarczy przytrzymać nieruchomo tylko przez ułamek sekundy, a nie przez cały czas krzepnięcia.

  • Cold joint – matowa, chropowata powierzchnia złącza spowodowana ruchem w fazie plastycznej.
  • Mikropęknięcia – ukryte defekty ujawniające się dopiero pod wpływem wibracji lub cykli termicznych.
  • Osłabiona przewodność – typowy skutek niepełnej krystalizacji stopu w złączu.
  • Ryzyko przerywanego kontaktu – usterka trudna do zdiagnozowania bez oględzin pod lupą.

Właściwości mechaniczne i elektryczne lutu Sn60Pb40

Sn60Pb40 charakteryzuje się dobrą przewodnością elektryczną wystarczającą do zastosowań ogólnoelektronicznych i przemysłowych, umiarkowaną wytrzymałością mechaniczną złącza oraz gęstością rzędu 9,3-9,4 g/cm3. To stop wyraźnie cięższy od mosiądzu (ok. 8,4-8,7 g/cm3) czy aluminium (2,7 g/cm3), co wyczuwalne jest już przy trzymaniu szpuli drutu lutowniczego w dłoni.

Przewodność i wytrzymałość mechaniczna

Przewodność elektryczna złącza lutowanego Sn60Pb40 jest w pełni wystarczająca dla typowych obwodów sygnałowych i zasilających w elektronice serwisowej. Wytrzymałość mechaniczna złącza jest jednak niższa niż w nowoczesnych stopach bezołowiowych SAC305 – dlatego w aplikacjach narażonych na wibracje (motoryzacja, lotnictwo) inżynierowie częściej sięgają po stopy z dodatkiem srebra, mimo wyższej ceny.

Zwilżalność powierzchni miedzi i mosiądzu

Dobra zwilżalność powierzchni miedzianych i mosiężnych to jedna z mocnych stron Sn60Pb40 – pod warunkiem zastosowania odpowiedniego topnika, usuwającego tlenki z powierzchni metalu przed kontaktem z ciekłym lutem. Przy pracy z mosiądzem (np. M63) warto pamiętać, że starsze, oksydowane elementy wymagają dłuższego oczyszczenia mechanicznego przed lutowaniem – sam topnik nie usunie grubej warstwy patyny.

  • Przewodność elektryczna – dobra, wystarczająca do obwodów ogólnoelektronicznych.
  • Wytrzymałość mechaniczna – umiarkowana, niższa niż w stopach SAC305.
  • Zwilżalność – bardzo dobra na miedzi i mosiądzu przy prawidłowym topniku.
  • Gęstość – ok. 9,3-9,4 g/cm3, znacznie wyższa niż aluminium czy cynk.

Zastosowanie spoiwa Sn60Pb40 – elektronika, hydraulika, blacharstwo

Sn60Pb40 znajduje dziś zastosowanie głównie w naprawach serwisowych elektroniki, drobnym rzemiośle metaloplastycznym oraz ograniczonych segmentach przemysłu wyłączonych z dyrektywy RoHS. Historycznie stop ten był podstawowym spoiwem elektroniki przemysłowej przed 2006 rokiem, kiedy RoHS wymusiło przejście na luty bezołowiowe w produkcji seryjnej.

Lutowanie fal i lutowanie ręczne w elektronice

W lutowaniu fal (wave soldering), czyli automatycznym procesie stosowanym dawniej w masowej produkcji płytek THT, Sn60Pb40 i pokrewne stopy cynowo-ołowiowe były standardem przez dekady – dziś ta technologia dla nowego sprzętu opiera się na SAC305. Lutowanie ręczne stacją lutowniczą to z kolei obszar, w którym Sn60Pb40 wciąż bywa wybierany przez serwisantów naprawiających starszy sprzęt, zgodny pierwotnie z lutami ołowiowymi – mieszanie starego złącza ołowiowego z nowym bezołowiowym bywa problematyczne metalurgicznie.

Zastosowania hydrauliczne i blacharskie (ograniczenia)

W blacharstwie, przy naprawie witraży, w modelarstwie i drobnej metaloplastyce Sn60Pb40 wciąż cieszy się popularnością dzięki niskiej cenie i łatwości pracy na większych powierzchniach. Inaczej wygląda sytuacja w hydraulice – stosowanie luty ołowiowych do łączenia rur instalacji wody pitnej jest w Polsce i całej Unii Europejskiej mocno ograniczone przepisami sanitarnymi, ze względu na ryzyko migracji ołowiu do wody. Do instalacji wodociągowych stosuje się dziś wyłącznie luty bezołowiowe dopuszczone normami sanitarnymi.

  • Naprawy serwisowe elektroniki – zgodność ze starszym sprzętem lutowanym pierwotnie ołowiem.
  • Sprzęt wojskowy i lotniczy – branże z wyłączeniami od RoHS, gdzie niezawodność złącza jest priorytetem.
  • Blacharstwo i witraże – praca na dużych powierzchniach, szeroki zakres topnienia ułatwia rozprowadzenie lutu.
  • Instalacje wody pitnej – zastosowanie praktycznie wykluczone przepisami sanitarnymi w UE.

Sn60Pb40 a Sn63Pb37 – różnice i kiedy wybrać który stop

Sn63Pb37 to skład eutektyczny, topiący się ostro w jednej temperaturze 183°C bez fazy plastycznej, podczas gdy Sn60Pb40 topi się w szerszym zakresie 183-190°C. Ta pozornie niewielka różnica jednego punktu procentowego cyny realnie zmienia zachowanie stopu podczas krzepnięcia i decyduje o wyborze między nimi w konkretnym zastosowaniu.

Czym różni się eutektyka od stopu nieeutektycznego?

Eutektyka oznacza skład chemiczny, przy którym stop przechodzi ze stanu ciekłego w stały w jednej, ściśle określonej temperaturze – bez pośredniej fazy plastycznej. Sn63Pb37 jest właśnie takim składem eutektycznym dla układu cyna-ołów, co czyni go bardziej przewidywalnym przy szybkim, precyzyjnym lutowaniu. Sn60Pb40, jako stop nieeutektyczny, wymaga większej dyscypliny – element trzeba przytrzymać nieruchomo przez cały czas trwania fazy plastycznej, nie tylko przez moment krzepnięcia.

Który lut wybrać do elektroniki?

Do precyzyjnego montażu THT i SMD w elektronice zdecydowanie zalecany jest Sn63Pb37 – mniejsze ryzyko cold joint przekłada się na wyższą jakość i powtarzalność złączy, co ma znaczenie zwłaszcza przy pracy na małych podzespołach. Sn60Pb40 bywa tańszy i w pełni wystarczający tam, gdzie nie ma ryzyka poruszenia złącza podczas krzepnięcia – na przykład przy lutowaniu blacharskim, cynowaniu powierzchni czy uszczelnianiu.

ParametrSn60Pb40Sn63Pb37
Typ stopunieeutektycznyeutektyczny
Temperatura topnienia183-190°C (zakres)183°C (punkt)
Faza plastycznatak, ok. 5-7°Cbrak
Ryzyko cold jointwyższe przy ruchu elementuniższe
Typowe zastosowanieblacharstwo, naprawy ogólneprecyzyjna elektronika THT/SMD
Cena orientacyjnazwykle niższazwykle nieco wyższa

Czy lut Sn60Pb40 można stosować w nowej elektronice konsumenckiej (RoHS)

Nie w produkcji seryjnej – dyrektywa RoHS 2011/65/UE zabrania stosowania ołowiu w większości nowego sprzętu elektrycznego i elektronicznego wprowadzanego na rynek Unii Europejskiej, z listą konkretnych wyjątków. Dla użytku prywatnego, hobbystycznego i serwisowego stosowanie Sn60Pb40 pozostaje legalne w Polsce.

“Dyrektywa 2011/65/UE ogranicza stosowanie określonych substancji niebezpiecznych, w tym ołowiu, w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym wprowadzanym na rynek Unii Europejskiej, przewidując jednocześnie wykaz zastosowań wyłączonych z tego ograniczenia.” — Parlament Europejski i Rada Unii Europejskiej, Dyrektywa RoHS 2011/65/UE, 2011

Jakie wyjątki przewiduje RoHS?

Załączniki III i IV dyrektywy RoHS wymieniają zastosowania wyłączone z ograniczeń – obejmują one między innymi niektóre urządzenia medyczne, sprzęt wojskowy, lotniczy oraz naprawy i serwis istniejącego już sprzętu wyprodukowanego przed wejściem przepisów w życie. Lista wyjątków bywa aktualizowana, dlatego przy produkcji seryjnej warto zawsze sprawdzić jej aktualną wersję na eur-lex.europa.eu, zamiast polegać na starszych zestawieniach.

Czy hobbysta może używać Sn60Pb40?

Tak – RoHS reguluje wprowadzanie produktów na rynek, nie prywatne użytkowanie materiałów przez konsumenta. Serwisant naprawiający własny sprzęt, hobbysta lutujący modele czy elektronik prowadzący naprawy jednostkowe może legalnie kupować i stosować lut Sn60Pb40 w Polsce. Inaczej sytuacja wygląda przy produkcji seryjnej nowych urządzeń na rynek unijny – tam obowiązek stosowania luty bezołowiowych typu SAC jest bezwzględny.

Treść nie zastępuje konsultacji z działem zgodności (compliance) producenta przy planowaniu produkcji seryjnej sprzętu przeznaczonego na rynek UE – przepisy i wykaz wyjątków bywają aktualizowane, a odpowiedzialność za zgodność produktu spoczywa na wytwórcy.

  • Produkcja seryjna nowego sprzętu na rynek UE – obowiązkowe luty bezołowiowe (SAC305 i pochodne).
  • Naprawy i serwis istniejącego sprzętu – dopuszczone wyjątki od RoHS.
  • Sprzęt wojskowy, lotniczy, medyczny klasy III – odrębne wyłączenia branżowe.
  • Użytek prywatny i hobbystyczny – poza zakresem regulacji RoHS.

Jak bezpiecznie lutować spoiwem ołowiowym Sn60Pb40

Bezpieczne lutowanie Sn60Pb40 wymaga przede wszystkim dobrej wentylacji stanowiska, podstawowej higieny rąk i właściwego przechowywania materiału – to głównie opary topnika kalafoniowego, nie samego ołowiu, drażnią drogi oddechowe przy typowych temperaturach pracy. Ołów przy 260-320°C ma bardzo niską prężność par, więc realne zagrożenie to przede wszystkim kontakt skórny i przypadkowe połknięcie drobin, nie wdychanie metalu.

Jak zabezpieczyć się przed oparami topnika?

Praca w dobrze wentylowanym pomieszczeniu lub z odciągiem dymu lutowniczego to podstawa – odciąg umieszczony blisko miejsca lutowania usuwa większość drażniących oparów zanim dotrą do dróg oddechowych. Z mojej praktyki warsztatowej: nawet prosty wentylator kierujący opary w bok znacząco poprawia komfort długich sesji lutowniczych.

  1. Pracuj w dobrze wentylowanym pomieszczeniu lub użyj odciągu dymu lutowniczego przy stanowisku.
  2. Nie jedz, nie pij i nie dotykaj twarzy w trakcie lutowania.
  3. Umyj ręce wodą z mydłem po każdej sesji, zanim dotkniesz jedzenia lub przedmiotów codziennego użytku.
  4. Przechowuj lut poza zasięgiem dzieci – nigdy nie żuj ani nie obcinaj drutu zębami.
  5. Resztki i ścinki lutu ołowiowego oddawaj do punktu zbiórki odpadów niebezpiecznych, nie wyrzucaj do zwykłego kosza.

Jak utylizować odpady lutownicze?

Ścinki drutu, wypalone końcówki grotów z resztkami stopu oraz zużyte opakowania po topniku klasyfikowane są jako odpady niebezpieczne i powinny trafić do wyznaczonego punktu selektywnej zbiórki (PSZOK), a nie do pojemnika na odpady zmieszane. Ograniczenie kontaktu ołowiu ze środowiskiem to element odpowiedzialnego prowadzenia warsztatu, niezależnie od skali prowadzonych prac.

Przykładowa demonstracja prawidłowej wentylacji stanowiska lutowniczego – materiał poglądowy, zweryfikuj aktualność treści przed obejrzeniem.

Dobór topnika do lutu Sn60Pb40

Do lutu Sn60Pb40 w elektronice stosuje się topnik żywiczny (rosin flux, oznaczany RA lub RMA), natomiast do prac blacharskich i hydraulicznych – wyłącznie topnik kwasowy, nigdy odwrotnie. Pomylenie tych dwóch grup to jeden z najczęstszych błędów początkujących, prowadzący do trwałego uszkodzenia płytki drukowanej.

Kiedy stosować topnik żywiczny?

Topnik żywiczny na bazie kalafonii (rosin) jest standardem w elektronice – w wersji no-clean nie wymaga mycia płytki po lutowaniu, co przyspiesza pracę i ogranicza ryzyko uszkodzenia delikatnych podzespołów rozpuszczalnikiem. Drut lutowniczy z rdzeniem topnikowym (flux-core) upraszcza pracę i ogranicza rozprysk stopionego metalu, bo topnik uwalnia się dokładnie w miejscu kontaktu z ciepłem.

Dlaczego topnik kwasowy jest zakazany w elektronice?

Topnik kwasowy skutecznie usuwa tlenki z powierzchni metalu przy lutowaniu blacharskim czy hydraulicznym, ale pozostawia resztki silnie korozyjne dla miedzianych ścieżek płytki drukowanej. Zastosowany na PCB doprowadzi do postępującej korozji i awarii obwodu nawet kilka miesięcy po lutowaniu – dlatego rozdzielenie tych dwóch grup topników to zasada bezwzględna, a nie kwestia preferencji.

  • Topnik żywiczny RA/RMA – elektronika, wymaga niekiedy mycia po lutowaniu (RA bardziej agresywny niż RMA).
  • Topnik no-clean – elektronika, resztki bezpieczne do pozostawienia na płytce.
  • Topnik kwasowy – wyłącznie blacharstwo i hydraulika, nigdy elektronika.
  • Drut z rdzeniem topnikowym – wygodna forma dla obu zastosowań, ogranicza rozprysk.

Normy PN-EN ISO regulujące spoiwa cynowo-ołowiowe

Podstawową normą regulującą skład chemiczny i formę spoiw lutowniczych, w tym Sn60Pb40, jest PN-EN ISO 9453 – polski odpowiednik międzynarodowej normy ISO, wydawany przez Polski Komitet Normalizacyjny. Uzupełniają ją amerykańskie standardy branżowe IPC, powszechnie stosowane w przemyśle elektronicznym na całym świecie.

Co reguluje PN-EN ISO 9453?

PN-EN ISO 9453 klasyfikuje stopy lutownicze miękkie według składu chemicznego, określa dopuszczalne tolerancje udziału poszczególnych pierwiastków oraz formę dostępną na rynku (drut, pręt, pasta, folia). To właśnie ta norma jest punktem odniesienia przy weryfikacji, czy dany produkt handlowy rzeczywiście odpowiada deklarowanemu oznaczeniu Sn60Pb40 (źródło: PN-EN ISO 9453:2020, PKN).

Czym są IPC J-STD-006 i J-STD-001?

IPC J-STD-006 to amerykański standard określający wymagania jakościowe dla stopów lutowniczych klasy elektronicznej – obejmuje kwestie czystości metalu i dopuszczalnych zanieczyszczeń w stopniu bardziej szczegółowym niż ogólna norma ISO. IPC J-STD-001 z kolei definiuje wymagania jakościowe dla samych połączeń lutowanych w elektronice – wygląd złącza, akceptowalne i nieakceptowalne wady, w tym właśnie cold joint opisany wcześniej.

  • PN-EN ISO 9453:2020 – skład chemiczny i forma stopów lutowniczych miękkich.
  • IPC J-STD-006 – wymagania jakościowe dla stopów lutowniczych klasy elektronicznej.
  • IPC J-STD-001 – wymagania jakościowe dla wykonania połączeń lutowanych w elektronice.

Najczęściej zadawane pytania

Jaki jest skład chemiczny lutu Sn60Pb40?

Stop zawiera 60% cyny (Sn) i 40% ołowiu (Pb), z dopuszczalnymi śladowymi zanieczyszczeniami wg PN-EN ISO 9453. To jeden z klasycznych luty miękkich stosowanych od dekad w elektronice i blacharstwie, bez dodatku srebra czy miedzi jako składników głównych.

W jakiej temperaturze topi się Sn60Pb40?

Stop zaczyna topnieć w temperaturze solidus ok. 183°C, a pełne stopienie (liquidus) następuje przy ok. 188-190°C. Ten zakres 5-7°C to tzw. faza plastyczna, w której nie wolno poruszać lutowanym elementem, bo grozi to powstaniem wadliwego złącza typu cold joint.

Czym różni się Sn60Pb40 od Sn63Pb37?

Sn63Pb37 to skład eutektyczny topiący się ostro w jednej temperaturze 183°C, bez fazy plastycznej. Sn60Pb40 topi się w zakresie 183-190°C, co zwiększa ryzyko cold joint przy poruszeniu elementu w trakcie krzepnięcia – stąd w precyzyjnej elektronice zwykle wybiera się Sn63Pb37.

Czy lutowanie ołowiem jest legalne w Polsce?

Tak, dla użytku prywatnego, hobbystycznego i serwisowego. RoHS ogranicza stosowanie ołowiu głównie w produkcji seryjnej nowego sprzętu elektrycznego i elektronicznego wprowadzanego na rynek UE, z wyjątkami dla napraw oraz niektórych branż, takich jak wojsko, lotnictwo i medycyna klasy III.

Czy opary z lutowania Sn60Pb40 są szkodliwe?

Ołów przy typowych temperaturach lutowania ma bardzo niską prężność par, więc głównym zagrożeniem są opary topnika kalafoniowego, a nie samego metalu. Zalecana jest wentylacja stanowiska i podstawowa higiena rąk po pracy – unikanie jedzenia i picia podczas lutowania oraz mycie rąk przed kontaktem z żywnością.

Do czego stosuje się dziś spoiwo Sn60Pb40?

Głównie do napraw serwisowych elektroniki, zastosowań wojskowych i lotniczych wyłączonych z RoHS, a także w hobbystycznym blacharstwie i metaloplastyce, gdzie przepisy RoHS nie mają zastosowania. Instalacje wody pitnej są z tego zakresu praktycznie wykluczone przepisami sanitarnymi.

Czy Sn60Pb40 nadaje się do lutowania płytek PCB?

Tak, technicznie nadaje się i historycznie był standardem, ale do nowej produkcji seryjnej PCB obowiązuje RoHS wymuszające luty bezołowiowe typu SAC305. Sn60Pb40 na PCB pozostaje uzasadniony przede wszystkim przy naprawach starszego sprzętu pierwotnie lutowanego ołowiem, gdzie zgodność metalurgiczna złącza ma znaczenie – warto zapoznać się też z poradnikiem jak lutować miedź – dobór spoiwa i topnika.

Ile kosztuje drut lutowniczy Sn60Pb40?

Ceny wahają się zwykle w granicach kilkudziesięciu złotych za szpulę o średnicy 0,5-1 mm i wadze 100-250 g, w zależności od producenta i zawartości topnika w rdzeniu. Sn60Pb40 bywa nieco tańszy od eutektycznego Sn63Pb37, co dla prac blacharskich i hobbystycznych może mieć praktyczne znaczenie przy większym zużyciu materiału.

Źródła i literatura

  1. PN-EN ISO 9453:2020 – Stopy lutownicze miękkie – Skład chemiczny i forma, Polski Komitet Normalizacyjny, 2020.
  2. IPC J-STD-006 – Requirements for Electronic Grade Solder Alloys and Fluxed and Non-Fluxed Solid Solders, IPC, 2021.
  3. Dyrektywa RoHS 2011/65/UE w sprawie ograniczenia stosowania niektórych niebezpiecznych substancji w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym, Parlament Europejski i Rada UE, 2011.
  4. Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych, materiały branżowe dot. stopów metali nieżelaznych, 2024.
  5. IPC J-STD-001 – Requirements for Soldered Electrical and Electronic Assemblies, IPC.