Solderen

Het solderen van nieuw zink

Het solderen dient bij voorkeur in de werkplaats te geschieden. Indien dit niet mogelijk of niet economisch is dan wordt ook op de bouwplaats gesoldeerd. Het soldeerwerk dient zodanig te worden uitgevoerd dat de soldeer goed heeft gevloeid en dat aan de minimum eisen voor de doorvloeibreedte wordt voldaan d.w.z.:

  • voor verticale soldeernaden (bijv. HWA-buizen)en soldeernaden van kopschotten en andere hulpstukken volgens NEN 7065=min. 4 mm.
  • voor horizontale en schuin lopende soldeernaden (overlapnaden) min. 10 mm.

Het solderen van oud zink

Het verschil met het solderen van nieuw zink is de vervuiling en de patinalaag die zich op het zink hebben gevormd. Om een goede soldeerverbinding te krijgen moet dan ook eerst de te solderen naad volkomen metaal-blank worden gemaakt. Dit kan het best gebeuren door schrapen en/of schuren. Daarna de soldeervloeistof aanbrengen en solderen als hierboven voor nieuw zink beschreven.

De bout

Men dient gebruik te maken van een soldeerbout met een gewicht van meer dan 500 gram, welke op de juiste werktemperatuur wordt gebruikt (minimaal 250° C). Voor het solderen van de meeste naden in zinkwerk geeft een bout met een vlakke zool met een breedte van 10-15 mm de beste resultaten. Slechts voor moeilijk bereikbare plaatsen kan men een bout met andere vorm nodig hebben met een min. gewicht van 350 gram en een zool van 5 mm breedte.

Soldeervloeistoffen

Er bestaan diverse handelsmerken soldeervloeimiddel ‘geschikt voor titaanzink’, welke tot goede soldeerresultaten kunnen leiden.

Wij adviseren het gebruik van soldeervloeimiddelen voor nieuw en oud zink.

Deze vloeimiddelen moeten de volgende eigenschappen hebben:

  1. het zink wordt na het solderen niet of nauwelijks  aangetast.
  2. geven geen schadelijke dampen.
  3. de vloeimiddelresten zijn gemakkelijk te verwijderen.
  4. veroorzaken geen roest op gereedschappen.

Het verdient aanbeveling vooral niet met zoutzuur al dan niet vermengd met soldeervloeistof te werken, daar dit schadelijk is voor de gezondheid, de gereedschappen en het zink. Alvorens de soldeervloeistof aan te brengen dient men er zeker van te zijn dat het zinkoppervlak schoon is en dat de te solderen naad goed sluit. Max. toelaatbare spleet 0,5 mm. Na alle soldeerwerk dienen de naden zo snel mogelijk met een natte spons of lap te worden gereinigd.

Doorvloeien

Titaanzink wordt in principe altijd met een overlapnaad aan elkaar gesoldeerd.  De breedte van een overlap bedraagt voor horizontale naden minimaal 10 mm en voor verticale naden minimaal 5 mm.

Bij het solderen van een overlapnaad maakt men gebruik van capillaire werking. Boven op de overlapping wordt het zink met een soldeerbout verwarmd totdat deze de smelttemperatuur  van het soldeer heeft bereikt. Als men nu soldeer toevoegt, wordt deze in de naad gezogen en ontstaat een volledige doorvloeiing. Tijdens het solderen mag de soldeerbout niet van het zink worden genomen, daar dit een juiste warmteoverdracht verhinderd. Het toevoegen van soldeer geschiedt aan de zijkant van de zool van de soldeerbout.

Zink/lood/tin legering

Tijdens het solderen dringt het soldeer (tin/lood) in de grensoppervlakken van het zink. In de naad ontstaat dan een legering van zink/lood/tin. Deze legering bepaalt de treksterkte van de legering en is groter dan die van zink.

Voorwaarde voor het verkrijgen van een soldeerlegering en een capillaire werking is, dat de spleetruimte tussen de overlapnaad niet groter is dan 0,5 mm. Daar een gevormde soldeerlegering de sterkte van een naad bepaalt, heeft het geen enkele zin een naad te stapelen of optrekkend te solderen. Een gestapelde naad leidt tot verspilling van soldeer; water op het zink (vervuiling en aantasting). Bij solderen van grote vlakken die dikker dan 0,80 mm zijn verdient het aanbeveling de soldeervlakken voor te vertinnen.

Soldeersoort

Voor het zink solderen kunnen 2 legeringen worden aanbevolen:

a) Tin-lood 50/50, antimoon-arm, smelttraject 183-216 °C.
b) Tin-lood 40/60, antimoon-arm, smelttraject 183-235 °C.

Voor  b) is gemiddeld een 19 °C hetere bout nodig dan voor  a) om eenzelfde doorvloeiing te verkrijgen. Als werktemperatuur van de soldeerbout wordt minimaal 250° C aanbevolen. Een lagere temperatuur leidt tot onvoldoende warmte overdracht, waardoor tussen de naad “klontjes en blaasjes”worden gevroemd. Een hogere temperatuur leidt tot verbranden van het tin of rekristalliseren (uitgloeien) van het zink.

Coderen van soldeermateriaal

Volgens de Din 1707 kan de samenstelling van soldeerlegeringen worden aangegeven met een codering.

Voorbeeld:   L  —  PbSn  —  40  —  Sb

Lsoldeer
PbSnlegeermaterialen
40gewichtpercentage tin
Sbeventuele toevoegingen (in dit geval antimoon)

Het lood is in de legering slechts een vulmiddel. Het percentage tin bepaalt het smeltgebied en de treksterkte van de soldeer. Voor het solderen van zink moet antimoon-arm soldeer worden gebruikt.

Antimoon veroorzaakt een korrelige soldeerverbinding en verhoogt het smeltgebied.

Vloeimiddel

De belangrijkste taak van een vloeimiddel is, die van het buitensluiten van zuurstof tijdens het soldeerproces. Zuurstof leidt immers tot oxidatie van de metaaloppervlakken. Tijdens het soldeerproces verdampt de vloeistof uit de vloeimiddel en opgeloste zouten kristalliseren op het metaaloppervlak. Deze kristallen vormen een beschermende laag waardoor geen zuurstof kan binnendringen. Het vloeibare soldeer maakt de kristallen los en schuift deze in de naad steeds voor zich uit. Naast het afsluiten van zuurstof heeft een vloeimiddel een reinigende werking op lichte verontreinigingen en emulsielaagjes.

Het is belangrijk dat de verwerkingstemperatuur van het vloeimiddel is afgestemd op het smeltgebied van de soldeer. Op elke plaats waarop vloeimiddel is aangebracht zal soldeer uitvloeien. Daarom moet op die plaatsen waar geen soldeer mag vloeien de soldeervloeistof vooraf worden verwijderd. Na het solderen moet het agressieve residu direct worden verwijderd. Dit geschiedt met een licht vochtige doek. Een te natte doek verdunt het residu, wat daarna door de doek op een groter oppervlak wordt verdeeld. Dit tast het zink aan.

Het solderen van NedZink NOVA en NedZink NOIR

Om met het geprepatineerde NedZink NOVA (en NedZink NOIR) een goede soldeerverbinding te krijgen moet eerst de te solderen naad volkomen metaal-blank worden gemaakt. Dit kan het best gebeuren door schuren of door de patinalaag in te strijken met soldeervloeistof, enkele seconden in te laten werken en vervolgens met een droge doek te verwijderen. Er bestaan diverse handelsmerken voor soldeervloeimiddel “geschikt voor titaanzink” welke tot goede soldeerresultaten kunnen leiden.

De te solderen materialen worden ingesmeerd t.p.v. de soldeernaad. De overlap bedraagt minimaal 10 mm. De maximaal toelaatbare spleet is 0,5 mm. Bij het solderen gebruikt men een soldeerbout met een werktemperatuur van minmaal 250° C voor het inbrengen van de benodigde warmte en het smelten van het soldeer. Gebruik als soldeer een legering 40/60 bestaande uit 40% tin (Sn) en 60% lood (Pb) of een legering 50/50.

Het verdient aanbeveling vooral niet met zoutzuur, al dan niet vermengd met soldeervloeistof, te werken, daar dit schadelijk is voor de gezondheid, de gereedschappen en het zink. Na het solderen dienen de naden zo snel mogelijk met een vochtige doek te worden gereinigd. Om ontsieringen te voorkomen is het van belang zonder morsen te werken en de soldeernaden zorgvuldig te reinigen.

Voor het solderen van NedZink NOVA Pro-Tec dient men eveneens de beschermlaag aan de achterzijde te verwijderen om een goede soldeerverbinding te krijgen.