Vielseitig einsetzbar: 7 Fakten zu Lötfittings

In vielen Bereichen setzen Verarbeiter heute auf Pressverbindungen, die schnell und zuverlässig ausgeführt werden können. Doch auch Lötfittings kommen nach wie vor immer wieder zum Einsatz und sind, in manchen Bereichen wie Lebensmittel, Medizinische Gase oder Hochdruckanwendungen, die überlegene Technik. Durch das Löten des Lötfittings mit dem Rohr mittels Wärme, bzw. eines Lötmittels, wird eine Rohrleitung dauerhaft dicht.

Wir bieten Ihnen nicht nur vielfältige Abmessungen und Formen an Lötfittings in hoher Qualität aus unseren eigenen Werken an, sondern unterstützen Sie auch, wenn es Fragen zu der Verbindungstechnik „Löten“, zum geeigneten Lötmittel oder zu unserem Planungsservice gibt.

 

1. Was ist eigentlich die Kapillarlöttechnik?

Die Kapillarlöttechnik macht sich den, aus der Physik bekannten, gleichnamigen Effekt zunutze: In einer Kapillare (=Haarröhrchen) steigen Flüssigkeiten – aufgrund  von  Adhäsionskräften  (Anziehungskräfte  zwischenunterschiedlichen Stoffen) – so lange entgegen der Schwerkraft auf, bis sich ein Kräftegleichgewicht zwischen

  • dem Gewicht der Flüssigkeitssäule und

  • der Kapillarkraft, die sich aus dem kapillaren Fülldruck ergibt,

einstellt.

Das Prinzip erinnert an einen Schwamm, der ins Wasser gelegt wird. Dabei gilt: Je enger die Kapillare, desto höher steigt die Flüssigkeitssäule.

Grafik zur Erklärung der Kappilarwirkung

2. Einsatzbereiche von Lötfittings

Kapillarlötfittings bestehen aus

  • desoxidiertem Kupfer Cu-DHP (CW024A, min. 99,90 % CU)
  • Kupferlegierungen wie Messing (Cu-Zn39Pb2, Cu-Zn40Pb2)
  •  Rotguss (CC499K, CuSn5Zn5Pb2-C)
  •  Sowie, insbesondere für Hochdruck-Lötanwendungen im transkritischen Bereich, aus Kupfer-Eisen-Legierung CuFe (CuFe2P, CW107C).

Lötfittings zum Hart- oder Weichlöten wie z. B. der Serie 5000 entsprechen der EN 1254 und können in Heizungs-, Solar- und Druckluftanlagen, sowie (als CuFe-Legierung) in Hochdruck-Anwendungen wie Kühl- und Kältekreisläufen eingesetzt werden. Diese Fittings sind metrisch, d. h. die Dimension wird in Millimeter angegeben.

Grundsätzlich ist auch ein Einsatz von Lötfittings im Trinkwasserbereich möglich, soweit die entsprechenden Zertifizierungen vorliegen, da die Werkstoffe auf der Positivliste des Umweltbundesamtes geführt werden. Allerdings ist in Trinkwasserinstallationen nach DVGW-Arbeitsblatt GW 2 nur Weichlöten zulässig. Wir empfehlen in diesem besonders gesundheitsrelevantem Bereich grundsätzlich, Pressfittings aus bleifreien Werkstoffen wie Edelstahl oder Siliziumbronze CuSi zu verwenden.

Die Weichlötverbindung ist nur bis zu Betriebstemperaturen von max. 110 °C einsetzbar. Lötverbindungen in Gas-, Flüssiggas- und Ölleitungen dürfen hingegen nur als Hartlötung ausgeführt werden. Da im Kollektorkreis thermischer Solaranlagen Stillstandtemperaturen von mehr als 110 °C auftreten können, sollte dort für Lötverbindungen ebenfalls die Hartlötung gewählt werden.

3. Lötfittings für Industrie, medizinische Gase und mehr

Durch die hohe Materialbeständigkeit halten Lötfittings auch vielen aggressiven Fluiden stand und eignen sich somit nicht nur für die Installation von Kupferrohren in der „normalen“ Haustechnik, sondern sind auch für viele industrielle Anforderungen geeignet.

SANHA-Lötfittings der Serien 4000 und 5000 können zudem für medizinische Gase verwendet werden. Die Qualität wird durch unabhängige Tests und Zertifizierungen, wie etwa die Gütegemeinschaft Kupferrohr, sichergestellt. Die Lötfittings sind für entfettete Kupferrohre nach EN 13348 und EN 1057 geeignet und zeichnen sich durch optimale Korrosionsbeständigkeit und einen niedrigen Kohlenstoffgehalt aus.

Üblicherweise kann ein Lötfitting einer Betriebstemperatur von 110 °C und einem Druck von bis zu 40 bar standhalten. Die zulässigen Betriebsdrücke für Kupferrohrleitungen mit Kapillarlötfittings sind in der EN 1254-1 beschrieben. Sie sind abhängig von der Betriebstemperatur und vom Rohraußendurchmesser. Diese Drücke sind für die üblichen Anwendungen wie Trinkwasser-, Gas- oder Heizungsinstallationen vollkommen ausreichend. SANHA-Kapillarlötfittings können jedoch weitaus höher belastet werden. SANHA®-Kapillarlötfittings bis d = 159 mm sind für den Einsatz im Kälte-Klima Bereich geeignet. Gemäß der Druckgeräterichtlinie 97/23/EG beträgt der Betriebsdruck bei fachgerechter Installation und unter Verwendung von silberhaltigen Hartloten in Verbindung mit geeigneten Flussmitteln max. 45 bar (s. untenstehende Tabelle).

4. Spezialfall Kühl- und Kälteleitungen im transkritischen Bereich

In Kühl- und Kältekreisläufen wird heutzutage vermehrt CO2 (R744) als Kältemedium genutzt. CO2 ist zwar ein Klimagas, allerdings teilweise bis zu 11000mal weniger schädlich (nach IPCC AR 5, bezogen auf 20 Jahre) als herkömmliche Kältemittel (z. B. FCKWs). Die Rohrleitungen und Fittings müssen in diesem Fall sehr hohe Betriebsdrücke langfristig aushalten. Dazu stehen spezielle Hochdruckfittings aus CuFe (RefHP, Serie 29000) zur Verfügung. Diese Lötfittings können bis zu 130 bar Betriebsdruck eingesetzt werden. Die Abmessungen werden bei diesen Hochdruckfittings in Zoll angegeben.

Tabelle für Betriebsdrücle

5. Lötfittings in allen Größen und Formen

Die Auswahl an verschiedenen Lötfittings ist groß. Neben 90°-Bögen, T-Stücken, Übergangsnippeln und Verschraubungen werden z. B. passende Wandscheiben, Einschraubteile oder Einsteckstücke angeboten. Kapillarlötfittings sind in EN 1254-1 genormt. SANHA-Kapillarlötfittings aus Kupfer (Serie 5000) bzw. für Übergänge auf Gewindeverbindungen aus Rotguss (Serie 4000) erfüllen in allen Punkten die darin genannten Anforderungen. Die Fertigungsqualität wird ständig überwacht. Doch nicht nur die Qualität der Artikel, sondern auch die Effektivität der laufenden Qualitätskontrollen werden durch neutrale Prüfanstalten nach den strengen Regeln der Gütegemeinschaft Kupferrohr e.V. und des DVGW regelmäßig überprüft. Die Kapillarlötfittings führen daher sowohl das Gütezeichen der Gütegemeinschaft Kupferrohr e.V. als auch das DVGW-Zeichen.

6. Was beim Löten beachtet werden muss

Weichlote sind in EN 29453 genormt. Nach DVGW-GW 2 dürfen für Trinkwasserinstallationen verwendet werden:

  • S-Sn97Cu3 (Weichlot mit 97 % Zinn und 3 % Kupfer, Schmelzbereich 230 °C ... 250 °C, Katalog-Nr. 4933),
  • S-Sn97Ag3 (Weichlot mit 97 % Zinn und 3 % Silber, Schmelzbereich 220 °C ... 230 °C, Katalog-Nr. 4934).

Damit das Weichlot benetzen und binden kann, wird stets ein Weichlötflussmittel nach EN  29454-1 benötigt. Flussmittel müssen kaltwasserlöslich und ausspülbar sein. Dies ist gegeben, wenn die Flussmittel nach GW 7 zertifiziert sind und das DVGW-Zeichen führen. Flussmittel sollte nur sparsam verwendet und nur auf das, mittels metallfreien Vlies, gereinigte Außenlötende (Rohrende) aufgetragen werden, das dann in das ebenfalls – z. B. mit einer Innenreinigungsbürste (Katalog-Nr. 4974) – gereinigte Innenlötende (Fittingmuffe) einzuführen ist. So kann kein Flussmittel in das Leitungsinnere (über ein technisch unvermeidbares Maß hinaus) eindringen.

Besonders beliebt ist die Anwendung von Weichlotpasten (Flussmittel-Lot-Gemischen). Diese bestehen – sofern sie das DVGW-Zeichen führen – aus mindestens 60 Gewichtsprozent Lotpulver, Rest Weichlötflussmittel. Sobald die Arbeitstemperatur – bei der das Lot benetzen und binden kann – erreicht ist, schmilzt der Lotanteil in der Paste. Dies ist – leicht erkennbar durch ein silbrig glänzendes Aussehen – der Zeitpunkt, zu dem das zusätzliche Lot zur Füllung des Lötspalts angesetzt werden muss. Damit ist die Gefahr des Verbrennens (das Flussmittel würde dann natürlich unwirksam werden) nicht mehr gegeben.

Für Trinkwasserinstallationen sollen Weichlotpasten – wie die SANHA®-Weichlotpaste (Katalog-Nr. 4943) – ebenfalls das DVGW-Zeichen führen. Weichlotpasten sind wie Flussmittel anzuwenden, also ebenfalls nur dünn auf das gereinigte Außenlötende aufzutragen. Beim Weichlöten ist die gesamte Lötstelle auf Arbeitstemperatur zu erwärmen. Das Weichlot ist dann ohne direkte Flammeneinwirkung am Ende des Lötspaltes anzusetzen und abzuschmelzen. Weichlöten erfordert bei Abmessungen über 42 mm Außendurchmesser Erfahrungen hinsichtlich Temperatur- und Flammenführung. Für diese Abmessungen wird daher das Hartlöten bei Lötverbindungen empfohlen.

Hartlote für Lötfittings sind in EN 1044 genormt. Nach DVGW-GW 2 dürfen die folgenden Hartlote für Trinkwasserinstallationen ab 35 mm Außendurchmesser verwendet werden:

  • CP 203, Hartlot mit 94 % Kupfer und 6 % Phosphor, Schmelzbereich 710 °C ... 890 °C, Katalog-Nr. 4939),
  • CP 105, Hartlot mit 92 % Kupfer, 2 % Silber und 6 % Phosphor, Schmelzbereich 645 °C ... 825 °C, Katalog-Nr. 4936).

Diese phosphorhaltigen Hartlote sollten bei Verbindungen von Kupfer an Kupfer ohne Flussmittel verarbeitet werden. Der im Lot enthaltene Phosphoranteil übernimmt diese Funktion. Besteht eines der beiden Bauteile jedoch aus einer Kupferlegierung (Messing oder Rotguss), ist ein Hartlötflussmittel einzusetzen:

  • AG 104, Hartlot mit 27 % Kupfer, 45 % Silber und 3 % Zinn, Schmelzbereich 640 °C ... 680 °C, Katalog-Nr. 4937),
  • AG 106, Hartlot mit 36 % Kupfer, 34 % Silber und 3 % Zinn, Schmelzbereich 630 °C ... 730 °C,
  • AG 203, Hartlot mit 30 % Kupfer und 44 % Silber, Schmelzbereich 675 °C ... 735 °C.

Diese hochsilberhaltigen Hartlote müssen stets mit Flussmittel verarbeitet werden. Für Kupferrohrinstallationen ist in Räumen mit ammoniak- und/oder schwefelwasserstoffhaltiger Atmosphäre zur Vermeidung von Korrosionsschäden generell ein hochsilberhaltiges Lot (z. B. AG 104, Katalog-Nr. 4937) einzusetzen.

7. Richtige Lötstellenvorbereitung

Die zu verbindenden Flächen müssen sowohl für das Weichlöten als auch für das Hartlöten metallisch blank (schmutz- und oxidfrei) gemacht werden. Hierzu ist für die Außenlötflächen (Rohrenden) bevorzugt ein metallfreies Vlies (Katalog-Nr. 0961) zu verwenden. Für die Reinigung der Innenlötenden (Fittingmuffen) empfiehlt sich, insbesondere bei den kleineren Abmessungen, die Verwendung einer auf die Abmessung abgestimmten Innenreinigungsbürste (Katalog-Nr. 4974). Sofern Flussmittel benötigt wird (siehe oben), ist dieses nur auf das Außenlötende dünn aufzutragen. Weiche Kupferrohre (Ringrohre) weisen generell einen unrunden Querschnitt auf. Um in Verbindung mit einer kreisrunden Fittingmuffe den für eine einwandfreie Lötverbindung erforderlichen Kapillarspalt zu schaffen, müssen weiche Kupferrohre vor dem Löten durch Kalibrieren wieder kreisrund gemacht werden. Kalibrierdorn und Kalibrierring sind nacheinander – nicht gleichzeitig – in, bzw. auf das Rohrende zu treiben.

 Haben Sie Fragen zu einem bestimmten Lötfitting oder zu dem entsprechenden Lötprozess? Dann kontaktieren Sie doch unsere Technische Anwendungsberatung unter 02054 925170 oder technik@sanha.com! Wir unterstützen Sie gerne bei Ihrem konkreten Anwendungsfall.

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