Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#1 von Mucki , 19.01.2023 16:36

Hallo miteinander,
habe etliche Platinen, auf die der WS2811–sop verlötet werden muss. Habe mich schon nach der Dip–Version umgeschaut, die aber nicht erhältlich ist.
Bin kein so guter Löter von so kleinen Teilen, d.h. normale Bauteile sind kein Problem. Lötausstattung ist meiner Meinung nach normal, nichts besonderes.
Habe mit einem anderen Kollegen erst vor kurzem 6 521—Platinen bekommen, die schon mit den benötigten Smd—Bauteilen bestückt waren.
Hättet Ihr mir bitte ein paar Tipps, damit ich diese Arbeit erfolgreich erledigen kann?
Habe 24 Servoplatinen, 10 Stepperplatinen zu bestücken.
Würde mich über eine Antwort freuen.

Viele Grüße und einen schönen Tag.

Dietmar


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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#2 von fbstr , 19.01.2023 18:36

Zitat von Mucki im Beitrag #1
Hallo miteinander,
habe etliche Platinen, auf die der WS2811–sop verlötet werden muss. Habe mich schon nach der Dip–Version umgeschaut, die aber nicht erhältlich ist.
Bin kein so guter Löter von so kleinen Teilen, d.h. normale Bauteile sind kein Problem. Lötausstattung ist meiner Meinung nach normal, nichts besonderes.
Habe mit einem anderen Kollegen erst vor kurzem 6 521—Platinen bekommen, die schon mit den benötigten Smd—Bauteilen bestückt waren.
Hättet Ihr mir bitte ein paar Tipps, damit ich diese Arbeit erfolgreich erledigen kann?
Habe 24 Servoplatinen, 10 Stepperplatinen zu bestücken.
Würde mich über eine Antwort freuen.

Viele Grüße und einen schönen Tag.

Dietmar


Hallo Dietmar,

wenn Du die SMD-Variante vermeiden willst, frag doch mal Alf (@aftpriv ). Ich meine dass er wieder DIL-Varianten verfügbar hatte.


Gruss
Frank
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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#3 von Klaus3 , 19.01.2023 19:05

Moijn,

was genau ist denn Deine Befürchtung? Erst mal empfehle ich bleifreies Lot, je dringender, je kleiner die Bauteile werden. Warum? Weil die Bauteile vorverzinnt sind und bleihaltig und bleifrei gemischt zu Verwenden manchmal komische Ergebnisse hervorbringt.

Ansonsten das übliche: Gutes Lot mit ausreichend Flußmittel, Platinen ggf. vorverzinnen, ggf. Flux wenn unbedingt erforderlich. Lieber mehr Temperatur und schnell löten als lange braten. Immer in Richtung zur Lötkolbenspitze arbeiten, damit man nicht fertige Lötstellen wieder aufnimmt. Wenn man eine Lötstelle nacharbeiten muß, vorher nochmal frisches Lot reinlaufen lassen und mit Litze abziehen, dann neu verlöten. Falls dabei Brücken entstehen, die gehen mit der Entlötlitze auch wieder weg. Und natürlich: Pin & Pad erwärmen, sonst gibts kalte Lötstellen und die erkennt man mit bleifrei schlecht, weil es immer aussieht wie 'ne kalte Lötstelle :-)


Tja, sonst? Vielleicht einen Kaffee weniger trinken? Ach nee, ist ja noch 1.27, das ist ja quasi eine Gabel :-)

Aber ich glaub, daß steht so ähnlich schon 100 mal hier im Forum, oder? Ich weiß halt nicht, wie ich Dir jetzt konkret helfen könnte???

Gruß
Klaus


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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#4 von Mucki , 19.01.2023 21:35

Hallo Frank,
bei Alf habe ich schon nachgefragt wo ich meine Platinen bestellt habe.
Aber danke für die Info.


Gruß Dietmar
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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#5 von Mucki , 19.01.2023 21:37

Hallo Klaus,
danke für deine Beschreibung des Lötvorganges.
Werde mal an einer Servo-Platine testen.


Gruß Dietmar
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zuletzt bearbeitet 19.01.2023 | Top

RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#6 von DGU , 19.01.2023 21:57

Zitat von Klaus3 im Beitrag #3
Moijn, was genau ist denn Deine Befürchtung? Erst mal empfehle ich bleifreies Lot, je dringender, je kleiner die Bauteile werden. Warum? Weil die Bauteile vorverzinnt sind und bleihaltig und bleifrei gemischt zu Verwenden manchmal komische Ergebnisse hervorbringt.
Mich würde mal interessieren, warum nicht beide Lote miteinander gemischten werden sollen.
Zitat von Klaus3 im Beitrag #3
Ansonsten das übliche: Gutes Lot mit ausreichend Flußmittel, Platinen ggf. vorverzinnen, ggf. Flux wenn unbedingt erforderlich.
Platinen sind in der Regel verzinnt, weil ohne Verzinnung die Lagerfähigkeit/Verarbeitbarkeit stark eingeschränkt ist.
Zitat von Klaus3 im Beitrag #3
Lieber mehr Temperatur und schnell löten als lange braten. Immer in Richtung zur Lötkolbenspitze arbeiten, damit man nicht fertige Lötstellen wieder aufnimmt.
Am besten eine geregelte Lötstation verwenden. Nicht länger wie 5 sec. die Lötstelle thermisch belasten, sonst riskisiert man das Ablösen des Pads/Leiterzugs von der Platine.

Gruß
DGU


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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#7 von Klaus3 , 19.01.2023 22:41

Zitat von DGU im Beitrag #6
Zitat von Klaus3 im Beitrag #3
Moijn, was genau ist denn Deine Befürchtung? Erst mal empfehle ich bleifreies Lot, je dringender, je kleiner die Bauteile werden. Warum? Weil die Bauteile vorverzinnt sind und bleihaltig und bleifrei gemischt zu Verwenden manchmal komische Ergebnisse hervorbringt.
Mich würde mal interessieren, warum nicht beide Lote miteinander gemischten werden sollen.


Erst mal sind die Schmelztemperaturen der beiden Lote deutlich unterschiedlich. Da, wo bleihaltiges Lot bereits deutlich anfängt zu oxidieren, ist das bleifreie noch nicht komplett aufgeschmolzen. Die jeweiligen Legierungen der Lote ist so abgestimmt, daß man im Schmelzpunktminimum liegt, welches mit den beteiligten Elementen zu erreichen ist. Jede andere Zumischung ändert die Erstarrungstemperatur noch unten. Siehe "eutektische Mischung". Des weiteren gibt es im erstarrten Lot Kristallbildungen, die ggf. deutlich schlechtere elektrische und/oder mechanische Eigenschaften hervorbringen. Typisch ist eine spröde kristalline Struktur, die sich nicht mehr wie ein duktiles Material verhält, sondern bei bestimmter Belastung schlicht springt wie Glas. Des weiteren gibt es noch sehr hübsche Phänomene wie "Whisker". Das sind ganz langsame aus der Lötstelle herauswachsende Metallfäden. So etwas ist besonders "drollig", weil die Lötstellen plötzlich nach Jahren Kurzschlüsse verursachen, weil einfach elektrisch leitende Verbindungen wie von selbst wachsen. Die Bildung von Whiskern ist bei der Mischung unterschiedlicher Lotsysteme häufiger zu beobachten als bei sauberen Loten. Einfach mal danach im Netz suchen!

Zitat

Zitat von Klaus3 im Beitrag #3
Ansonsten das übliche: Gutes Lot mit ausreichend Flußmittel, Platinen ggf. vorverzinnen, ggf. Flux wenn unbedingt erforderlich.
Platinen sind in der Regel verzinnt, weil ohne Verzinnung die Lagerfähigkeit/Verarbeitbarkeit stark eingeschränkt ist.



Ja, wenn es sich um professionelle Leiterplatten handelt. Was hier der Beitragsersteller in der Hand hat, ist ja mal unbekannt. Auch hier stellt sich die Frage, ob bleihaltig verzinnt wurde oder nicht. Ist bereits Blei auf den Pads, kann man drüber nachdenken welches Problem man gerne hätte. Entweder das Problem bleihaltiges Lot zu verwenden und dann am Bauteil Probleme zu erzeugen oder bleifreies Lot zu nehmen und dann mit der Leiterplatte in Konflikt zu geraten. Klar, wir bauen hier nichts für die Ewigkeit und auch nichts, was unter absurden Temperaturen und mechanischen Belastungen Leben retten soll. Aber trotzdem gilt es schon, sich einigermaßen an die technischen Vorgaben der Lothersteller zu halten. Ersa hat da mal einige Berichte herausgegeben. Man findet aber auch andere Beiträge über die Belastbarkeit von Mischlotverbindungen oder Bleiverunreinigungen und deren Auswirkungen.


Zitat

Zitat von Klaus3 im Beitrag #3
Lieber mehr Temperatur und schnell löten als lange braten. Immer in Richtung zur Lötkolbenspitze arbeiten, damit man nicht fertige Lötstellen wieder aufnimmt.
Am besten eine geregelte Lötstation verwenden. Nicht länger wie 5 sec. die Lötstelle thermisch belasten, sonst riskisiert man das Ablösen des Pads/Leiterzugs von der Platine.



Das kommt wirklich sehr auf die Leiterplatte an. Nach meiner persönlichen Erfahrung kommen Pads nicht hoch, solange man nicht zu heiß wird oder mechanisch zu viel Schub in den Lötpunkt einbringt. Wird das Leiterplattenmaterial angeschmolzen, hat man prinzipiell schon viel zu hohe Temperaturen gewählt. Das ist aber eher ein Problem mit FR2 Material. Mit FR4 hab ich das beim Handlöten noch nicht selbst gesehen. Man bedenke, daß im Reflow die Leiterplatten minutenlang gegrillt werden ohne Schaden zu nehmen. Der Faktor Zeit ist es eben nicht, sondern die maximale Temperatur, die ein Pad aushalten muß.

Wie auch immer, es ist kein Hexenwerk und je nach verwendetem Lot und Vorbehandlung der Leiterplatte und des bleifreien Lots am Bauteil wird man sehen, wie es klappt. Nach meiner Erfahrung gelingt das Löten von Bauteilen mit bleifreier Vorverzinnung jedenfalls besser mit bleifreiem Lot. Ohnehin mag ich das bleifreie Lot mit hohem Silberanteil und reichlich Flußmittel sehr gerne, weil damit auch ältere Bauteile mit hohem Oxidanteil noch gut zu löten sind. Auch ältere schon etwas angegammelte Leiterplatten lassen sich dann noch problemlos nutzen.

Einfach mal ausprobieren! Wenn am Lötkolben anstatt eines dünnen Films das Lötzinn als grobe Kugel oder gar als Bröselhaufen hängt, dann ist das Lot "im Eimer". Egal, ob es verbrannt ist oder wegen zu viel Verunreinigungen anderer Art bereits auskristallisiert.Dann sofort abwischen, neu mit frischem Lot bestreichen und wieder abwischen und erst dann wieder an die Lötstelle. Sonst hat man die Kristallzucht am Pad schon begonnen :-) Ich hab gerade auch nochmal durchs Netz dazu geschaut. Auch da findet man wieder in diversen Foren so herrlich unbegründete Aussagen, daß man alles Mischen könnte, wie man will. Spricht aber gegen die Aussagen der Hersteller und auch gegen diverse Qualitätsstudien. Und es widerspricht meiner eigenen Erfahrung :-)

Ich hab bei mir auch 2 Lötkolben an einer Station, einer grün für bleifrei und einer rot beklebt für bleihaltiges Lot. Das Mischen und die recht schnelle Kristallbildung noch am Lötkolben sind ja eindeutige Anzeichen dafür, daß da was nicht stimmt.

Aber auch da sag ich: Jeder wie er mag!

Leider darf ich hier das Foto "unserer" Whisker nicht einstellen. Der war wie eine Bogenlampe von einem IC-Pin zum anderen gewachsen und hat da einen Kurzen gebaut. Das war eine ziemlich fette Serie von Geräten in der Größenordnung >20K, die komplett vom Markt geholt werden mußten, weil die alle angefangen haben ihr kristallines Eigenleben zu entwickeln. Und nur deshalb, weil ein einziger Barren Blei in ein einige hundert Kilo großes ansonsten bleifreies Lötbad gewandert ist, wie sich hinterher an Rückstellmustern zeigen ließ. Schade :-)

Hier übrigens ein hübscher Whisker: https://www.mikrocontroller.net/attachme...79/Whisker1.jpg


Gruß
Klaus


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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#8 von Stahlblauberlin , 20.01.2023 08:57

Material&Werkzeug: Pinzette, geregelter! Lötkolben mit feiner Spitze, 30-50W, Lot 0,5 mm, Flussmittel (flüssig mit Pinsel)
Ablauf:

1. ein Pad je LED verzinnen
2. Flußmittel auftragen (alle Pads)
3. LED aufsetzen, dabei verzinntes Pad aufschmelzen, Led dabei sauber ausrichten
4. LED sitzt, restliche Pads löten
5. ggf. Flußmittelreste abwaschen (Isopropanol)

Das Verfahren mit einem vorverzinnten Pad zum fixieren funktioniert für alle SMD-Bauteile. Das Flußmittel ist theoretisch nicht nötig (Flußmittel im Lot), rein praktisch macht es sich aber super. Der vermeintlich viel zu starke Lötkolben ist nicht zu stark, er ermöglicht einfach sehr schnelles Löten, < 1s/Lötstelle. Wichtig ist das er temperaturgeregelt ist. Als ich noch richtig in Übung war und das beruflich gemacht habe waren so 100 Lötstellen/Minute normal wenn mal ein Prototyp manuell zu bestücken war.


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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#9 von DGU , 20.01.2023 09:13

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #8
Der vermeintlich viel zu starke Lötkolben ist nicht zu stark, er ermöglicht einfach sehr schnelles Löten, < 1s/Lötstelle.
Jetzt willst Du uns aber einen Bären aufbinden.

Gruß
DGU


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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#10 von Stahlblauberlin , 20.01.2023 09:15

@DGU

Zitat von DGU im Beitrag #9
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #8Der vermeintlich viel zu starke Lötkolben ist nicht zu stark, er ermöglicht einfach sehr schnelles Löten, &lt; 1s/Lötstelle.Jetzt willst Du uns aber einen Bären aufbinden.


Was heißt hier Bären aufbinden?


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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#11 von DGU , 20.01.2023 09:26

Off topic

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #10
@DGU
Zitat von DGU im Beitrag #9
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #8Der vermeintlich viel zu starke Lötkolben ist nicht zu stark, er ermöglicht einfach sehr schnelles Löten, < 1s/Lötstelle.Jetzt willst Du uns aber einen Bären aufbinden.
Was heißt hier Bären aufbinden?
Sicherlich sind Dir die Verfahren der vorbestimmten Zeiten ein Begriff.
https://leanbase.de/lexicon/systeme-vorbestimmter-zeiten-svz
Meiner Meinung nach halte ich es für unmöglich.
Warum - wegen der Prozesszeit (Löten) und den Zeitanteilen für das Umsetzen/Platzieren an der nächsten Lötstelle.

Gruß
DGU


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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#12 von Dampfstoß , 20.01.2023 09:31

Man kann es auch echt übertreiben. Mit einer gutem Lötstation und ein bisschen Erfahrung lötet man fast alles. Stellt euch nicht so an und macht es einfach!


Man hat immer eine Wahl. Man muss lediglich die richtige Entscheidung treffen.


 
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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#13 von fbstr , 20.01.2023 09:32

Jungs, diese Diskussion hier führt zu nichts und vor allem es hilft Dietmar nicht.

Viel besser wäre es wenn ein Lötprofi ihm schreiben würde "Schick mir Deine Sachen, ich löte Dir geschwind die Teile auf die Platinen".


Gruss
Frank
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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#14 von Stahlblauberlin , 20.01.2023 09:46

Zitat von DGU im Beitrag #11
Meiner Meinung nach halte ich es für unmöglich.

Ich hab es lange und ausführlich gemacht, übrigens auch solche Analysen im Zusammenhang mit der Zertifizierung nach DIN ISO 9000/9001. Die eigentliche Lötzeit liegt bei etwas Übung unter einer halben Sekunde, darüber freuen sich auch die Bauteile. Wenn die für ihre Daten Filmmaterial von LöterInnen auf Valium analysieren: bitteschön. Und ich habe auch nur vom Löten gesprochen, Bestücken ist nochmal was ganz anderes. Mein letztes nennenswertes SMD-Projekt was das DSO 138, die Version wo nur der Prozessor vorbestückt ist. Hab da incl. der THT-Bauteile etwa eineinhalb Stunden dran gesessen, davon eine halbe Stunde um die Teile zu sortieren.


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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#15 von K.Wagner , 20.01.2023 10:03

Hi,
einige Anmerkungen zur Diskussion:
Vorab: ich war bei uns im Unternehmen im Umstellteam "Bleifrei" Mitglied - d.h. soweit meine nachgehenden Aussagen Technologie betreffen, sind diese von unseren Löt- und Verfahrenstechnologen damals überprüft worden.

Löten von bleifreien Bauteilen mit bleihaltigem Lot ist auch bei Temperaturzyklen 10 - 105° Tu kein Thema, eine Lebensdauer von 10 Jahren ist gesichert.
Löten mit temperaturgeregeltem Lötkolben entsprechend der Spezifikation des Lotes (ich löte mit 320° bleihaltiges Lot - in unsrer SMD-Reparatur - bleifrei - 340°)
SMD-Bauteile mit dünner Spitze löten (SMD-Spitze) - kein schlagartiger großer Wärmeeintrag ins Bauteil. Bei LEDs < 0805 lohnt sich das Vorverzinnen eines Pads - längerer Wärmeeintrag kann das Gehäuse "anschmelzen" - der Halbleiter an sich geht nicht kaputt
Platine, die längere Zeit gelegen hat, mit Schleifmittel reinigen -> Oxidschicht wird entfernt (sowohl bei unverzinnten als auch verzinnten LP)
Bei chem. Zinn ist die Lagerfähigkeit z.B. 6 Monate, dann müssen die Platinen "refresht" werden. Bei uns macht das ein Dienstleister - im Hobbybereich s.o.

Ich löte z.B. Cu-Lackdraht an 0402 LED, diese auch auf selbstkreierte Platinen - aus meiner Sicht (und Erfahrung) sind ein guter Lötkolben, SMD-Spitze und Lot mit dünnem Durchmesser (SMD-Lot) unabdingbar


Gruß Klaus


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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#16 von Mucki , 20.01.2023 10:25

Hallo miteinander,
vielen Dank für die vielen Antworten.
Werde es die nächsten Tage mal probieren und dann sehe ich ja, ob es funktioniert oder nicht. Ansonsten melde ich mich wieder.


Gruß Dietmar
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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#17 von Jueff , 20.01.2023 11:24

Hallo Zusammen,

Bitte noch kurz meine Methode, wie ich die Platine 521 bestücke:

zum Bestücken der Platine verwende ich einen Lötkolben mit 1,2mm Spitze und Lötzinn (*) mit 0.4mm, Temperatur je nach Zinn 320 - 350°C
Ich verzinne auf der Platine immer ein Pad des WS2811 sehr sparsam (*), setzte dann den Chips drauf, indem ich nur das eine Pad erwärme und richte den Chip exakt aus.
Nochmal erwärmen und von oben fest gegen die Leiterplatte drücken, damit zwischen den Pins und Pad kein Luftspalt entsteht.
Erst dann verzinne ich die rechtlichen Pads. Dazu das Lötpad und den Pin gleichzeitig erwärmen, dann sparsam Lötzinn zuführen. Das Zinn muss sofort schmelzen, ansonsten waren Pad/Pin zu wenig erwärmt. Nach jedem Pin Hinweis "sehr sparsam" beachten

Das mache ich im „Fließband“ Modus
- 1. nur einen Pin aller SMD Bauteile verzinnen
- 2. alle Bauteile mit dem einen Pin exakt aufsetzten
- 3. restliche Pins verzinnen.

sehr sparsam: Überschüssiges Zinn immer von der Lötspitze entfernen - nur "frisches" Lötzinn von der Rolle enthält das nötige Flussmittel, um gut löten zu können. Überschüssiges Lötzinn auf der Platine mit einer Lötsauglitze entfernen, nicht mit der Saugpumpe. Die saugt meistens auch gleich die SMD Pads mit weg.

Lötzinn: falls du noch Lötzinn mit Blei haben solltest -> das ist einfacher zu verarbeiten als das Bleifreie.

Links:
- Pflege der Lötspitze - Kapitel "Fachgerechte Pflege"
- Stammtischvideo 12/2021 Teil 2 - "Tipps zum Löten der SMD WS2811..."

Grüße, Jürgen...

Hier noch ein paar Bilder - klick ins Bild öffnet das Vollbild

Platine Unbestückt
Bild entfernt (keine Rechte)

Jeweils ein Pin verzinnt
Bild entfernt (keine Rechte)

Widerstand und Kondensator erste Seite
Bild entfernt (keine Rechte)

Widerstand und Kondensator zweite Seite
Bild entfernt (keine Rechte)

WS2811 ein Pin
Bild entfernt (keine Rechte)

WS2811 alle Pins
Bild entfernt (keine Rechte)


Alle Infos zur MobaLedLib findet ihr hier: https://wiki.mobaledlib.de/


Moba_Nicki, gerald bock, TMaa, Mucki, DanielSiefert und Hardi haben sich bedankt!
 
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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#18 von DL7BJ , 20.01.2023 13:28

Moin,

ich nutze für TQFP/LQFP eine Hohlkehlenlötspitze und einen Fluxstift. Der Fluxstift ist auch bei SOIC eine gute Sache.

https://www.youtube.com/watch?v=6PB0u8irn-4

https://www.reichelt.de/flussmittel-x32-...tct=pos_1&nbc=1

Und das funktioniert auch bei 100 oder 144 Pin Gehäusen.

Gruß
Tom


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RE: Löten von Smd Bauteilen und WS2811-sop

#19 von Mucki , 20.01.2023 18:15

Hallo miteinander,
vielen Dank für eure Tipps.
Werde sie mir am Wochenende anschauen und einfach mal testen. Kann ja nicht viel passieren.
Wünsche allen ein schönes Wochenende.
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