¿Para qué se utilizan los diferentes tipos de soldadura?

Una gran pregunta, y dado que probablemente se podría escribir un libro de texto para responderla, probablemente no habrá una respuesta única. Quiero proporcionar una respuesta general adaptada a los aficionados, y espero que las personas con más conocimientos puedan entrar y vincular detalles específicos.

Resumen
La soldadura es básicamente un alambre de metal con un punto de fusión "bajo", donde bajo para nuestros propósitos significa lo suficientemente bajo como para fundirse con un soldador. Para la electrónica, tradicionalmente es una mezcla de estaño y plomo. El estaño tiene un punto de fusión más bajo que el plomo, por lo que más estaño significa un punto de fusión más bajo. La soldadura a base de plomo más común que encontrará en la tienda de gadgets será 60Sn/40Pb (para 60% estaño, 40% plomo). Es probable que vea algunas otras variaciones menores, como 63Sn/37Pb, pero para propósitos generales de aficionados, he usado 60/40 durante años sin ningún problema.

Contenido científico
Ahora, el metal fundido es una bestia engañosa, porque se comporta un poco como el agua: de particular interés es su tensión superficial. El metal fundido se formará una bola si no encuentra algo a lo que "pegarse". Es por eso que las máscaras de soldadura funcionan para evitar que se formen puentes y por eso se ven trucos de soldadura de montaje en superficie. En general, al metal le gusta adherirse al metal, pero no le gusta adherirse a los aceites o metales oxidados. Simplemente al estar expuestos al aire, nuestras piezas y tableros comienzan a oxidarse y, al manipularlos, quedan expuestos a la suciedad (como los aceites de nuestra piel). La solución a esto es limpiar primero las piezas y las placas. Ahí es donde entran los núcleos de flujo para soldar. Los núcleos de fundente se derriten a una temperatura más baja que la soldadura y recubren el área que se va a soldar. El fundente limpia las superficies y, si

Núcleos de flujo
Hay dos tipos comunes de núcleos de fundente: ácido y colofonia. El ácido es para plomería y NO debe usarse en electrónica (es probable que se coma sus componentes o tableros). Debe estar atento a eso, pero en general, si está en la sección de electrónica de una tienda de dispositivos, es bueno, si está en la sección de plomería de una tienda de artículos para el hogar o mejoras para el hogar, es malo. En general, para uso de aficionados, siempre que mantenga sus piezas limpias y no las deje reposar demasiado tiempo, no es necesario un núcleo de fundente. Sin embargo, si está buscando soldadura, entonces probablemente debería elegir algo con un núcleo de colofonia. La única razón por la que no usaría una soldadura con núcleo de fundente como aficionado es si supiera exactamente por qué no necesita el fundente en primer lugar, pero de nuevo,

Sin plomo
Eso es prácticamente todo lo que un aficionado necesita saber, pero no está de más saber acerca de la soldadura sin plomo ya que las cosas van de esa manera. La UE ahora requiere que casi todos los productos electrónicos disponibles comercialmente (con excepciones para las industrias de la salud y aeroespacial, según recuerdo) usen componentes sin plomo, incluida la soldadura. Esto se está poniendo de moda, y aunque todavía puede encontrar soldaduras a base de plomo, puede generar confusión. El propósito de la soldadura sin plomo es exactamente el mismo: es una evolución en el producto destinado a ser más ecológico. El problema es que el plomo (que se usa para reducir el punto de fusión de la soldadura) es muy tóxico, por lo que ahora se usan diferentes metales que no son tan efectivos para controlar el punto de fusión. En general, puede usar soldadura sin plomo y con base de plomo indistintamente para usos de aficionados, pero la soldadura sin plomo es un poco más difícil de trabajar porque no fluye tan bien ni a una temperatura tan baja como su equivalente a base de plomo. No hay nada que le impida soldar algo con éxito y, en general, las soldaduras sin plomo y con base de plomo son bastante intercambiables para el aficionado.

Tutoriales
Hay un montón de videos de soldadura en YouTube, simplemente conectando "soldadura" a la búsqueda debería aparecer un montón. La NASA tiene algunos videos instructivos antiguos que son geniales, porque tratan con muchos componentes de agujeros pasantes. Algunos de estos son relevantes porque analizan las técnicas y cómo se relacionan los tipos de soldadura.

En general, si lo compraste en una tienda de pasatiempos de electrónica, es bueno usarlo para propósitos de aficionados.

Plomo vs sin plomo

La soldadura de plomo 60/40 se derrite a unos 191 °C (376 °F) (y normalmente se trabaja a unos 300 °C (570 °F)) y tarda aproximadamente 1,5 segundos en fundirse y formar un enlace, también conocido como "húmedo". Los buenos enlaces son brillantes y tienen forma de "tienda de campaña", no de pelota. Con solo un poco de práctica, puede volverse bueno o al menos muy competente usando soldadura de plomo.

Sin embargo, el plomo es un metal pesado tóxico, por lo que el contacto prolongado con la piel no es bueno para usted (y terrible para el medio ambiente si se desecha de manera inadecuada). Me gusta usar guantes de algodón muy delgados mientras sueldo (pero no siempre lo hago). Tenga en cuenta que el plomo no se "evapora" durante la soldadura. El humo que ves es el flujo. Pero tampoco deberías estar respirando flujo. Uso un ventilador y un filtro al soldar. También existe la técnica de "exhalación" para evitar los vapores, que está bien para trabajos pequeños.

La soldadura sin plomo se derrite a una temperatura de 220 a 300 °C (430 a 570 °F) (según la fórmula) y tarda unos 4 segundos en humedecerse. Las buenas uniones no son brillantes y es más difícil detectar visualmente una mala unión, al menos al principio.

Respuesta simple: a menos que esté planeando vender el dispositivo que está soldando a alguien en la UE, quédese con la soldadura a base de plomo. La temperatura de soldadura más baja y el tiempo de humectación más rápido de la soldadura a base de plomo significan menos posibilidades de dañar térmicamente la placa y las piezas (y es más económico). Eléctricamente, puedes usar cualquiera. Incluso puede usar soldadura de plomo para volver a trabajar en una placa sin plomo. Por supuesto, entonces no será RoHS.

Diámetro de soldadura

La soldadura muy delgada, de 0,020" (0,51 mm) de diámetro o menos, le da mucho control sobre la cantidad de soldadura que deposita y se derrite un poco más rápido. Pero tiene que "alimentar" la soldadura en la unión de la derecha. velocidad, y desenrollar otro pie del rollo cada par de uniones envejece. A veces no obtengo suficiente soldadura en la unión con soldadura delgada porque no la alimento lo suficientemente rápido. Bueno para soldar a mano SMT fino partes.

La soldadura gruesa, de 0,050" (1,3 mm) de diámetro o más, es buena para hacer uniones grandes, como cables de gran calibre o conductores en un regulador TO-220. Pero es fácil depositar demasiada soldadura y parece derretirse más lentamente a medida que la soldadura misma actúa como un disipador de calor.

Por lo general, prefiero la soldadura de "tamaño medio", 0,025 - 0,031" (0,64 - 0,78 mm) de diámetro, para la mayoría de los trabajos. Me da un equilibrio para controlar cuánto pongo en una junta, sin la molestia de alimentar las cosas delgadas como un cabello. .

Flujo

El fundente para componentes electrónicos puede ser de colofonia, a base de agua o no-clean. Todos son de la misma calidad en cuanto a desoxidar el cobre para que se pueda hacer una buena unión de soldadura.

El fundente de colofonia deja un residuo desagradable y pegajoso. Limpiarlo requiere MUCHA agua o un solvente químico (desagradable). No debe dejarlo encendido, ya que es ligeramente corrosivo y también puede ser algo conductor. Esto está cayendo en desuso debido al impacto ambiental de la limpieza.

El fundente a base de agua (también conocido como resina) es menos feo, no pegajoso. El material que he usado deja una película blanca detrás. Escuché que esta película puede causar problemas con la confiabilidad a largo plazo. Algunas personas simplemente lo dejan actuar, pero quitarlo solo requiere una cantidad moderada de agua.

El fundente "sin limpieza" es un fundente de resina que se quema o hierve y casi no deja residuos.

"La soldadura de plomo 60/40 se derrite a 315C"

Basura. La soldadura 60/40 Sn/Pb tiene un rango pastoso de unos pocos grados C y se solidifica a 183 grados C. Una soldadura eutéctica como 63/37 Sn/Pb se derrite y solidifica a 183 grados C.

"Sin embargo, el plomo es un metal pesado tóxico, por lo que el contacto prolongado con la piel no es bueno para ti".

De nuevo, no es cierto. El plomo no puede propagarse a través de la piel. Solo se puede ingerir por transferencia de los dedos a la comida o cigarrillos, o por inhalación si se atomiza.

"La soldadura sin plomo se funde de 340 a 370C"

Una aleación como 96,5Sn/3,0Ag/0,5Cu es líquida a 217 °C.

"El fundente para componentes electrónicos puede ser de colofonia, a base de agua o sin limpieza. Todos tienen aproximadamente la misma calidad en cuanto a la desoxidación del cobre para que se pueda realizar una buena unión de soldadura".

Equivocado. Los diferentes fundentes tienen diferentes niveles de actividad y ayudarán a la humectación y coalescencia en diferentes grados.

El fundente "sin limpieza" es un fundente de resina que se quema o hierve, casi sin dejar residuos".

Por lo general, estos son fundentes sintéticos que no se "queman", sino que permanecen después de que la unión se ha solidificado y son inertes, por lo que no representan ningún riesgo a largo plazo para el circuito debido a la acción higroscópica o la contaminación iónica.

Es un tema complicado sobre el que obtener buena información, pero se supone que la soldadura sin plomo es peor para usted, en general.

La transición a la soldadura sin plomo ha reducido la presión sobre el medio ambiente, pero para el operador, el proceso de soldadura manual se ha vuelto más peligroso. El plomo en la soldadura se ha ido, pero para que el alambre de soldadura fluya correctamente, se debe usar una cantidad sustancialmente mayor de fundente.

La temperatura necesaria para crear una buena junta de soldadura con soldadura sin plomo también es más alta, lo que provoca una reacción más fuerte dentro del fundente y crea más humo de soldadura con una mayor cantidad de partículas. La soldadura sin plomo produce hasta un 250 % más de partículas de entre 0,5 y 1,0 micras de diámetro, el tamaño más peligroso de inhalar. Además de partículas, el humo de soldadura puede contener isocianatos, aldehídos y otras sustancias nocivas para la salud.

http://www.wellerzerosmog.com/health_risk/

Investigaciones recientes han sugerido que los humos y vapores que emanan de las soldaduras sin plomo pueden ser incluso más peligrosos para los trabajadores y el medio ambiente que los emitidos por las soldaduras tradicionales que contienen plomo. Y son estos humos los que parecen plantear el riesgo más inmediato. Muchas de estas soldaduras sin plomo usan colofonia como agente fundente. Las soldaduras de estaño y plomo se derriten a unos 180 °C, mientras que las soldaduras sin plomo se derriten a temperaturas entre 30 y 40 °C más altas. El temor es que las temperaturas más altas requeridas para la soldadura sin plomo aumenten significativamente la cantidad de humo producido. Dado que los humos de soldadura son una de las ocho principales causas de asma ocupacional, el Ejecutivo de Salud y Seguridad de Gran Bretaña está muy preocupado por los trabajadores que respiran los humos de las soldaduras que contienen fundentes a base de colofonia, también conocidos como "humos de colofonia".

http://dataweek.co.za/article.aspx?pklArticleId=3959

Sin embargo, Wikipedia afirma

El uso de soldaduras y componentes sin plomo ha brindado beneficios inmediatos para la salud de los trabajadores de la industria electrónica en operaciones de fabricación y prototipos. El contacto con la soldadura en pasta ya no representa el mismo riesgo para la salud que representaba antes.

También tienes que preocuparte por los bigotes de hojalata.