Para que são utilizados os diferentes tipos de solda?


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Como sei quando usar chumbo, núcleo de fluxo, sem chumbo ou qualquer outro tipo de solda por aí? Você tem alguma dica sobre o medidor de solda para aplicações específicas?

Respostas:


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Uma ótima pergunta, e como um livro provavelmente poderia ser escrito para respondê-la, provavelmente não haverá uma única resposta. Desejo fornecer uma resposta geral adaptada aos entusiastas do hobby e espero que pessoas com mais conhecimento possam entrar e identificar detalhes.

Resumo A
solda é basicamente um fio de metal com um ponto de fusão "baixo", onde baixo para nossos propósitos significa baixo o suficiente para ser derretido com um ferro de solda. Para os eletrônicos, é tradicionalmente uma mistura de estanho e chumbo. O estanho tem um ponto de fusão mais baixo que o chumbo, portanto, mais estanho significa um ponto de fusão mais baixo. A solda à base de chumbo mais comum encontrada na loja de gadgets será 60Sn / 40Pb (para 60% de estanho, 40% de chumbo). Você provavelmente verá algumas outras variações menores, como 63Sn / 37Pb, mas para fins amadores de geral, usei 60/40 por anos sem problemas.

Conteúdo Científico
Agora, o metal fundido é um animal complicado, porque se comporta um pouco como a água: de particular interesse é a tensão superficial. O metal derretido se acumulará se não encontrar algo em que "se ater". É por isso que as máscaras de solda trabalham para impedir a formação de jumpers e por que você vê truques de solda para montagem em superfície. Em geral, o metal gosta de aderir ao metal, mas não gosta de aderir a óleos ou metais oxidados. Simplesmente expostos ao ar, nossas peças e pranchas começam a se oxidar e, através do manuseio, são expostas a sujeira (como os óleos de nossa pele). A solução para isso é limpar primeiro as peças e as placas. É aí que os núcleos de fluxo entram na solda. Os núcleos de fluxo fundem a uma temperatura mais baixa que a solda e revestem a área a ser soldada. O fluxo limpa as superfícies e, se elas

Núcleos de fluxo
Existem dois tipos comuns de núcleos de fluxo: ácido e resina. O ácido é para encanamento e NÃO deve ser usado em eletrônicos (é provável que você coma seus componentes ou placas). Você precisa ficar de olho nisso, mas, em geral, se estiver na seção de eletrônicos de uma loja de gadgets, é bom; se estiver na seção de encanamento de uma loja de artigos para o lar / acessórios para a casa, é ruim. Em geral, para uso amador, contanto que você mantenha suas peças limpas e não deixe que elas permaneçam por muito tempo, um núcleo de fluxo não é necessário. No entanto, se você estiver procurando por solda, provavelmente deverá comprar algo com um núcleo de resina. A única razão pela qual você não usaria uma solda de núcleo de fluxo como hobby é se você sabia exatamente por que não precisava do fluxo em primeiro lugar, mas, novamente,

Sem chumbo
Isso é praticamente tudo o que um hobbista precisa saber, mas não custa nada saber sobre solda sem chumbo, já que as coisas estão indo desse jeito. A UE agora exige que praticamente todos os eletrônicos disponíveis no mercado (com exceções para as indústrias de saúde e aeroespacial, pelo que me lembro) usem componentes sem chumbo, incluindo solda. Isso está pegando fogo e, embora você ainda possa encontrar solda à base de chumbo, isso pode causar confusão. O objetivo da solda sem chumbo é exatamente o mesmo: é uma evolução do produto para ser mais ecológica. A questão é que o chumbo (que é usado para reduzir o ponto de fusão da solda) é muito tóxico, então agora são usados ​​metais diferentes que não são tão eficazes no controle do ponto de fusão. Em geral, você pode usar solda sem chumbo e à base de chumbo alternadamente para usos amadores, mas a solda sem chumbo é um pouco mais difícil de trabalhar, porque não flui tão bem ou a uma temperatura tão baixa quanto seu equivalente à base de chumbo. Não é nada que o impeça de soldar algo com sucesso e, em geral, as soldas sem chumbo e à base de chumbo são bastante intercambiáveis ​​para os entusiastas.

Tutoriais
Existem muitos vídeos de solda no YouTube, basta conectar "solda" à pesquisa para aparecer bastante. A NASA tem alguns vídeos instrutivos antigos que são ótimos, porque lidam com muitos componentes de furo passante. Alguns deles são relevantes porque discutem as técnicas e como os tipos de solda se relacionam.

Em geral, se você o adquiriu na loja de eletrônicos para hobby, é bom usá-lo para fins amadores.


Você concorda que se um eletrônico for fabricado em grandes quantidades e contenha microchips que são quase impossíveis de soldar manualmente (você sabe com soldas finas, muitas e próximas umas das outras), elas provavelmente serão feitas por solda de máquina? E seria mais provável usar uma solda com alta temperatura de ponto de fusão para produtos fabricados em grandes quantidades? Estou apenas tentando entender se isso é algo comum de ver, e se a maioria das empresas usa solda de máquina ou algo assim ... Eu tenho esse pedal de guitarra que meu ferro de solda não pode dessoldar facilmente ..
Logan

duas coisas 1: bigodes de estanho são algo a ter em atenção ao usar a solda sem chumbo. 2: 60/40 solda tem um menor ponto de fusão que seja estanho ou chumbo sozinho
sbell

@Logan Sim, para fabricação de alto volume, os componentes SMD são organizados na PCB com uma máquina de escolher e colocar. A soldagem por refluxo é preferida para peças SMD e é necessária para a maioria dos pacotes BGA. Os componentes do orifício passante são colocados manualmente e a solda por onda os prende à placa. Russel McMahon proporcionou uma boa resposta sobre os tipos de diffrent de solda aqui: electronics.stackexchange.com/questions/27573/...
Aron Curzon

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Chumbo vs Sem chumbo

A solda de chumbo 60/40 derrete a cerca de 191 ° C (376 ° F) (e geralmente é trabalhada a cerca de 300 ° C (570 ° F)) e leva cerca de 1,5 segundos para derreter e formar uma ligação, também conhecida como "úmida". Os bons laços são brilhantes e têm a forma de uma "tenda", não de uma bola. Com apenas um pouco de prática, você pode ficar bom ou pelo menos muito competente usando solda de chumbo.

No entanto, o chumbo é um metal pesado tóxico, portanto o contato prolongado com a pele não é bom para você (e terrível para o meio ambiente se descartado de maneira inadequada). Eu gosto de usar luvas de algodão muito finas durante a soldagem (mas nem sempre). Observe que o chumbo não "evapora" durante a soldagem. A fumaça que você vê é o fluxo. Mas você também não deveria estar respirando fluxo. Eu uso um ventilador e filtro ao soldar. Há também a técnica de "expiração" para evitar a fumaça, o que é bom para pequenos trabalhos.

A solda sem chumbo derrete de 220 a 300 ° C (430 a 570 ° F) (dependendo da fórmula) e leva cerca de 4 segundos para molhar. Bons vínculos não são brilhantes e é mais difícil detectar visualmente uma articulação ruim, pelo menos a princípio.

Resposta simples: a menos que você planeje vender o dispositivo que está soldando para alguém na UE, use solda à base de chumbo. Menor temperatura de solda e menor tempo de umedecimento da solda à base de chumbo significam menos chances de danificar termicamente sua placa e suas peças (e mais baratas). Eletricamente, você pode usar qualquer um. Você pode até usar solda de chumbo para refazer uma placa sem chumbo. Claro, então não será RoHS.

Diâmetro da solda

A solda muito fina, com 0,020 "(0,51 mm) de diâmetro ou menos, oferece muito controle sobre a quantidade de solda que você está depositando e derrete um pouco mais rápido. Mas você precisa" alimentar "a solda na junta à direita velocidade, e desenrolando outro pé do rolo, cada par de juntas fica velho.Eu às vezes não consigo solda suficiente na junta com solda fina, porque eu não posso / não posso alimentá-la com rapidez suficiente. peças.

A solda grossa, com 0,050 "(1,3 mm) de diâmetro ou mais, é boa para fazer juntas grandes, como fios de bitola pesada ou cabos em um regulador TO-220. Mas é fácil colocar muita solda e parece derreter mais lentamente. a própria solda atua como um dissipador de calor.

Geralmente, prefiro solda "de tamanho médio", de 0,025 a 0,031 "(0,64 a 0,78 mm) de diâmetro, para a maioria dos trabalhos. Isso me dá um equilíbrio em controlar o quanto coloco em uma junta, sem o incômodo de alimentar coisas finas como os cabelos .

Fluxo

O fluxo de eletrônicos pode ser resina, à base de água ou não limpo. Todos têm a mesma qualidade na desoxidação do cobre, para que seja possível obter uma boa ligação de solda.

O fluxo de resina deixa um resíduo feio e pegajoso. A limpeza exige muita água ou um solvente químico (desagradável). Você não deve deixá-lo ligado, pois é um pouco corrosivo e também pode ser um pouco condutor. Isso está caindo em desuso devido ao impacto ambiental da limpeza.

O fluxo à base de água (também conhecido como resina) é menos feio, não pegajoso. O material que usei deixa um filme branco para trás. Ouvi dizer que este filme pode causar problemas com confiabilidade a longo prazo. Algumas pessoas simplesmente o deixam, mas a remoção leva apenas uma quantidade moderada de água.

Fluxo "não limpo" é o fluxo de resina que queima ou evapora, deixando quase nenhum resíduo.


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Tudo evapora um pouco, até objetos sólidos. A pressão de vapor do chumbo a 327,6 ° C é de 4,21E-07Pa, o que parece bastante baixo. Aqui está um gráfico: powerstream.com/z/vapor-press1-big.png
endolith 15/07/10

Excelente resposta, obrigado! Também me ajudou a escolher meu medidor de fio e tipo de fluxo!
Hedgehog

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Encontrei várias referências indicando 60/40 de solda a 375ºF / 191ºC, e não 599ºF / 315ºC. Talvez você possa editar este bit.
JYelton 17/09/2012

Até hoje (2015), mais leis e diretrizes semelhantes à RoHS estão sendo promulgadas em vários países (não apenas na UE) restringindo o uso de chumbo em eletrônicos. Portanto, se você planeja vender o que está soldando, pode ser necessário usar solda sem chumbo.
MV.

OMG, "Rosin Core" e "Resin Core" me surpreenderam.
Jerry Dodge

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"A solda de chumbo 60/40 derrete a 315C"

Lixo. A solda Sn / Pb 60/40 tem uma faixa pastosa de alguns graus C e solidifica a 183 graus C. Uma solda eutética como 63/37 Sn / Pb derrete e solidifica a 183 graus C.

"No entanto, o chumbo é um metal pesado tóxico, portanto o contato prolongado com a pele não é bom para você"

Novamente, não é verdade. O chumbo não pode se propagar pela pele. Só pode ser ingerido por transferência dos dedos para alimentos ou cigarros, ou por inalação se atomizado.

"Solda sem chumbo derrete de 340 a 370C"

Uma liga como 96.5Sn / 3.0Ag / 0.5Cu é líquida a 217 graus C.

"O fluxo de eletrônicos pode ser resina, à base de água ou não-limpo. Todos têm a mesma qualidade quanto à desoxidação do cobre, para que uma boa ligação de solda possa ser feita".

Errado. Fluxos diferentes têm diferentes níveis de atividade e ajudarão a umedecer e coalescer em diferentes graus.

Fluxo "não limpo" é o fluxo de resina que queima ou evapora, deixando quase nenhum resíduo. "

Esses fluxos são geralmente sintéticos que não "queimam", mas permanecem após a junção solidificar e são inertes, de modo que não representam qualquer risco a longo prazo para o circuito por ação higroscópica ou contaminação iônica.


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"O chumbo não pode se propagar pela pele." Não é bem verdade. Os compostos orgânicos de chumbo podem ser absorvidos pela pele (ver is.gd/dsVou ). Além disso, o chumbo em pó pode entrar no corpo através da pele, mas parece estar contido no suor e na saliva (ver is.gd/dsVuJ ). Provavelmente, você pode perceber que, se você absorver um pouco de chumbo no trabalho (apesar de lavar as mãos), vá para casa e troque a saliva ao beijar sua esposa / marido, isso pode ser um problema. De fato, o aumento da concentração de chumbo pode permanecer por dias! Além disso, acho que você quer dizer aerossolizado, não atomizado. desculpas pelos links paywall.
Penjuin

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Certamente pode entrar no corpo através de cortes ou outros pequenos ferimentos. Sei que fui perfurado por componentes de furo passante ou picos de solda muitas vezes ao longo dos anos. : /
endolith 15/07/10

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@penjuin 'compostos orgânicos de chumbo' não são chumbo metálico, assim como os compostos de carbono orgânico são carbono. É equivalente a dizer que seu corpo pode absorver um pedaço de carvão vegetal (o elemento sólido) tão facilmente quanto o álcool (um composto orgânico que contém o elemento).
Pete Kirkham

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É um tópico complicado para obter boas informações, mas a solda sem chumbo deveria ser pior para você em geral.

A transição para a solda sem chumbo reduziu a tensão no ambiente, mas para o operador, o processo de solda manual se tornou mais perigoso. O chumbo na solda se foi, mas, para que o fio da solda flua corretamente, é necessário usar substancialmente mais fluxo.

A temperatura necessária para criar uma boa junta de solda usando solda sem chumbo também é mais alta, causando uma reação mais forte no fluxo e criando mais fumaça de solda com um número maior de partículas. A soldagem sem chumbo produz até 250% mais partículas entre 0,5 e 1,0 mícrons de diâmetro, o tamanho mais perigoso para inalar. Além das partículas, a fumaça da solda pode conter isocianatos, aldeídos e outras substâncias prejudiciais.

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

Pesquisas recentes sugeriram que os vapores e vapores que emanam das soldas sem chumbo podem ser ainda mais perigosos para os trabalhadores e o meio ambiente do que os emitidos pelas soldas tradicionais que contêm chumbo. E são esses vapores que parecem representar o risco mais imediato. Muitas dessas soldas sem chumbo usam resina como agente de fluxo. As soldas de chumbo-estanho fundem a cerca de 180 ° C, enquanto as soldas sem chumbo fundem a temperaturas 30-40 ° C mais altas. O medo é que as temperaturas mais altas necessárias para a solda sem chumbo aumentem significativamente a quantidade de fumaça produzida. Como o fumo de solda é uma das oito principais causas de asma ocupacional, o Executivo de Saúde e Segurança da Grã-Bretanha está muito preocupado com os trabalhadores que respiram vapores de soldas que contêm fluxos à base de resina, também conhecido como 'fumaça de colofonia'.

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

No entanto, a Wikipedia afirma

O uso de soldas e componentes sem chumbo proporcionou benefícios imediatos à saúde dos trabalhadores da indústria de eletrônicos nas operações de protótipo e fabricação. O contato com a pasta de solda não representa mais o mesmo risco à saúde que antes.

Você também precisa se preocupar com bigodes de estanho

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