A cosa servono i diversi tipi di saldatura?


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Come faccio a sapere quando utilizzare piombo, flux-core, senza piombo o qualsiasi altro tipo di saldatura? Hai qualche consiglio sul calibro di saldatura per applicazioni specifiche?

Risposte:


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Una grande domanda, e dato che probabilmente un libro di testo potrebbe essere scritto per rispondere, probabilmente non ci sarà una sola risposta. Voglio fornire una risposta generale su misura per gli hobbisti e spero che le persone più competenti possano entrare e legare i dettagli.

Sommario La
saldatura è fondamentalmente un filo metallico con un punto di fusione "basso", dove basso per i nostri scopi significa abbastanza basso per essere fuso con un saldatore. Per l'elettronica, è tradizionalmente un mix di stagno e piombo. Lo stagno ha un punto di fusione più basso del piombo, quindi più stagno significa un punto di fusione più basso. La saldatura con piombo più comune che troverai nel negozio di gadget sarà 60Sn / 40Pb (per il 60% di stagno, il 40% di piombo). Ci sono alcune altre variazioni minori che probabilmente vedrai, come 63Sn / 37Pb, ma per scopi di hobbisti generali ho usato 60/40 per anni senza problemi.

Contenuto scientifico
Ora, il metallo fuso è una bestia difficile, perché si comporta un po 'come l'acqua: di particolare interesse è la sua tensione superficiale. Il metallo fuso aumenterà se non trova qualcosa a cui "aderire". Ecco perché le maschere per saldatura funzionano per impedire la formazione di ponticelli e perché vedi trucchi di saldatura a montaggio superficiale. In generale, al metallo piace attenersi al metallo, ma non piace attenersi agli oli o ai metalli ossidati. Essendo semplicemente esposti all'aria, le nostre parti e le nostre tavole iniziano a ossidarsi e, attraverso la loro manipolazione, vengono esposte allo sporco (come gli oli della nostra pelle). La soluzione a questo è di pulire prima le parti e le schede. È qui che i nuclei di flusso entrano in saldatura. I nuclei di fusione si fondono a una temperatura inferiore rispetto alla saldatura e rivestono l'area da saldare. Il flusso pulisce le superfici e se '

Nuclei di flusso
Esistono due tipi comuni di nuclei di flusso: acido e colofonia. L'acido è per l'idraulica e NON deve essere utilizzato nell'elettronica (è probabile che mangi i componenti o le schede). Devi tenerlo d'occhio, ma in generale se è nella sezione elettronica di un negozio di gadget è buono, se è nella sezione idraulica di un negozio di articoli per la casa / miglioramento domestico, è male. In generale, per uso hobbistico, fintanto che si mantengono pulite le parti e non si lasciano riposare troppo a lungo, non è necessario un nucleo di flusso. Tuttavia, se stai cercando una saldatura, probabilmente dovresti raccogliere qualcosa con un nucleo di resina. L'unico motivo per cui non avresti usato una lega per saldatura a nucleo come hobbista è se sapessi esattamente perché non hai bisogno del flusso in primo luogo, ma di nuovo,

Senza piombo
È praticamente tutto ciò che un hobbista deve sapere, ma non fa male sapere di saldare senza piombo poiché le cose stanno andando in quel modo. L'UE ora richiede praticamente tutta l'elettronica disponibile in commercio (ad eccezione delle industrie sanitarie e aerospaziali, per quanto ricordo) per utilizzare componenti senza piombo, inclusa la saldatura. Questo sta prendendo piede e, sebbene sia ancora possibile trovare saldature a base di piombo, può creare confusione. Lo scopo della saldatura senza piombo è esattamente lo stesso: è un'evoluzione del prodotto pensata per essere più rispettosa dell'ambiente. Il problema è che il piombo (che viene utilizzato per ridurre il punto di fusione della saldatura) è molto tossico, quindi ora vengono utilizzati metalli diversi che non sono altrettanto efficaci nel controllare il punto di fusione. In generale, puoi usare saldature senza piombo e basate su piombo in modo intercambiabile per usi da hobbista, ma la saldatura senza piombo è un po 'più difficile da lavorare perché non scorre bene o a una temperatura così bassa come l'equivalente a base di piombo. Non è nulla che ti impedirà di saldare con successo qualcosa, e in generale le saldature senza piombo e basate su piombo sono piuttosto intercambiabili con l'hobbista.

Tutorial
Ci sono molti video di saldatura su YouTube, basta collegare "saldatura" alla ricerca per ottenere molti risultati. La NASA ha alcuni vecchi video didattici che sono fantastici, perché trattano molti componenti del foro passante. Alcuni di questi sono rilevanti perché discutono delle tecniche e di come si collegano i tipi di saldatura.

In generale, se l'hai preso nel negozio di elettronica, è buono da usare per scopi di hobbisti.


Saresti d'accordo sul fatto che se un elettronico viene prodotto in grandi quantità e contenesse microchip che sono quasi impossibili da saldare a mano (sai con saldature sottili, molte e vicine tra loro) sarebbero molto probabilmente fatte con la saldatura meccanica? E sarebbe più probabile che si utilizzasse una saldatura con elevata temperatura del punto di fusione per prodotti realizzati in grandi quantità? Sto solo cercando di capire se questa è una cosa comune da vedere, e se la maggior parte delle aziende usa la saldatura a macchina o qualcosa del genere ... Ho questo pedale per chitarra che il mio saldatore non può dissaldare facilmente ..
Logan

due cose 1: i baffi di latta sono qualcosa di cui tenere conto quando si usa la saldatura senza piombo. 2: la saldatura 60/40 ha un punto di fusione inferiore rispetto allo stagno o al piombo da solo
sbell

@Logan Sì, per la produzione ad alto volume i componenti SMD sono disposti sul PCB con un pick and place machine. La saldatura a riflusso è preferita per le parti SMD ed è richiesta per la maggior parte dei pacchetti BGA. I componenti del foro passante vengono posizionati a mano e la saldatura ad onda li collega alla scheda. Russel McMahon ha fornito una buona risposta sui diversi tipi di saldatura qui: electronics.stackexchange.com/questions/27573/…
Aron Curzon,

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Senza piombo e senza piombo

La saldatura al piombo 60/40 si scioglie a circa 191 ° C (376 ° F) (ed è comunemente lavorata a circa 300 ° C (570 ° F)) e impiega circa 1,5 secondi per fondere e formare un legame, noto anche come "bagnato". I buoni legami sono lucidi e modellati come una "tenda", non una palla. Con un po 'di pratica, puoi diventare bravo o almeno molto competente usando la saldatura al piombo.

Tuttavia, il piombo è un metallo pesante tossico, quindi un contatto prolungato con la pelle non fa bene (e terribile per l'ambiente se smaltito in modo improprio). Mi piace indossare guanti di cotone molto sottili durante la saldatura (ma non sempre). Si noti che il piombo non "evapora" durante la saldatura. Il fumo che vedi è il flusso. Ma non dovresti nemmeno respirare il flusso. Uso una ventola e un filtro durante la saldatura. C'è anche la tecnica "espirare" per evitare i fumi, che va bene per i piccoli lavori.

La saldatura senza piombo si scioglie da 220 a 300 ° C (da 430 a 570 ° F) (a seconda della formula) e impiega circa 4 secondi per bagnarsi. I buoni legami non sono lucidi, ed è più difficile rilevare visivamente un'articolazione difettosa, almeno all'inizio.

Risposta semplice: a meno che non si preveda di vendere il dispositivo che si sta saldando a qualcuno nell'UE, attenersi alla saldatura al piombo. Una temperatura di saldatura più bassa e un tempo di bagnatura più rapido della saldatura a base di piombo significano meno possibilità di danneggiare termicamente la scheda e le parti (e il suo costo inferiore). Elettricamente, puoi usare entrambi. Puoi anche usare la saldatura al piombo per rielaborare una tavola senza piombo. Certo, allora non sarà RoHS.

Diametro della saldatura

La saldatura molto sottile, con diametro di 0,020 "(0,51 mm) o meno, ti dà un grande controllo sulla quantità di saldatura che stai posando e si scioglie un po 'più velocemente. Ma devi" alimentare "la saldatura nel giunto a destra velocità e srotolare un altro piede dal rotolo ogni coppia di giunture invecchia. A volte non riesco a ottenere abbastanza saldatura nell'articolazione con saldatura sottile perché non riesco / non riesco ad alimentarla abbastanza velocemente. Ottimo per saldare a mano SMT fine parti.

La saldatura spessa, con diametro di 0,050 "(1,3 mm) o più, è buona per realizzare giunti di grandi dimensioni, come filo di grosso spessore o cavi su un regolatore TO-220. Ma è facile posare troppa saldatura e sembra sciogliersi più lentamente poiché la stessa saldatura funge da dissipatore di calore.

In genere, per la maggior parte del lavoro, preferisco saldature di "medie dimensioni", 0,025 - 0,031 "(0,64 - 0,78 mm) dia. Mi dà un equilibrio nel controllo di quanto ho messo su un'articolazione, senza il fastidio di nutrire le cose sottili .

Flusso

Il flusso di elettronica può essere a colofonia, a base d'acqua o non pulito. Tutti hanno la stessa qualità per quanto riguarda la disossidazione del rame, quindi è possibile creare un buon legame di saldatura.

Il flusso di colofonia lascia un residuo brutto e appiccicoso. La sua pulizia richiede MOLTA acqua o un solvente chimico (cattivo). Non dovresti lasciarlo acceso, poiché è leggermente corrosivo e può anche essere un po 'conduttivo. Questo sta cadendo fuori uso a causa dell'impatto ambientale della pulizia.

Il flusso a base d'acqua (aka resina) è meno brutto, non appiccicoso. Le cose che ho usato lascia dietro di sé un film bianco. Ho sentito che questo film può causare problemi con affidabilità a lungo termine. Alcune persone lo lasciano acceso, ma la rimozione richiede solo una moderata quantità di acqua.

Il flusso "non pulito" è un flusso di resina che brucia o bolle, senza lasciare quasi alcun residuo.


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Tutto evapora un po ', anche oggetti solidi. La tensione di vapore del piombo a 327,6 ° C è però di 4,21E-07 Pa, che sembra piuttosto bassa. Ecco una tabella: powerstream.com/z/vapor-press1-big.png
endolith

Ottima risposta, grazie! Mi ha aiutato a scegliere anche il calibro del filo e il tipo di flusso!
Mr. Hedgehog,

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Ho trovato diversi riferimenti che indicano che la saldatura a 60/40 si scioglie a 375ºF / 191ºC, non a 599ºF / 315ºC. Forse puoi modificare questo bit.
JYelton,

Ad oggi (2015) sono state emanate più leggi e direttive simili alla RoHS in diversi paesi (non solo nell'UE) che limitano l'uso del piombo nell'elettronica. Pertanto, se si prevede di vendere ciò che si sta saldando, potrebbe essere necessario utilizzare la saldatura senza piombo.
MV.

OMG, "Rosin Core" e "Resin Core" mi hanno fatto impazzire.
Jerry Dodge,

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"La saldatura al piombo 60/40 si scioglie a 315 ° C"

Sciocchezze. La saldatura 60/40 Sn / Pb ha una gamma pastosa di alcuni gradi C e si solidifica a 183 gradi C. Una saldatura eutettica come 63/37 Sn / Pb si scioglie e si solidifica a 183 gradi C.

"Tuttavia, il piombo è un metallo pesante tossico, quindi il contatto prolungato con la pelle non fa bene"

Ancora una volta, non è vero. Il piombo non può propagarsi attraverso la pelle. Può essere ingerito solo per trasferimento dalle dita al cibo o alle sigarette o per inalazione se atomizzato.

"La saldatura senza piombo si scioglie da 340 a 370 ° C"

Una lega come 96.5Sn / 3.0Ag / 0.5Cu è liquida a 217 gradi C.

"Il flusso di componenti elettronici può essere a colofonia, a base acquosa o non pulito. Tutti hanno la stessa qualità di disossidazione del rame, quindi è possibile creare un buon legame di saldatura."

Sbagliato. Flussi diversi hanno diversi livelli di attività e aiuteranno a bagnare e coalescenza a diversi livelli.

Il flusso "non pulito" è un flusso di resina che brucia o bolle, senza lasciare quasi alcun residuo. "

Questi sono comunemente flussi sintetici che non "bruciano" ma rimangono dopo che il giunto si è solidificato e sono inerti, quindi non comportano rischi a lungo termine per il circuito a causa di azione igroscopica o contaminazione ionica.


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"Il piombo non può propagarsi attraverso la pelle." Non del tutto vero. I composti organici di piombo possono essere assorbiti attraverso la pelle (vedi is.gd/dsVou ). Inoltre, il piombo in polvere può entrare nel corpo attraverso la pelle ma sembra essere contenuto nel sudore e nella saliva (vedi is.gd/dsVuJ ). Probabilmente puoi vedere che se assorbi un po 'di piombo sul lavoro (nonostante ti lavi le mani), vai a casa e poi scambia la saliva mentre baci tua moglie / marito questo potrebbe essere un problema. In effetti, la maggiore concentrazione di piombo può rimanere per giorni! Inoltre, penso che intendi aerosolizzato, non atomizzato. scuse per i collegamenti paywall.
penjuin,

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Può certamente entrare nel corpo attraverso tagli o altre piccole lesioni. So di essere stato forato da componenti a foro passante o punte di saldatura molte volte nel corso degli anni. : /
endolith

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I "composti organici di piombo" di @penjuin non sono piombo metallico, tanto più che i composti organici di carbonio sono carbonio. È equivalente a dire che il tuo corpo può assorbire un grumo di carbone (l'elemento solido) tanto facilmente quanto l'alcool (un composto organico contenente l'elemento).
Pete Kirkham,

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È un argomento complicato per ottenere buone informazioni, ma la saldatura senza piombo dovrebbe essere peggiore per te, nel complesso.

Il passaggio alla saldatura senza piombo ha ridotto lo stress per l'ambiente, ma per l'operatore il processo di saldatura manuale è diventato più pericoloso. Il piombo nella saldatura è sparito, ma per far fluire correttamente il filo di saldatura, è necessario utilizzare sostanzialmente più flusso.

Anche la temperatura necessaria per creare un buon giunto di saldatura mediante saldatura senza piombo è più alta, provocando una reazione più forte all'interno del flusso e creando più fumo di saldatura con un maggior numero di particelle. La saldatura senza piombo produce fino al 250% in più di particelle con diametro compreso tra 0,5 e 1,0 micron, la dimensione più pericolosa da inalare. Oltre alle particelle, il fumo di saldatura può contenere isocianati, aldeidi e altre sostanze nocive.

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

Ricerche recenti hanno suggerito che i fumi e i vapori emessi dalle saldature senza piombo possono essere ancora più pericolosi per i lavoratori e l'ambiente rispetto a quelli emessi dalle saldature tradizionali contenenti piombo Ed è questi fumi che sembrano rappresentare il rischio più immediato. Molte di queste saldature senza piombo usano la colofonia come agente fondente. Le saldature al piombo-stagno si fondono a circa 180 ° C, mentre le saldature senza piombo si fondono a temperature di 30-40 ° C più alte. Il timore è che le temperature più elevate richieste per la saldatura senza piombo aumentino significativamente la quantità di fumo prodotta. Dato che il fumo di saldatura è una delle otto principali cause di asma professionale, il dirigente britannico per la salute e la sicurezza è molto preoccupato per i lavoratori che respirano fumi da saldature contenenti flussi a base di colofonia, noti anche come "fumi di colofonia".

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

Eppure Wikipedia afferma

L'uso di saldature e componenti senza piombo ha fornito benefici immediati per la salute ai lavoratori dell'industria elettronica nelle operazioni di prototipazione e produzione. Il contatto con la pasta saldante non rappresenta più lo stesso pericolo per la salute che aveva prima.

Devi anche preoccuparti dei baffi di latta

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