Soldar ( EE.UU .: / ˈ s ɒ d ər ɪ ŋ / ; Reino Unido : / ˈ s oʊ l d ər ɪ ŋ / ) es un proceso de unir dos superficies metálicas utilizando un metal de aportación llamado soldadura . El proceso de soldadura implica calentar las superficies a unir y fundir la soldadura, que luego se deja enfriar y solidificar, creando una unión fuerte y duradera.
La soldadura se utiliza comúnmente en la industria electrónica para la fabricación y reparación de placas de circuito impreso (PCB) y otros componentes electrónicos. También se utiliza en fontanería y carpintería metálica , así como en la fabricación de joyas y otros artículos decorativos.
La soldadura utilizada en el proceso puede variar en composición, con diferentes aleaciones utilizadas para diferentes aplicaciones. Las aleaciones de soldadura comunes incluyen estaño-plomo, estaño-plata y estaño-cobre, entre otras. La soldadura sin plomo también se ha utilizado más ampliamente en los últimos años debido a las preocupaciones ambientales y de salud asociadas con el uso de plomo .
Además del tipo de soldadura utilizada, la temperatura y el método de calentamiento también desempeñan un papel crucial en el proceso de soldadura. Los diferentes tipos de soldadura requieren diferentes temperaturas para fundirse, y el calentamiento debe controlarse cuidadosamente para evitar dañar los materiales que se unen o crear uniones débiles.
Existen varios métodos de calentamiento utilizados en la soldadura, incluidos soldadores, sopletes y pistolas de aire caliente . Cada método tiene sus propias ventajas y desventajas, y la elección del método depende de la aplicación y de los materiales que se unen.
Soldar es una habilidad importante para muchas industrias y pasatiempos, y requiere una combinación de conocimientos técnicos y experiencia práctica para lograr buenos resultados.
Hay pruebas de que la soldadura se empleaba ya hace 5.000 años en Mesopotamia. [1] Se cree que la soldadura fuerte se originó muy temprano en la historia del trabajo de metales, probablemente antes del 4000 a.C. [2] Espadas sumerias de c. 3000 aC se ensamblaron mediante soldadura dura.
La soldadura se utilizó históricamente para fabricar joyas, utensilios de cocina y utensilios de cocina, ensamblar vidrieras y otros usos.
La soldadura se utiliza en plomería, electrónica y carpintería metálica, desde flashes hasta joyería e instrumentos musicales.
La soldadura proporciona conexiones razonablemente permanentes pero reversibles entre tuberías de cobre en sistemas de plomería , así como uniones en objetos de chapa como latas de comida, tapajuntas de techos , canaletas de lluvia y radiadores de automóviles .
Los componentes de joyería , máquinas herramienta y algunos componentes de refrigeración y plomería a menudo se ensamblan y reparan mediante el proceso de soldadura de plata a mayor temperatura. Las piezas mecánicas pequeñas suelen soldarse también. La soldadura también se utiliza para unir láminas de plomo y cobre en vidrieras .
La soldadura electrónica conecta el cableado eléctrico a los dispositivos y los componentes electrónicos a las placas de circuito impreso . Las conexiones electrónicas se pueden soldar manualmente con un soldador. Los métodos automatizados, como la soldadura por ola o el uso de hornos, pueden realizar muchas uniones en una placa de circuito compleja en una sola operación, lo que reduce enormemente el costo de producción de los dispositivos electrónicos.
Los instrumentos musicales, especialmente los de metal y de viento de madera, utilizan una combinación de soldadura fuerte y fuerte en su ensamblaje. Los cuerpos de latón suelen soldarse entre sí, mientras que las llaves y los tirantes suelen soldarse.
La soldabilidad de un sustrato es una medida de la facilidad con la que se puede realizar una unión soldada con ese material.
Algunos metales son más fáciles de soldar que otros. El cobre, el zinc, el latón, la plata y el oro son fáciles. El hierro, el acero dulce y el níquel son los siguientes en dificultad. Debido a sus finas y fuertes películas de óxido, el acero inoxidable y algunas aleaciones de aluminio son aún más difíciles de soldar. Se pueden soldar titanio , magnesio , hierro fundido , algunos aceros con alto contenido de carbono , cerámica y grafito , pero implica un proceso similar al de unir carburos: primero se recubren con un elemento metálico adecuado que induce la unión interfacial.
Los materiales de aportación para soldadura están disponibles en muchas aleaciones diferentes para diferentes aplicaciones. En el ensamblaje de productos electrónicos, la aleación eutéctica con 63% de estaño y 37% de plomo (o 60/40, que es casi idéntica en cuanto al punto de fusión) ha sido la aleación elegida. Otras aleaciones se utilizan para plomería, ensamblaje mecánico y otras aplicaciones. Algunos ejemplos de soldadura blanda son estaño-plomo para usos generales, estaño-zinc para unir aluminio , plomo-plata para resistencia a temperaturas superiores a la ambiente, cadmio-plata para resistencia a altas temperaturas, zinc-aluminio para aluminio y resistencia a la corrosión. y estaño-plata y estaño-bismuto para electrónica.
Una formulación eutéctica tiene ventajas cuando se aplica a la soldadura: las temperaturas de líquido y sólido son las mismas, por lo que no hay fase plástica y tiene el punto de fusión más bajo posible. Tener el punto de fusión más bajo posible minimiza el estrés térmico en los componentes electrónicos durante la soldadura. Además, al no tener fase plástica se permite una humectación más rápida a medida que la soldadura se calienta y una configuración más rápida a medida que la soldadura se enfría. Una formulación no eutéctica debe permanecer quieta mientras la temperatura desciende a través de las temperaturas de líquido y sólido. Cualquier movimiento durante la fase plástica puede provocar grietas, dando lugar a una unión poco fiable.
A continuación se enumeran las formulaciones de soldadura comunes basadas en estaño y plomo. La fracción representa el porcentaje de estaño primero, luego plomo, totalizando 100%:
Por motivos medioambientales y por la introducción de normativas como la europea RoHS ( Directiva de Restricción de Sustancias Peligrosas ), las soldaduras sin plomo se utilizan cada vez más. También se recomiendan en cualquier lugar con el que los niños pequeños puedan entrar en contacto (ya que es probable que los niños pequeños se lleven cosas a la boca), o para uso al aire libre donde la lluvia y otras precipitaciones pueden arrastrar el plomo al agua subterránea. Desafortunadamente, las soldaduras sin plomo comunes no son formulaciones eutécticas y se funden a alrededor de 220 °C (428 °F), [3] lo que hace más difícil crear uniones confiables con ellas.
Otras soldaduras comunes incluyen formulaciones de baja temperatura (que a menudo contienen bismuto ), que a menudo se usan para unir conjuntos previamente soldados sin desoldar conexiones anteriores, y formulaciones de alta temperatura (que generalmente contienen plata ) que se usan para operaciones a alta temperatura o para el primer ensamblaje. de elementos que no deben desoldarse durante operaciones posteriores. La aleación de plata con otros metales cambia el punto de fusión, las características de adhesión y humectación y la resistencia a la tracción. De todas las aleaciones para soldadura fuerte, las soldaduras de plata tienen la mayor resistencia y las aplicaciones más amplias. [4] Hay aleaciones especiales disponibles con propiedades como mayor resistencia, capacidad de soldar aluminio, mejor conductividad eléctrica y mayor resistencia a la corrosión. [5]
Hay tres formas de soldadura, cada una de las cuales requiere temperaturas progresivamente más altas y produce una resistencia de la unión cada vez más fuerte:
La aleación del metal de aporte para cada tipo de soldadura se puede ajustar para modificar la temperatura de fusión del aporte. La soldadura se diferencia significativamente del pegado en que los metales de aportación se unen directamente con las superficies de las piezas de trabajo en la unión para formar una unión que es a la vez conductora de electricidad y hermética a gases y líquidos. [7]
La soldadura blanda se caracteriza por tener un punto de fusión del metal de aportación por debajo de aproximadamente 400 °C (752 °F), [8] mientras que la soldadura con plata utiliza temperaturas más altas, y normalmente requiere una llama o un soplete de arco de carbón para lograr la fusión del metal de aportación. relleno. Los metales de aportación para soldadura blanda suelen ser aleaciones (que a menudo contienen plomo ) que tienen temperaturas líquidas inferiores a 350 °C (662 °F).
En este proceso de soldadura, se aplica calor a las piezas que se van a unir, lo que hace que la soldadura se derrita y se una a las piezas de trabajo en un proceso de aleación de superficie llamado humectación . En el alambre trenzado, la soldadura se introduce en el alambre entre los hilos por acción capilar en un proceso llamado "mecha". La acción capilar también tiene lugar cuando las piezas están muy juntas o tocándose. La resistencia a la tracción de la junta depende del metal de aportación utilizado; En la soldadura eléctrica, poca resistencia a la tracción proviene de la soldadura agregada, por lo que se recomienda torcer o doblar los cables antes de soldarlos para proporcionar cierta resistencia mecánica a la unión. Una buena unión de soldadura produce una unión eléctricamente conductora y hermética al agua y al gas.
Cada tipo de soldadura ofrece ventajas y desventajas. La soldadura blanda se llama así debido al plomo blando que es su ingrediente principal. La soldadura blanda utiliza las temperaturas más bajas (y por lo tanto estresa menos los componentes térmicamente), pero no crea una unión fuerte y no es adecuada para aplicaciones de carga mecánica. Tampoco es adecuado para aplicaciones de alta temperatura, ya que pierde fuerza y eventualmente se derrite. La soldadura de plata, tal como la utilizan los joyeros, maquinistas y en algunas aplicaciones de plomería, requiere el uso de un soplete u otra fuente de alta temperatura y es mucho más fuerte que la soldadura blanda. La soldadura fuerte proporciona las uniones no soldadas más fuertes, pero también requiere las temperaturas más altas para derretir el metal de aportación, lo que requiere un soplete u otra fuente de alta temperatura y gafas oscuras para proteger los ojos de la luz brillante producida por el trabajo al rojo vivo. Se suele utilizar para reparar objetos de hierro fundido, muebles de hierro forjado, etc.
Las operaciones de soldadura se pueden realizar con herramientas manuales, una junta a la vez, o en masa en una línea de producción. La soldadura manual generalmente se realiza con un soldador , una pistola de soldar , un soplete o, ocasionalmente, un lápiz de aire caliente. El trabajo con chapa se realizaba tradicionalmente con "cobres para soldar" calentados directamente por una llama, con suficiente calor almacenado en la masa del cobre para soldar para completar una unión; Son más convenientes los sopletes de gas (p. ej., butano o propano) o los soldadores calentados eléctricamente. Todas las uniones soldadas requieren los mismos elementos de limpieza de las piezas metálicas a unir, encajar la unión, calentar las piezas, aplicar fundente, aplicar la masilla, quitar calor y mantener quieto el conjunto hasta que el metal de aportación haya solidificado por completo. Dependiendo de la naturaleza del material fundente utilizado y de la aplicación, es posible que sea necesario limpiar la junta después de que se haya enfriado.
Cada aleación de soldadura tiene características que funcionan mejor para determinadas aplicaciones, en particular resistencia y conductividad, y cada tipo de soldadura y aleación tiene diferentes temperaturas de fusión. El término soldadura de plata denota el tipo de soldadura que se utiliza. Algunas soldaduras blandas son aleaciones "que contienen plata" que se utilizan para soldar artículos bañados en plata. Las soldaduras a base de plomo no deben usarse en metales preciosos porque el plomo disuelve el metal y lo desfigura.
La distinción entre soldadura fuerte y soldadura fuerte se basa en la temperatura de fusión de la aleación de aportación. Como límite práctico entre soldadura fuerte y soldadura fuerte se suele utilizar una temperatura de 450 °C. La soldadura blanda se puede realizar con una plancha calentada, mientras que los otros métodos generalmente requieren un soplete de temperatura más alta o un horno para fundir el metal de aportación.
Generalmente se requiere un equipo diferente, ya que un soldador no puede alcanzar temperaturas lo suficientemente altas para realizar soldaduras duras o fuertes. El metal de aportación para soldadura fuerte es más fuerte que la soldadura de plata, que a su vez es más fuerte que la soldadura blanda a base de plomo. Las soldaduras fuertes están formuladas principalmente para brindar resistencia, los joyeros utilizan la soldadura de plata para proteger el metal precioso y los maquinistas y técnicos de refrigeración por su resistencia a la tracción pero su temperatura de fusión más baja que la soldadura fuerte, y el principal beneficio de la soldadura blanda es la baja temperatura utilizada (para evitar daños por calor a los componentes electrónicos y al aislamiento).
Dado que la unión se produce utilizando un metal con una temperatura de fusión más baja que la pieza de trabajo, la unión se debilitará a medida que la temperatura ambiente se acerque al punto de fusión del metal de aportación. Por esta razón, los procesos a temperaturas más altas producen uniones que son efectivas a temperaturas más altas. Las conexiones soldadas pueden ser tan fuertes o casi tan fuertes como las piezas que conectan, [9] incluso a temperaturas elevadas. [10]
La "soldadura dura" o "soldadura de plata" se utiliza para unir metales preciosos y semipreciosos como oro, plata, latón y cobre. La soldadura generalmente se describe como fácil, media o dura en referencia a su temperatura de fusión, no a la resistencia de la unión. La soldadura extrafácil contiene un 56 % de plata y tiene un punto de fusión de 618 °C (1145 °F). La soldadura extradura tiene un 80% de plata y se funde a 740 °C (1370 °F). Si se necesitan varias uniones, el joyero comenzará con soldadura dura o extradura y cambiará a soldaduras de menor temperatura para uniones posteriores.
La soldadura de plata es algo absorbida por el metal circundante, lo que da como resultado una unión que en realidad es más fuerte que el metal que se está uniendo. El metal que se va a unir debe estar perfectamente al ras, ya que normalmente la soldadura de plata no se puede utilizar como relleno y no llenará los huecos.
Otra diferencia entre soldadura fuerte y soldadura fuerte es cómo se aplica la soldadura. En la soldadura fuerte, generalmente se utilizan varillas que se tocan con la unión mientras se calientan. Con la soldadura de plata, se colocan pequeños trozos de alambre de soldadura sobre el metal antes de calentarlo. Se utiliza un fundente, a menudo hecho de ácido bórico y alcohol desnaturalizado, para mantener limpios el metal y la soldadura y evitar que la soldadura se mueva antes de que se derrita.
Cuando la soldadura de plata se funde, tiende a fluir hacia la zona de mayor calor. Los joyeros pueden controlar hasta cierto punto la dirección en que se mueve la soldadura guiándola con un soplete; A veces incluso correrá hacia arriba a lo largo de una costura.
Para soldar metales y aleaciones de aluminio se utilizan varios materiales de soldadura, principalmente aleaciones de zinc y, en menor medida, acero y zinc. Esta soldadura mecánica es similar a una operación de soldadura fuerte a baja temperatura, en que las características mecánicas de la unión son razonablemente buenas y puede usarse para reparaciones estructurales de esos materiales.
La Sociedad Estadounidense de Soldadura define la soldadura fuerte como el uso de metales de aportación con puntos de fusión superiores a 450 °C (842 °F) o, según la definición tradicional en los Estados Unidos, superiores a 800 °F (427 °C). Las aleaciones de soldadura de aluminio generalmente tienen temperaturas de fusión de alrededor de 730 °F (388 °C). [11] Esta operación de soldadura fuerte puede utilizar una fuente de calor con soplete de propano. [12]
Estos materiales a menudo se anuncian como "soldadura de aluminio", pero el proceso no implica fundir el metal base y, por lo tanto, no es propiamente una soldadura.
La norma militar de los Estados Unidos o la especificación MIL-SPEC MIL-R-4208 define un estándar para estas aleaciones de soldadura fuerte a base de zinc. [13] Varios productos cumplen esta especificación. [12] [14] [15] o estándares de desempeño muy similares. [11]
El propósito del fundente es facilitar el proceso de soldadura. Uno de los obstáculos para una unión de soldadura exitosa es una impureza en el lugar de la unión; por ejemplo, suciedad, aceite u oxidación . Las impurezas se pueden eliminar mediante limpieza mecánica o por medios químicos, pero las temperaturas elevadas necesarias para fundir el metal de aportación (la soldadura) estimulan la reoxidación de la pieza de trabajo (y la soldadura). Este efecto se acelera a medida que aumentan las temperaturas de soldadura y puede impedir por completo que la soldadura se una a la pieza de trabajo. Una de las primeras formas de fundente fue el carbón vegetal , que actúa como agente reductor y ayuda a prevenir la oxidación durante el proceso de soldadura. Algunos fundentes van más allá de la simple prevención de la oxidación y también proporcionan algún tipo de limpieza química (corrosión). Muchos fundentes también actúan como agentes humectantes en el proceso de soldadura, [16] reduciendo la tensión superficial de la soldadura fundida y haciendo que fluya y humedezca las piezas de trabajo más fácilmente.
Durante muchos años, el tipo de fundente más común utilizado en electrónica (soldadura blanda) era a base de colofonia , utilizando colofonia de pinos seleccionados . Era casi ideal porque no era corrosivo ni conductor a temperaturas normales, pero se volvía levemente reactivo (corrosivo) a temperaturas de soldadura elevadas. Las aplicaciones de plomería y automoción, entre otras, suelen utilizar un fundente a base de ácido ( ácido clorhídrico ) que proporciona una limpieza bastante agresiva de la junta. Estos fundentes no se pueden utilizar en electrónica porque sus residuos son conductores y provocan conexiones eléctricas no deseadas y porque eventualmente disolverán cables de pequeño diámetro. El ácido cítrico es un excelente fundente de tipo ácido soluble en agua para cobre y electrónica [17] , pero debe lavarse después.
Los fundentes para soldadura blanda están actualmente disponibles en tres formulaciones básicas:
El rendimiento del fundente debe evaluarse cuidadosamente para obtener mejores resultados; un fundente muy suave que no requiere limpieza podría ser perfectamente aceptable para equipos de producción, pero no proporcionaría el rendimiento adecuado para operaciones de soldadura manual más variables.
Se fabrican diferentes tipos de herramientas de soldadura para aplicaciones específicas. El calor necesario puede generarse quemando combustible o mediante un elemento calefactor accionado eléctricamente o haciendo pasar una corriente eléctrica a través del elemento a soldar. Otro método para soldar es colocar soldadura y fundente en las ubicaciones de las uniones del objeto a soldar, luego calentar todo el objeto en un horno para derretir la soldadura; Los aficionados han utilizado hornos tostadores y luces infrarrojas portátiles para replicar los procesos de soldadura de producción a una escala mucho menor. Un tercer método de soldadura es utilizar un crisol donde la pieza (con fundente) se sumerge en una pequeña taza de hierro caliente con soldadura líquida, o una bomba en un baño de soldadura líquida produce una "ola" elevada de soldadura que la pieza se pasa rápidamente. La soldadura por ola utiliza la tensión superficial para evitar que la soldadura cierre los espacios aislantes entre las líneas de cobre de las placas de cableado impreso / placas de circuito impreso recubiertas con fundente .
El soldador eléctrico se utiliza mucho para soldar a mano y consiste en un elemento calefactor en contacto con el "hierro" (una masa más grande de metal, generalmente cobre) que está en contacto con la punta de trabajo hecha de cobre. Por lo general, los soldadores pueden equiparse con una variedad de puntas, desde romas hasta muy finas y cabezas de cincel para cortar plásticos en caliente en lugar de soldar. Las puntas de cobre simples están sujetas a erosión/disolución en la soldadura caliente y pueden revestirse con hierro puro para evitarlo. Las planchas más sencillas no tienen regulación de temperatura. Los hierros pequeños se enfrían rápidamente cuando se usan para soldar, por ejemplo, un chasis metálico, mientras que los hierros grandes tienen puntas demasiado engorrosas para trabajar en placas de circuito impreso (PCB) y trabajos finos similares. Una plancha de 25 vatios no proporcionará suficiente calor para conectores eléctricos grandes, uniones de tapajuntas de techo de cobre o vidrieras grandes de plomo. Por otro lado, una plancha de 100 vatios puede proporcionar demasiado calor a los PCB. Las planchas con temperatura controlada tienen una reserva de potencia y pueden mantener la temperatura durante una amplia gama de trabajos.
Una pistola de soldar calienta muy rápidamente una punta de cobre de sección transversal pequeña al conducir una gran corriente alterna a través de ella utilizando un transformador de una vuelta de sección transversal grande; Luego, la punta de cobre conduce el calor a la pieza como otros soldadores. Una pistola de soldar será más grande y pesada que un soldador con elemento calefactor de la misma potencia debido al transformador incorporado.
Las planchas que funcionan con gas y que utilizan una punta catalítica para calentar un poco, sin llama, se utilizan para aplicaciones portátiles. Las pistolas de aire caliente y los lápices permiten reelaborar paquetes de componentes (como dispositivos de montaje en superficie ) que no se pueden realizar fácilmente con planchas y pistolas eléctricas.
Para aplicaciones no electrónicas, los sopletes utilizan una llama en lugar de una punta de soldadura para calentar la soldadura. Los sopletes de soldadura suelen funcionar con butano [19] y están disponibles en tamaños que van desde unidades muy pequeñas de butano/oxígeno adecuadas para trabajos de joyería muy finos pero a alta temperatura, hasta sopletes de oxicombustible de tamaño completo adecuados para trabajos mucho más grandes, como el cobre. tubería. Los sopletes de propano multipropósito comunes, del mismo tipo que se usan para quitar pintura con calor y descongelar tuberías, se pueden usar para soldar tuberías y otros objetos bastante grandes, con o sin un accesorio de punta para soldar; Las tuberías generalmente se sueldan con un soplete aplicando directamente la llama abierta.
Una soldadura de cobre es una herramienta con una cabeza de cobre grande y un mango largo que se calienta con una pequeña llama directa y se usa para aplicar calor a láminas de metal, como acero estañado, para soldar. Los cobres para soldar típicos tienen cabezas que pesan entre una y cuatro libras. El cabezal proporciona una gran masa térmica para almacenar suficiente calor para soldar grandes áreas antes de que sea necesario recalentarlo en el fuego; cuanto más grande sea la cabeza, mayor será el tiempo de trabajo. La superficie de cobre de la herramienta debe limpiarse y volverse a estañar constantemente durante su uso. Históricamente, los cobres para soldar eran herramientas estándar utilizadas en la carrocería de automóviles, aunque la soldadura de carrocerías ha sido reemplazada en su mayor parte por la soldadura por puntos para conexiones mecánicas y rellenos no metálicos para contorneados.
Durante la Segunda Guerra Mundial y durante algún tiempo después, las fuerzas del SOE utilizaron pequeñas uniones pirotécnicas auto-soldadas para hacer conexiones para la detonación remota de explosivos de demolición y sabotaje. Estos consistían en un pequeño tubo de cobre parcialmente lleno de soldadura y una composición pirotécnica de combustión lenta envuelta alrededor del tubo. Los cables a unir se insertarían en el tubo y una pequeña gota de compuesto de ignición permitía encender el dispositivo como si fuera una cerilla para encender la pirotecnia y calentar el tubo durante el tiempo suficiente para derretir la soldadura y hacer la unión. [ cita necesaria ]
La soldadura láser es una técnica en la que se utiliza un láser de 30 a 50 W para fundir y soldar una junta de conexión eléctrica. Para ello se utilizan sistemas de láser de diodo basados en uniones semiconductoras. [20] Suzanne Jenniches patentó la soldadura láser en 1980. [21]
Las longitudes de onda suelen ser de 808 nm a 980 nm. El haz se envía a través de una fibra óptica a la pieza de trabajo, con diámetros de fibra de 800 µm y menores. Dado que el haz que sale del extremo de la fibra diverge rápidamente, se utilizan lentes para crear un tamaño de punto adecuado en la pieza de trabajo a una distancia de trabajo adecuada. Se utiliza un alimentador de alambre para suministrar soldadura. [22]
Se pueden soldar tanto materiales de plomo-estaño como de plata-estaño. Las recetas del proceso diferirán según la composición de la aleación . Para soldar portadores de chips de 44 pines a una placa usando preformas de soldadura, los niveles de potencia fueron del orden de 10 vatios y los tiempos de soldadura de aproximadamente 1 segundo. Los niveles bajos de potencia pueden provocar una humectación incompleta y la formación de huecos, los cuales pueden debilitar la articulación.
La soldadura fotónica es un proceso relativamente nuevo que utiliza luz de banda ancha proveniente de lámparas de destellos que pulsan rápidamente para soldar componentes a una placa de circuito. [23] El consumo de energía es aproximadamente un 85% menor que el de un horno de reflujo, mientras que el rendimiento es mayor y la huella es menor. Es similar al curado fotónico , en el sentido de que los componentes a soldar se calientan mientras el sustrato permanece relativamente frío. [24] Esto permite el uso de soldaduras de alta temperatura, como SAC305 , incluso en sustratos térmicamente frágiles como PET, celulosa y telas. [25] Se puede procesar una placa de circuito completa en unos pocos segundos. En algunos casos se utilizan máscaras, pero también se puede realizar sin registro, lo que permite velocidades de procesamiento muy altas.
La soldadura por inducción utiliza calentamiento por inducción mediante corriente alterna de alta frecuencia en una bobina de cobre circundante. Esto induce corrientes en la pieza que se está soldando, lo que genera calor debido a la mayor resistencia de una unión frente al metal circundante ( calentamiento resistivo ). Estas bobinas de cobre se pueden moldear para que se ajusten a la junta con mayor precisión. Se coloca un metal de aportación (soldadura) entre las superficies enfrentadas y esta soldadura se funde a una temperatura bastante baja. Los fundentes se utilizan comúnmente en soldadura por inducción. Esta técnica es particularmente adecuada para soldar continuamente, en cuyo caso estas bobinas se envuelven alrededor de un cilindro o tubo que necesita soldarse.
La soldadura por infrarrojos con enfoque de fibra es una técnica en la que muchas fuentes de infrarrojos se conducen a través de fibras y luego se enfocan en un solo punto en el que se suelda la conexión. [26] [ verificación fallida ]
La soldadura por resistencia es una soldadura en la que el calor necesario para fundir la soldadura se crea haciendo pasar una corriente eléctrica a través de las piezas a soldar. Cuando se conduce corriente eléctrica a través de cualquier metal, se genera calor; cuando esa corriente se limita a un área de sección transversal más pequeña, el calor producido en todo el circuito se concentra en la parte con el área de sección transversal reducida. La corriente que calienta se aplica mediante electrodos o puntas energizados desde una fuente de voltaje bajo (circuito abierto), generalmente de 2 a 7 voltios. Pueden tener forma de pinzas para conexiones generales o tener una forma especial para hacer contacto con piezas ubicadas muy juntas.
La soldadura por resistencia es diferente al uso de un hierro de conducción, donde el calor se produce dentro de un elemento y luego se pasa a través de una punta térmicamente conductora hacia el área de la unión. Un soldador frío requiere tiempo para alcanzar la temperatura de trabajo y debe mantenerse caliente entre uniones de soldadura. La transferencia térmica puede verse inhibida si la punta no se mantiene adecuadamente humedecida durante el uso. Con la soldadura por resistencia se puede desarrollar rápidamente un calor intenso directamente dentro del área de la unión y de una manera estrictamente controlada. Esto permite un aumento más rápido hasta la temperatura de fusión de soldadura requerida y minimiza el viaje térmico lejos de la unión de soldadura, lo que ayuda a minimizar el potencial de daño térmico a los materiales o componentes en el área circundante. El calor solo se produce mientras se realiza cada unión, lo que hace que la soldadura por resistencia sea más eficiente energéticamente. Debido a estas ventajas, la soldadura por resistencia es común en industrias que sueldan en espacios pequeños, como conectores y terminales de cables , y donde se requiere alta potencia, como la desoldadura de piezas de automóviles. [27]
Los equipos de soldadura por resistencia, a diferencia de los cautines de conducción, se pueden utilizar para aplicaciones de soldadura fuerte y difíciles donde se pueden requerir temperaturas significativamente más altas. Esto hace que la resistencia sea comparable a la soldadura con llama en algunas situaciones, pero el calor de resistencia está más localizado debido al contacto directo, mientras que la llama puede calentar un área más grande.
Soldadura sin fundente con ayuda de un soldador convencional , un soldador ultrasónico o un crisol especializado y soldadura activa que contiene un elemento activo, generalmente titanio , circonio o cromo . [28] Los elementos activos, debido a la activación mecánica, reaccionan con la superficie de los materiales generalmente considerados difíciles de soldar sin premetalización. Las soldaduras activas pueden protegerse contra una oxidación excesiva de su elemento activo mediante la adición de elementos de tierras raras con mayor afinidad por el oxígeno (normalmente cerio o lantano ). Otro aditivo común es el galio , que normalmente se introduce como promotor de la humectación. La activación mecánica, necesaria para la soldadura activa, se puede realizar mediante cepillado (por ejemplo, con el uso de un cepillo de alambre inoxidable o una espátula de acero) o vibración ultrasónica (20–60 kHz). Se ha demostrado que la soldadura activa une eficazmente estructuras basadas en cerámica, [28] aluminio, titanio, silicio, [29] grafito y nanotubos de carbono [30] a temperaturas inferiores a 450 °C o utilizando una atmósfera protectora.
Los tubos de cobre, o "tubos", comúnmente se unen mediante soldadura. Cuando se aplica en el contexto del comercio de plomería en los Estados Unidos, la soldadura a menudo se denomina sudoración , y una conexión de tubería realizada de esta manera se denomina junta sudorada .
Fuera de los Estados Unidos, "sudar" se refiere a la unión de superficies metálicas planas mediante un proceso de dos pasos mediante el cual primero se aplica soldadura a una superficie, luego esta primera pieza se coloca en posición contra la segunda superficie y ambas se recalientan para lograr la unión deseada.
Los tubos de cobre conducen el calor mucho más rápido de lo que puede proporcionar un soldador o una pistola de mano convencional, por lo que lo más común es utilizar un soplete de propano para suministrar la energía necesaria; para tubos y accesorios de gran tamaño se utiliza un soplete alimentado con MAPP , acetileno o propileno con aire atmosférico como oxidante; MAPP/oxígeno o acetileno/oxígeno rara vez se utilizan porque la temperatura de la llama es mucho más alta que el punto de fusión del cobre. Demasiado calor destruye el temperamento de los tubos de cobre templados y puede quemar el fundente de una unión antes de agregar la soldadura, lo que resulta en una unión defectuosa. Para tamaños de tubería más grandes, se emplea una antorcha equipada con varios tamaños de puntas giratorias intercambiables para suministrar la potencia de calentamiento necesaria. En manos de un comerciante experto , la llama más caliente del acetileno, MAPP o propileno permite completar más uniones por hora sin dañar el templado del cobre.
Sin embargo, es posible utilizar una herramienta eléctrica para soldar juntas en tuberías de cobre de 8 a 22 mm ( 3 ⁄ 8 a 7 ⁄ 8 pulgadas). Por ejemplo, se recomienda el uso del Antex Pipemaster en espacios reducidos, cuando las llamas abiertas son peligrosas o para usuarios que lo hacen usted mismo . La herramienta, similar a un alicates , utiliza mandíbulas calentadas que rodean completamente la tubería, lo que permite derretir una junta en tan solo 10 segundos. [31]
Los accesorios para soldar, también conocidos como "accesorios capilares", se utilizan normalmente para uniones de cobre. Estos accesorios son secciones cortas de tubo liso diseñadas para deslizarse sobre el exterior del tubo de acoplamiento. Los accesorios de uso común incluyen conectores rectos, reductores, codos y tees. Hay dos tipos de accesorios de soldadura: "accesorios de alimentación final", que no contienen soldadura, y " accesorios de anillo de soldadura " (también conocidos como accesorios Yorkshire), en los que hay un anillo de soldadura en un pequeño hueco circular dentro del accesorio.
Como ocurre con todas las uniones de soldadura, todas las piezas a unir deben estar limpias y libres de óxido. Hay cepillos de alambre internos y externos disponibles para los tamaños comunes de tuberías y accesorios; También se utilizan con frecuencia tela de esmeril y lana metálica, aunque se desaconsejan los productos de lana metálica, ya que pueden contener aceite, que contaminaría la junta.
Debido al tamaño de las piezas involucradas y a la alta actividad y tendencia a contaminar de la llama, los fundentes para plomería suelen ser mucho más activos químicamente y, a menudo, más ácidos que los fundentes electrónicos. Debido a que las juntas de plomería se pueden realizar en cualquier ángulo, incluso al revés, los fundentes para plomería generalmente se formulan como pastas que permanecen en su lugar mejor que los líquidos. El fundente se aplica a todas las superficies de la articulación, por dentro y por fuera. Los residuos de fundente se eliminan una vez completada la unión para evitar la erosión y el fallo de la unión.
Se encuentran disponibles muchas formulaciones de soldadura para plomería, con diferentes características, como una temperatura de fusión más alta o más baja, según los requisitos específicos del trabajo. Actualmente, los códigos de construcción exigen casi universalmente el uso de soldadura sin plomo para tuberías de agua potable (y también se debe aprobar el fundente para aplicaciones de agua potable), aunque la soldadura tradicional de estaño y plomo todavía está disponible. Los estudios han demostrado que las tuberías de plomería soldadas con plomo pueden generar niveles elevados de plomo en el agua potable. [32] [33]
Dado que la tubería de cobre conduce rápidamente el calor lejos de una junta, se debe tener mucho cuidado para garantizar que la junta se caliente adecuadamente para obtener una buena unión. Después de limpiar, fundir y ajustar adecuadamente la junta, se aplica la llama del soplete a la parte más gruesa de la junta, generalmente el conector con el tubo dentro, y se aplica la soldadura en el espacio entre el tubo y el conector. Cuando todas las piezas se calientan por completo, la soldadura se derretirá y fluirá hacia la unión por acción capilar. Es posible que sea necesario mover el soplete alrededor de la junta para garantizar que todas las áreas estén humedecidas. Sin embargo, el instalador debe tener cuidado de no sobrecalentar las áreas que se van a soldar. Si el tubo comienza a decolorarse significa que el tubo se ha sobrecalentado y está comenzando a oxidarse, deteniendo el flujo de soldadura y provocando que la unión soldada no selle correctamente. Antes de la oxidación, la soldadura fundida seguirá el calor del soplete alrededor de la unión. Cuando la unión está adecuadamente humedecida, se retira la soldadura y luego el calor, y mientras la unión aún está muy caliente, generalmente se limpia con un trapo seco. Esto elimina el exceso de soldadura y los residuos de fundente antes de que se enfríe y endurezca. Con una junta de anillo de soldadura, la junta se calienta hasta que se ve un anillo de soldadura fundida alrededor del borde del accesorio y se deja enfriar.
De los tres métodos para conectar tubos de cobre, las conexiones por soldadura requieren la mayor habilidad, pero soldar cobre es un proceso muy confiable, siempre que se cumplan algunas condiciones básicas:
El cobre es sólo uno de los materiales que se unen de esta manera. Los accesorios de latón se utilizan a menudo para válvulas o como accesorio de conexión entre cobre y otros metales. Los tubos de latón se sueldan de esta manera en la fabricación de instrumentos de metal y algunos instrumentos musicales de viento de madera (saxofón y flauta).
El cepillo de alambre , la lana metálica y la tela de esmeril se utilizan comúnmente para preparar las juntas de plomería para la conexión. Los cepillos de cerdas se utilizan generalmente para aplicar pasta fundente para plomería. Por lo general, se usa un trapo pesado para eliminar el fundente de una junta de plomería antes de que se enfríe y endurezca. También se puede utilizar un cepillo de fibra de vidrio.
Al soldar tuberías estrechamente conectadas a válvulas, como en sistemas de refrigeración, puede ser necesario proteger la válvula del calor que podría dañar los componentes de caucho o plástico del interior; en este caso, un paño húmedo envuelto alrededor de la válvula a menudo puede absorber suficiente calor a través de la ebullición de el agua para proteger la válvula. [ cita necesaria ]
En la unión de tubos de cobre, no calentar y llenar adecuadamente una junta puede provocar que se forme un "hueco". Esto suele deberse a una colocación inadecuada de la llama. Si el calor de la llama no se dirige a la parte posterior de la copa del conector y el alambre de soldadura se aplica en grados [ cuantificar ] opuestos a la llama, entonces la soldadura llenará rápidamente la abertura del conector, atrapando algo de flujo dentro de la unión. Esta burbuja de flujo atrapado es el vacío; un área dentro de una unión soldada donde la soldadura no puede llenar completamente la copa de los accesorios, porque el fundente se ha sellado dentro de la unión, evitando que la soldadura ocupe ese espacio.
Históricamente, las puntas de soldadura de vidrieras eran de cobre y se calentaban colocándolas en un brasero de carbón . Se utilizaron múltiples puntas; cuando una punta se enfriaba por el uso, se volvía a colocar en el brasero de carbón y se usaba la siguiente punta.
Más recientemente, se utilizan soldadores calentados eléctricamente. Estos se calientan mediante una bobina o un elemento calefactor cerámico dentro de la punta de la plancha. Hay disponibles diferentes potencias y la temperatura se puede controlar electrónicamente. Estas características permiten ejecutar cordones más largos sin interrumpir el trabajo para cambiar las puntas. Los soldadores diseñados para uso electrónico suelen ser eficaces, aunque a veces no tienen suficiente potencia para el cobre y el plomo pesados que se utilizan en los vitrales. El ácido oleico es el material fundente clásico que se ha utilizado para mejorar la soldabilidad.
Los vitrales tipo Tiffany se fabrican pegando láminas de cobre alrededor de los bordes de las piezas de vidrio y luego soldándolas entre sí. Este método permite crear piezas de vidrieras tridimensionales.
Para conectar componentes electrónicos a una PCB , la selección y el uso adecuados del fundente ayudan a prevenir la oxidación durante la soldadura; es esencial para una buena humectación y transferencia de calor. La punta del soldador debe estar limpia y previamente estañada con soldadura para garantizar una rápida transferencia de calor.
Las uniones electrónicas generalmente se realizan entre superficies que han sido estañadas y rara vez requieren limpieza mecánica, aunque los cables de los componentes deslustrados y los rastros de cobre con una capa oscura de pasivación de óxido (debido al envejecimiento), como en una nueva placa de prototipos que ha estado en el estante durante aproximadamente un año o más, es posible que sea necesario limpiarlos mecánicamente.
Para simplificar la soldadura, generalmente se recomienda a los principiantes aplicar el soldador y la soldadura por separado a la unión, en lugar de aplicar la soldadura directamente al hierro. Cuando se aplica suficiente soldadura, se retira el alambre de soldadura. Cuando las superficies se calientan adecuadamente, la soldadura fluirá alrededor de las piezas de trabajo. Luego se retira el hierro de la articulación.
Si todas las superficies metálicas no se han limpiado adecuadamente ("fundido") o no se han llevado completamente por encima de la temperatura de fusión de la soldadura utilizada, el resultado será una unión poco confiable ("soldadura en frío"), aunque su apariencia pueda sugerir lo contrario.
A veces se limpia el exceso de soldadura, el fundente no consumido y los residuos de la punta del soldador entre las uniones. La punta de la broca (comúnmente recubierta de hierro para reducir la erosión) se mantiene humedecida con soldadura ("estañada") cuando está caliente para ayudar a soldar y minimizar la oxidación y corrosión de la punta misma.
Después de insertar un componente montado a través del orificio , se corta el exceso de cable, dejando una longitud de aproximadamente el radio de la almohadilla.
Las técnicas de soldadura manual requieren mucha habilidad para la soldadura de paso fino de paquetes de chips de montaje superficial . En particular, los dispositivos Ball Grid Array (BGA) son notoriamente difíciles, si no imposibles, de reelaborar a mano.
Pueden surgir varios problemas en el proceso de soldadura que conducen a uniones que no funcionan inmediatamente o después de un período de uso.
El defecto más común al soldar a mano se debe a que las piezas que se unen no exceden la temperatura líquida de la soldadura, lo que da como resultado una unión de "soldadura en frío". Esto suele ser el resultado de que se utiliza el soldador para calentar la soldadura directamente, en lugar de las piezas en sí. Bien hecho, la plancha calienta las piezas a conectar, lo que a su vez derrite la soldadura, garantizando el calor adecuado en las piezas unidas para una humectación completa. Si usa alambre de soldadura con un núcleo de fundente incorporado, calentar primero la soldadura puede hacer que el fundente se evapore antes de limpiar las superficies que se están soldando.
Una unión soldada en frío puede no conducir en absoluto o sólo de forma intermitente. Las uniones soldadas en frío también se producen en la producción en masa y son una causa común de que los equipos pasen las pruebas, pero funcionen mal después de, a veces, años de funcionamiento.
Se produce una "unión seca" cuando se mueve la soldadura de enfriamiento. Dado que las aleaciones de soldadura no eutécticas tienen un rango plástico pequeño, la unión no debe moverse hasta que la soldadura se haya enfriado a través de las temperaturas líquida y sólida. Las uniones secas a menudo ocurren porque la unión se mueve cuando se retira el soldador de la unión. Son débiles mecánicamente y malos conductores eléctricamente.
Para soldar a mano, la herramienta de fuente de calor se selecciona para proporcionar el calor adecuado para el tamaño de la unión que se va a completar. Un soldador de 100 vatios puede proporcionar demasiado calor para las placas de circuito impreso (PCB), mientras que un soldador de 25 vatios no proporcionará suficiente calor para conectores eléctricos grandes.
El uso de una herramienta con una temperatura demasiado alta puede dañar los componentes sensibles, pero el calentamiento prolongado por una herramienta demasiado fría o con poca potencia también puede causar daños por calor. El calentamiento excesivo de una PCB puede provocar delaminación: los rastros de cobre pueden despegarse del sustrato, particularmente en PCB de una sola cara sin revestimiento de orificio pasante .
Mientras se suelda a mano, se puede utilizar un disipador de calor , como una pinza de cocodrilo, en los cables de los componentes sensibles al calor para reducir la transferencia de calor a los componentes y evitar dañarlos. Esto es especialmente aplicable a piezas de germanio .
El disipador de calor limita la temperatura del cuerpo del componente absorbiendo y disipando calor, reduciendo la resistencia térmica entre el componente y el aire. Mientras tanto, la resistencia térmica de los cables mantiene la diferencia de temperatura entre la parte de los cables que se suelda y el cuerpo del componente. Por lo tanto, los cables se calientan lo suficiente como para derretir la soldadura mientras que el cuerpo del componente permanece más frío. El disipador de calor supondrá el uso de más calor para completar la unión, ya que el calor absorbido por el disipador de calor no calentará las piezas de trabajo.
Los componentes que disipan grandes cantidades de calor durante el funcionamiento a veces se elevan por encima de la PCB para evitar el sobrecalentamiento de la PCB. Se pueden usar clips o soportes de montaje de plástico o metal con dispositivos grandes para ayudar a la disipación del calor y reducir las tensiones en las articulaciones.
Cuando se inspecciona visualmente, una buena unión soldada aparecerá lisa, brillante y brillante, con el contorno del alambre soldado claramente visible. En general, una unión soldada de buen aspecto es una buena unión.
Una superficie gris mate es un buen indicador de una unión que se movió durante la soldadura. Una junta seca tiene una apariencia característicamente opaca o granulada inmediatamente después de realizarla. Esta apariencia es causada por la cristalización de la soldadura líquida. Muy poca soldadura dará como resultado una unión seca y poco confiable.
Las uniones de soldadura en frío están desafiladas y, a veces, agrietadas o picadas. Si la unión tiene grumos o bolas de soldadura brillante, el metal no se ha humedecido adecuadamente. Demasiada soldadura (la conocida "gota de soldadura" para los principiantes) no es necesariamente mala, pero tiende a significar una mala humectación.
Un filete cóncavo es ideal. El límite entre la soldadura y la pieza de trabajo en una buena unión tendrá un ángulo bajo. Esto indica una buena humectación y un uso mínimo de soldadura y, por lo tanto, un calentamiento mínimo de los componentes sensibles al calor. Una unión puede ser buena, pero si se utiliza una gran cantidad de soldadura innecesaria, obviamente se requiere un calentamiento excesivo.
Las formulaciones de soldadura sin plomo pueden enfriarse hasta convertirse en una superficie opaca incluso si la unión es buena. La soldadura se ve brillante mientras está fundida y de repente se vuelve turbia a medida que se solidifica, aunque no haya sido alterada durante el enfriamiento.
Un fundente mal seleccionado o aplicado puede causar fallas en las juntas. Sin fundente, la junta puede no estar limpia o oxidarse, lo que da como resultado una junta defectuosa.
Para trabajos electrónicos, generalmente se usa alambre de soldadura con núcleo fundente, pero se puede usar fundente adicional con una pluma fundente o dispensarlo desde una botella pequeña con una aguja similar a una jeringa.
Algunos fundentes están diseñados para ser estables e inactivos cuando se enfrían y no es necesario limpiarlos, aunque se puede hacerlo si se desea. Si se utilizan tales fundentes, la limpieza puede ser simplemente una cuestión de estética o para facilitar la inspección visual de las juntas en aplicaciones especializadas de "misión crítica", como dispositivos médicos, militares y aeroespaciales. En el caso de los satélites, esto también reducirá el peso, de forma leve pero útil. En condiciones de alta humedad, dado que incluso el fundente no corrosivo puede permanecer ligeramente activo, se puede eliminar el fundente para reducir la corrosión con el tiempo.
Algunos fundentes son corrosivos y los residuos de fundente deben eliminarse después de soldar. Si no se limpia adecuadamente, el fundente puede corroer la junta o la PCB. Generalmente se utilizan agua, alcohol, acetona u otros disolventes compatibles con el fundente y las piezas involucradas con hisopos de algodón o cepillos de cerdas.
En algunas aplicaciones, la PCB también puede estar recubierta con algún tipo de material protector, como una laca , para protegerla y las uniones de soldadura expuestas del medio ambiente.
La soldadura usada contiene algunos de los metales base disueltos y no es adecuada para su reutilización en la fabricación de uniones nuevas. Una vez que se ha alcanzado la capacidad de la soldadura para el metal base, ya no se unirá adecuadamente con el metal base, lo que generalmente resultará en una unión de soldadura en frío quebradiza con una apariencia cristalina.
Es una buena práctica quitar la soldadura de una unión antes de volver a soldar; se pueden usar trenzas (o mechas) para desoldar o equipos de desoldar al vacío ( succionadores de soldadura ). Las mechas para desoldar contienen abundante fundente que eliminará la oxidación del rastro de cobre y de cualquier cable del dispositivo que esté presente. Esto dejará una unión brillante, limpia y brillante para volver a soldar.
El punto de fusión más bajo de la soldadura significa que se puede derretir del metal base, dejándolo prácticamente intacto, aunque la capa exterior estará "estañada" con soldadura. Quedará un fundente que puede eliminarse fácilmente mediante procesos químicos o abrasivos. Esta capa estañada permitirá que la soldadura fluya hacia una nueva unión, lo que dará como resultado una nueva unión, además de hacer que la nueva soldadura fluya muy rápida y fácilmente.
Actualmente, las placas de circuito impreso (PCB) de producción en masa se sueldan principalmente por ola o por reflujo , aunque la soldadura manual de la electrónica de producción también se sigue utilizando ampliamente.
En la soldadura por ola, los componentes se preparan (recortan o modifican) y se instalan en la PCB. A veces, para evitar el movimiento, se mantienen temporalmente en su lugar con pequeñas gotas de adhesivo o se aseguran con un accesorio, luego el conjunto se pasa sobre soldadura fluida en un contenedor a granel. Este flujo de soldadura se ve obligado a producir una onda estacionaria , de modo que toda la PCB no quede sumergida en la soldadura, sino que simplemente se toque. El resultado es que la soldadura permanece en los pines y las almohadillas, pero no en la propia PCB.
La soldadura por reflujo es un proceso en el que se utiliza una pasta de soldadura (una mezcla de polvo de soldadura prealeado y un vehículo fundente que tiene una consistencia similar a la mantequilla de maní [7] ) para adherir los componentes a sus almohadillas de fijación, después de lo cual se ensambla el conjunto. calentado por una lámpara de infrarrojos, un lápiz de aire caliente o, más comúnmente, pasándolo por un horno cuidadosamente controlado.
Dado que es mejor ensamblar diferentes componentes mediante diferentes técnicas, es común utilizar dos o más procesos para una PCB determinada. Por ejemplo, las piezas montadas en superficie pueden soldarse por reflujo primero, seguidamente por un proceso de soldadura por ola para los componentes montados en orificios pasantes y, en último lugar, soldarse a mano las piezas más voluminosas.
El reflujo de barra caliente es un proceso de soldadura selectiva en el que dos piezas recubiertas de soldadura previamente fundentes se calientan con un elemento calefactor (llamado termodo) a una temperatura suficiente para fundir la soldadura.
Se aplica presión durante todo el proceso (generalmente 15 segundos) para garantizar que los componentes permanezcan en su lugar durante el enfriamiento. El elemento calefactor se calienta y enfría para cada conexión. Se pueden utilizar hasta 4000 W en el elemento calefactor, lo que permite una soldadura rápida y buenos resultados con conexiones que requieren alta energía. [34]
La legislación ambiental en muchos países ha llevado a un cambio en la formulación tanto de soldaduras como de fundentes.
Las directivas RoHS de la Comunidad Europea exigían que muchas placas de circuitos electrónicos nuevas estuvieran libres de plomo antes del 1 de julio de 2006, principalmente en la industria de bienes de consumo, pero también en algunas otras. En Japón, los fabricantes eliminaron gradualmente el plomo antes de que se aprobara la legislación, debido al gasto adicional que supone reciclar los productos que contienen plomo. [35]
Desde la década de 1980 se han utilizado cada vez más fundentes solubles en agua sin base de colofonia para que las placas soldadas se puedan limpiar con agua o limpiadores a base de agua. Esto elimina los disolventes peligrosos del entorno de producción y de los efluentes de las fábricas.
Incluso sin la presencia de plomo, la soldadura puede liberar vapores que son dañinos y/o tóxicos para los humanos. Es muy recomendable utilizar un dispositivo que pueda eliminar los humos del área de trabajo ya sea ventilando el exterior o filtrando el aire. [36]
La soldadura sin plomo requiere temperaturas de soldadura más altas que la soldadura con plomo/estaño. La soldadura eutéctica Sn Pb 63/37 se funde a183°C . La soldadura sin plomo SAC se funde a217-220°C . Sin embargo, han surgido muchos nuevos desafíos técnicos con este esfuerzo. Para reducir el punto de fusión de las aleaciones de soldadura a base de estaño, se han tenido que investigar varias aleaciones nuevas, con aditivos de cobre, plata y bismuto como aditivos menores típicos para reducir el punto de fusión y controlar otras propiedades. Además, el estaño es un metal más corrosivo y eventualmente puede provocar fallas en los baños de soldadura [ se necesita aclaración ] . [35]
La construcción sin plomo también se ha extendido a componentes, clavijas y conectores. La mayoría de estos alfileres utilizaban marcos de cobre y acabados de plomo, estaño, oro u otros. Los acabados de estaño son los más populares entre los acabados sin plomo. Sin embargo, esto plantea la cuestión de cómo tratar los bigotes de estaño . El movimiento actual devuelve a la industria electrónica a los problemas que se resolvieron en los años 60 añadiendo plomo. JEDEC ha creado un sistema de clasificación para ayudar a los fabricantes de productos electrónicos sin plomo a decidir qué disposiciones tomar contra los bigotes, según su aplicación.
