Best practice di saldatura

Benvenuto nella nostra guida sulle best practice di saldatura. Qui imparerai le basi su come saldare correttamente, alcuni suggerimenti e trucchi per aiutarti a ottenere le migliori giunzioni, e cosa dovresti evitare o tenere a mente in futuro.

• Configurazione
• Istruzioni di saldatura di base
• Consigli per principianti
• Precauzioni di sicurezza
• FAQ

La saldatura può diventare frenetica—elementi caldi, metallo fuso e componenti elettronici sensibili sono in gioco—quindi è importante avere una buona configurazione per aiutarti a ottenere i risultati desiderati. Ecco alcuni aspetti di una buona stazione di saldatura:

• Protezione degli occhi - Buoni occhiali di sicurezza con schermi laterali e superiori o occhiali a mascherina sono un obbligo. Piccoli frammenti di stagno fuso possono schizzare via da una giunzione e causare lesioni.
• Buona illuminazione - È difficile fare un buon lavoro di saldatura quando non riesci a vedere cosa stai facendo. Un'illuminazione adeguata aiuta a ispezionare le giunzioni che realizzi e a vedere quando lo stagno inizia a fluire. Lavorerai anche in modo più sicuro.
• Buona ventilazione - La saldatura può produrre fumi che non dovresti respirare. Avere un estrattore di fumi è importante. Puoi comprarne uno o provare a costruirne uno tu. Anche una fonte continua di aria fresca, come una finestra aperta o un ventilatore che soffia verso l'esterno, aiuta. Ecco un video al rallentatore della produzione di fumi.

• Una superficie resistente al calore su cui lavorare. La saldatura utilizza temperature elevate che possono danneggiare la maggior parte delle superfici.
  • Un foglio di compensato o truciolato funziona bene.
  • Sono disponibili tappetini in silicone progettati per la saldatura. Questi offrono una buona protezione e spesso hanno tasche per strumenti ed elementi di fissaggio.
• Usa un supporto per il tuo saldatore. Rischi di bruciarti se non lo fai.

• Spazio di manovra - È una cosa dover saldare in un piccolo spazio perché stai riparando qualcosa. Farai un lavoro migliore quando avrai la possibilità di saldare con spazio per muoverti.
• Usa una buona presa - Tieni il saldatore come una matita nella tua mano dominante per un controllo ottimale. Orienta il lavoro in modo da essere nella posizione più comoda e avere supporto per la mano con cui saldi. È molto più facile ruotare la scheda che ruotare te stesso per adattarti a un'angolazione scomoda.
• Stabilizza braccio/mano - Appoggiare la mano o il gomito su una superficie stabile può aumentare notevolmente la tua fermezza e precisione, il che è vitale quando lavori con componenti delicati!
• Strumenti di "terza mano" - Questi strumenti assistono notevolmente nel mantenere stabile il progetto su cui stai lavorando mentre saldi. Dopotutto hai bisogno di due mani per saldare: una per tenere il saldatore e una per alimentare lo stagno nella giunzione. Avere una "terza mano" per mantenere le cose nell'angolazione perfetta può ridurre errori e frustrazioni. Quando la giunzione si muove, non puoi mantenere il tipo di contatto necessario per riscaldare rapidamente la giunzione. L'uso di una piastra per saldatura, morsa omnivise, supporti per circuiti stampati, una morsa o terza mano è spesso essenziale.
• Una visuale migliore - A volte le giunzioni o i componenti sono piccoli e una lente d'ingrandimento migliora la tua capacità di fare un lavoro di qualità. Una lente d'ingrandimento può aiutarti a trovare e correggere difetti che altrimenti potresti non notare.

• Un saldatore di qualità - Tra le caratteristiche da scegliere:
  • Almeno 60 watt di potenza.
  • Riscaldamento rapido; il riscaldamento lento è una perdita di tempo e significa anche che il recupero della temperatura sarà più lento.
  • Temperatura accurata e impostabile - La temperatura giusta per il tuo lavoro. Le giunzioni piccole possono essere eseguite con temperature più basse; quelle più grandi richiedono temperature più alte per un riscaldamento più rapido.
  • Cavo dell'impugnatura isolato in silicone - L'isolamento in silicone offre resistenza al calore e grande flessibilità. Un cavo flessibile aiuta il saldatore a comportarsi più come una matita o una penna per facilitare il lavoro.
  • Punte intercambiabili - Forme diverse per lavori diversi. Inoltre, sostituire una punta solo se si brucia è molto meglio che sostituire l'intero saldatore.
• Un pulitore per punte - La lana d'ottone grossolana rimuoverà lo stagno in eccesso e le pellicole di ossido dal tuo saldatore senza lo shock termico di una spugna bagnata. Alcuni preferiscono una spugna umida e, se scegli di usarne una, assicurati di prendere una spugna in *cellulosa*, non una fatta di polimero.
• Strumenti per manipolare i componenti - Hai bisogno di strumenti per tenere o spostare le cose quando saldi. Pinzette, pinze a becchi lunghi ed emostatiche (come piccole pinze che si bloccano) sono tutte ottime scelte. Generalmente gli strumenti in metallo sono preferibili.

• Stagno di qualità (senza piombo è il migliore per iniziare) o stagno venduto da fonti affidabili sono i migliori.
  • Fai attenzione all'acquisto da siti di aste online poiché lo stagno venduto potrebbe essere destinato a produttori con condizioni controllate e flussi potenzialmente corrosivi.
• Flussante di qualità Cerca di ottenere flussante destinato alla saldatura elettronica. Un flussante appiccicoso è spesso una buona scelta, specialmente se fornito in una siringa. Una penna flussante consente una facile applicazione. Non usare flussanti per idraulica poiché sono spesso troppo corrosivi.
• Treccia dissaldante. Chiamata anche stoppino dissaldante, è uno strumento essenziale per correggere errori o rimuovere componenti difettosi.

• Un dissaldatore (pompa succhiastagno) è molto utile, specialmente con alcune riparazioni. Può dissaldare le cose più facilmente della treccia dissaldante su componenti grandi.
• Una morsa per tenere oggetti più grandi invece di inseguirli sulla superficie di lavoro.

La saldatura è un processo semplice nel suo nucleo, ma con molte sfumature. Al suo livello più elementare, il processo consiste nei seguenti passaggi:

1. Accendi il saldatore e lascialo arrivare alla temperatura di esercizio.
2. Esegui la bagnatura dello stagno sulla punta sciogliendo una piccola quantità di stagno con anima di flussante sulla punta stessa. Pulisci la punta.
3. Applica la punta calda del saldatore sul punto di connessione metallico sulla scheda.
4. Mentre inizia a riscaldare la connessione e il filo, picchietta lo stagno contro la connessione finché non inizia a sciogliersi nella connessione.
5. Quando lo stagno è fluito nella giunzione, rimuovi lo stagno, quindi rimuovi il saldatore. Tieni ferma la giunzione finché lo stagno non si solidifica.

Un errore comune che commettono i principianti quando iniziano a usare un saldatore è credere che il saldatore debba essere applicato direttamente sullo stagno per scioglierlo sui componenti. Sfortunatamente, lo stagno non aderisce bene al metallo freddo, quindi questo spesso si traduce in giunzioni scadenti. Invece, il calore dovrebbe essere applicato sulla posizione della giunzione prima di introdurre qualsiasi stagno nella giunzione.

Potresti voler sciogliere una *piccola* quantità di stagno sulla punta del saldatore e poi applicarla sulla giunzione e tenerla lì, poiché questo aiuta il flusso di calore nella giunzione. Ma non provare a usare la punta saldante come una cazzuola riscaldata per spalmare lo stagno. Sii paziente, la giunzione si riscalderà e poi lo stagno fluirà. Tenere fermo il saldatore è la cosa migliore.

Nel tempo inizierai ad acquisire una sensibilità su come appare un buon flusso di stagno, quanto stagno usare per varie applicazioni e come creare giunzioni saldate ideali ogni volta. Proprio come qualsiasi abilità, la saldatura richiede tempo e pratica per essere padroneggiata, quindi abbi fiducia che la tua saldatura migliorerà man mano che la pratichi.

Ecco una guida dettagliata sia per la saldatura a foro passante che per quella montata in superficie. Vale la pena leggerla, anche se all'inizio potrebbe sembrare un po' troppo.

• Contrariamente a quanto potresti pensare, l'applicazione di un saldatore più caldo per meno tempo è più delicata sui componenti rispetto a una temperatura più bassa applicata per un tempo più lungo.
• Più caldo per meno tempo ti impedisce anche di riscaldare fili o piste al punto che i rivestimenti si sciolgano lontano dalla giunzione.
• Fai attenzione al calore eccessivo se hai difficoltà a far fluire lo stagno. Una punta più grande o di forma diversa che può fare un lavoro migliore nel portare calore nella giunzione può essere una soluzione migliore rispetto a portare la temperatura al massimo.

• Per stagno a base di piombo circa 300°C (~570°F)
• Per stagno senza piombo circa 375°C (~700°F)
• Non aver paura di arrivare a 400°C a volte per giunzioni più grandi, come l'unione di fili di rame pesanti. Usa una punta più grande per queste situazioni invece di alzare la temperatura se la tua punta è piccola.
• La calibrazione sia dei saldatori che delle stazioni non è sempre accurata al 100%, quindi non sentirti come se verresti arrestato per andare più in alto, o che non puoi provare ad abbassare la temperatura se sembra essere troppo calda e sta bruciando rapidamente il flussante.
  • Il tuo stile e la tua preferenza personale sono validi. Alcuni riparatori avranno bisogno di una temperatura più alta con la loro tecnica, altri potrebbero aver bisogno di meno. Spesso lo si scopre a sensazione.
• Andare troppo caldi porterà all'ossidazione, quindi è una gara per portare calore nella giunzione in modo che lo stagno fluisca prima che l'ossidazione diventi significativa.
  • Usa una punta di dimensioni sufficienti in modo che possa toccare abbastanza la giunzione da consentire un buon flusso di calore. Dovrebbe essere abbinata alle dimensioni della giunzione. Questo diagramma di Hakko è eccellente!
  • Una punta troppo piccola per una determinata giunzione non porterà abbastanza calore nella giunzione. Potresti persino trovare la punta che si corrode per l'ossidazione se la temperatura è estrema.

• Le cose richiedono tempo per riscaldarsi, e più cose richiedono più tempo o più flusso di energia. Meno cose si riscaldano più velocemente, ma... Cose da ricordare—
  • Una punta piccola del saldatore si riscalda rapidamente, ma ha problemi potenziali:
    • Non ha molta massa, quindi non può *trattenere* così tanto calore
    • È anche piccola, quindi non può *trasferire* così tanto calore
  • Una punta più grande del saldatore *POTREBBE* essere una soluzione, ma la *forma* potrebbe essere altrettanto importante.
    • Ecco un diagramma di Hakko che ha un buon riassunto.
• Il tuo saldatore può avere punte piccole, come menzionato sopra, ma può anche avere una potenza considerevole disponibile per superare le difficoltà menzionate sopra.
• Un pad su un circuito stampato (PCB) se fa parte di una grande area di rame richiederà molto più apporto di calore per saldare rispetto a un pad isolato.
• Un pad su un PCB che è collegato a tracce grandi (o molte) (fili di circuito stampati) richiederà più apporto di calore per saldare correttamente.

Due operazioni sono chiamate bagnatura dello stagno:

• Pre-applicare una piccola quantità di stagno a ogni elemento che stai per unire. Solitamente questo avviene sui terminali dei componenti o sui fili.
• Assicurarsi che il tuo saldatore sia rivestito con stagno fresco. Questa è sia una procedura di manutenzione, sia qualcosa che fai mentre stai usando il tuo saldatore dopo aver rimosso l'ossidazione e pulito la punta. Fallo specialmente quando hai finito, prima di riporre il saldatore.

• Quando usi abbastanza flussante, lo stagno bagnerà più facilmente le varie parti della giunzione. A volte i principianti cercheranno di applicare una quantità eccessiva di stagno per compensare il fatto che lo stagno non fluisce.
• Un *po'* più di flussante, piuttosto che più stagno, è il modo migliore per risolvere questo problema.
• Un'enorme palla di stagno non è la strada per una buona giunzione. Quando provi a saldare in questo modo, creerai frequentemente "ponti di saldatura". Queste sono connessioni involontarie create dallo stagno che unisce due punti sul circuito stampato. Per risolverli puoi usare la treccia dissaldante (e un po' di flussante) per assorbire lo stagno in eccesso e pulirlo come mostrato di seguito.

Ponte di saldatura cerchiato in rosso

Applicazione della treccia dissaldante e riscaldamento

• Calore più elevato applicato rapidamente, meno possibilità di bruciare le cose.
• Non essere timido nell'applicare un po' di flussante, l'eccesso può essere rimosso in seguito.
  • Consiglio professionale: mentre tutto è ancora caldo e liquido usa un bastoncino di cotone in legno per pulire quanto più flussante puoi
  • Quindi usa un bastoncino inumidito con alcol isopropilico al 90%+ di concentrazione (IPA) per rimuovere altro flussante in eccesso.
  • Puoi usare salviette che non lasciano pelucchi inumidite con IPA per strofinarlo via.
  • Anche una spazzola a setole morbide con IPA funziona per aiutare a sciogliere grandi porzioni di flussante. Spazzolare senza pulire dopo diffonde solo il flussante, quindi assicurati di pulire.
• Riscalda gli elementi della giunzione e lascia che lo stagno fluisca su di essi.
• Usa una forma di saldatore appropriata per la giunzione. Questo è spesso meglio del calore più elevato.
  • Le punte con punti piatti come una forma a cuneo o a smusso sono particolarmente adatte per diffondere il calore su tutte le parti della giunzione.
  • Le punte coniche piccole sono buone per l'applicazione precisa del calore, ma non funzioneranno bene su giunzioni più grandi.
• Aspettati che lo stagno fluisca nella giunzione. Non alimentare lo stagno sulla punta del saldatore.
• Assicurati che la tua punta del saldatore sia stagnata.
• Rimuovi il flussante in eccesso con alcol isopropilico al 90%+. Usa un cotton fioc in legno o salviette che non lasciano pelucchi.

• Vuoi che il menisco di saldatura o il filetto abbia un angolo di circa 45° dai suoi lati rispetto alla superficie della scheda, e sia leggermente concavo come una piccola tenda rotonda concava nel caso di una giunzione a foro passante. Se è come una bolla, hai troppo stagno. Se è più come una frittella, troppo poco. Ecco un esempio:

La giunzione a sinistra è molto buona, la giunzione a destra ha un pad quadrato quindi c'è più stagno. È buona anche quella.

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• I saldatori sono caldi. Non vanno d'accordo con materiali infiammabili. Libera l'area di lavoro da carta, fazzoletti e altri articoli infiammabili come colle o vernici.
• Lo stagno fuso a volte può volare via in piccole sfere da una giunzione. La protezione degli occhi è importante.
• Lo stagno contenente piombo è tossico. Così come i fumi del flussante. Usa un estrattore di fumi o una ventilazione molto buona.
• Usa un supporto per il tuo saldatore. Evita di bruciare cose (o te stesso!) inavvertitamente con un saldatore libero. Non appoggiare il saldatore sulla superficie di lavoro. Potresti afferrarlo erroneamente.

• Se intendi che si formano palline in punti sul saldatore, potrebbe essere perché la tua punta è sporca. Ecco una soluzione.
• Se intendi che non si attacca alla giunzione e rimane solo sul saldatore, la giunzione è probabilmente sporca o ha un'ossidazione considerevole. Usa il flussante e probabilmente vedrai sparire il problema.

• Probabilmente stai cercando di spingere lo stagno in posizione e spalmarlo invece di lasciarlo fluire. Potresti anche usare troppo stagno, quindi lo stagno forma una goccia.
  • Prova ad alzare l'impostazione del calore sul tuo saldatore per aiutare a mantenere lo stagno più liquido.
  • Usa il flussante (fa davvero miracoli!)
  • Rimuovi il vecchio stagno con la treccia dissaldante e riprova con flussante e stagno fresco.
  • Mantieni ferma la giunzione quando lo stagno si sta solidificando (vedi sotto).
  • Assicurati di usare stagno che si scioglie e si solidifica in modo uniforme. Una lega eutettica è la migliore perché, come un metallo puro, ha una sola temperatura di fusione e solidificazione. Altri stagni come 60/40 o 50/50 (non raccomandati) si solidificano formando prima una fase pastosa e non si solidificano completamente finché non viene raggiunta la temperatura eutettica. Questa fase pastosa è molto suscettibile al movimento della giunzione che può causare una cattiva giunzione saldata. La grumosità è un segno di questo problema.
  • Potresti cercare di lavorare su una giunzione per troppo tempo, bruciando tutto il flussante. Questo porterà a sbavature (punte di stagno) e giunzioni di scarsa qualità. Potresti persino ossidare lo stagno nella saldatura, portando alla formazione di grumi.

• Potresti aver applicato flussante o stagno con anima di flussante sulla punta. Quel flussante brucerà e il fumo si fermerà. Evita di respirare quel fumo poiché non è salutare.
• Potresti avere un saldatore nuovo che sta bruciando un rivestimento applicato dal produttore.
• Il tuo saldatore potrebbe essere impostato su una temperatura troppo alta.
• Potresti aver sciolto parte dell'isolamento di un filo e ora sta fumando sulla punta. Pulisci la punta con la lana d'ottone o una spugna di cellulosa umida.

• Questo accade quando il saldatore viene lasciato acceso per un periodo prolungato e lo stagno inizia a ossidarsi. Pulisci la punta su una spugna umida o su della lana d'ottone e procedi alla bagnatura dello stagno sul saldatore.
• Applica stagno fresco. Se sembra che tu abbia bisogno di più pulizia segui questa guida.
• Questo è un segno di un saldatore gravemente surriscaldato se la parte cromata lucida appare così dappertutto.

• Se le tue giunzioni non conducono, lo stagno non sta bagnando o aderendo correttamente alle parti della giunzione. Probabilmente c'è uno strato di ossido che interferisce. Questa potrebbe essere una *giunzione saldata a freddo*. Una giunzione saldata a freddo si verifica quando una giunzione non viene riscaldata correttamente per consentire allo stagno di fluire nella giunzione, o la giunzione viene spostata mentre lo stagno si sta raffreddando.
  • Applica il flussante alla giunzione e riscalda nuovamente la giunzione per consentirle di rifluire correttamente.
  • Rilavorare/riscaldare una giunzione più e più volte può causare facilmente una giunzione a freddo.
  • Potresti persino voler rimuovere lo stagno esistente con la treccia dissaldante e il flussante, e ricominciare da capo.

• La bagnatura dello stagno consiste nell'applicare stagno sulla punta del saldatore per proteggerla e farla funzionare bene. L'idea è quella di rimuovere l'ossidazione e usare lo stagno per limitare l'ossidazione della punta. Dai un'occhiata a questa guida per vedere come.

Glossario dei termini di saldatura

Come saldare e dissaldare le connessioni

Il saldatore non scioglie lo stagno

Il saldatore non si riscalda

Materiali per saldatura 101

Punte per saldatore

Video di saldatura 101

Informazioni da Hakko riguardo alla nuova bagnatura delle punte del saldatore.

Informazioni da Kester Solder riguardo alle difficoltà con la saldatura manuale senza piombo. Un po' datato (2006) ma ancora utile. Orientato più verso l'industria, ma vale la pena se vuoi maggiori dettagli.

Eccellente video di Tektronix sulla saldatura. Quasi 30 minuti di durata ma vale la pena investire il tempo. Alcune cose datate (è tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80), ma le tecniche di saldatura a foro passante mostrate sono eccellenti.