Introduccion para Soldadura

1. Soldadura
I.E.S. Albert Einstein
C.F.G.M. Equipos Electrónicos de Consumo
C.F.G.M. Equipos Electrónicos de Consumo
Curso 2005/06
Curso 2005/06

2. Soldadura: Definición
• Soldar, tecnológicamente hablando, es unir
sólidamente dos piezas metálicas, fundiendo su
material en el punto de unión, o mediante alguna
sustancia igual o parecida a ellas.
• Las soldaduras pueden ser:
– Duras: eléctrica por arco, por puntos, oxiacetilénica, etc.
– Blandas: soldadura con estaño, empleada en electrónica,
se trabaja a temperatura inferior a 200º

3. Soldadura con estaño
• La soldadura con estaño consiste en unir dos
fragmentos de metal (habitualmente cobre, latón o
hierro) por medio de un metal de aportación
(estaño) con el fin de procurar una continuidad
eléctrica entre los metales que se van a unir.
• Esta unión debe ofrecer la menor resistencia posible
al paso de la corriente eléctrica; para ello, la
soldadura debe cumplir una serie de normas con el
fin de conseguir una unión eléctrica óptima, con una
resistencia mecánica importante.
• Una de las causas más frecuente de fallos en
los sistemas electrónicos es la existencia de
soldaduras defectuosas que con el paso del
tiempo provocan averías.

4. Soldadura con estaño
• Para realización de una soldadura blanda
se necesitan los siguientes elementos:
– Soldador.
– Metal de aportación ( estaño ).
– Flux, desoxidante, decapante ( a veces ).
– Soporte de soldador

5. El Soldador
• Herramienta que aporta el calor necesario para
poder realizar la soldadura, existen diferentes
tipos, entre los que destacamos los siguientes:
– Tipo martillo
• De gran potencia, para soldar chapas, tubos, grandes
terminales, chasis, etc. ( 60 a 300 W )
– Instantáneo o pistola
• Uso general, normalmente empleado en reparación fuera
del taller o laboratorio. Potencia media ( aprox. 50 W )
– Tipo lápiz
• Llamado así por su forma, es el más usado en electrónica,
van desde baja potencia a media potencia ( 14 a 40 W).
• Se componen de mango, calefactor y punta.

6. Soldadores de martillo
• Tamaño grande
• Elemento calefactor de gran potencia
• Punta grande y poco precisa
• No se usa en electrónica
• Uso industrial
• 100 Watios a 300 Watios

7. Soldadores de pistola
• Tamaño medio y forma de pistola
• Calentamiento instantáneo (pulsador)
• Reparaciones fuera del laboratorio
• Potencia media ( ~50 W )
• Punta mediana poco precisa

8. Soldadores tipo lápiz
• Son los mas usados en electrónica por:
– Potencia / temperatura adecuadas
– Gran variedad de puntas
– Precisión adecuada
– Manejabilidad

9. Soldadores tipo lápiz
• Potencia / temperatura:
– Entre 20 y 40 W: La potencia nos indica la cantidad de calor
que puede aportar el soldador.
– A mayor tamaño de componentes, soldaduras más grandes,
con más estaño, por lo tanto se necesita más cantidad de calor.
– El exceso de calor puede dañar los componentes electrónicos
activos ( chips, etc.)
– Un exceso de potencia (calor) se puede compensar con
experiencia, con una soldadura más rápida.
– En los soldadores que lo permitan, ajustar una temperatura de
260º aproximadamente y si es necesario aumentar.
– Acercando estaño a la punta del soldador, verificaremos que la
temperatura es la adecuada para comenzar a soldar.

10. Soldadores tipo lápiz
Mango con suficiente
superficie para ser cómodo y
aislar al usuario del calor.
Calefactor constituido por una resistencia Mango
eléctrica de potencia adecuada. En algunos casos
con posibilidad de regulación de temperatura.
Elemento calefactor
Punta de larga duración
Punta de cobre revestida con metales resistentes
a la corrosión por estaño (hierro, níquel y cromo)
y zona preestañada. Gran variedad de modelos.

11. Soldadores tipo lápiz

12. Soldador: Punta lápiz
• PUNTAS LARGA DURACIÓN
– 1. Base de cobre
– 2. Capa de hierro
– 3. Capa de níquel
– 4. Capa de cromo
– 5. Pre-estañado
– Todas estas capas de protección evitan que el estaño entre en contacto
con la base de cobre y produzca su deterioro, con lo que se consigue
una duración de 10 a 20 veces superior a una punta de cobre
convencional, conservando su forma inicial sin deformación por el
desgaste.
– Para evitar dañar estas capas NUNCA SE LIMARÁ O RASPARÁ.

13. Soldador: Punta lápiz
• Cuidados del soldador
– Para evitar quemaduras, daños a objetos y al mismo tiempo
proteger el soldador, se usan soportes adecuados. Algunos
suelen incluir una esponja húmeda para limpieza de la punta.
– Siempre que no esté en uso,
el soldador deberá estar en su
soporte.
– La esponja se mantendrá
húmeda, no mojada para que
no se queme al limpiar la
punta del soldador.
– No se dará al soldador otros
usos ( pegar plásticos, fundir
materiales, etc.)

14. El estaño
• El ‘estaño’ es el metal de aportación en la soldadura.
• En realidad el ‘estaño’ no es solo estaño, sino que
hay más materiales, aunque coloquialmente le
llamemos ‘estaño’.
• Es una aleación de plomo y estaño. En electrónica, la
proporción normal es del 60 % de estaño y el 40 %
de plomo.
• Para facilitar la soldadura incluye
otros materiales resinosos en su
interior.

15. El estaño: Composición
• Se busca una aleación con:
– Una temperatura de fusión baja.
– Buena conductora de la electricidad.
– Resistencia mecánica adecuada.
– Que pase de sólido a líquido sin estado ‘plástico’
63% de estaño
37% de plomo
• Incluye componentes que facilitan la soldadura
– Resina natural (3%) en pequeños tubos internos.
– A veces se le añaden activadores químicos.
– Facilita el flujo del estaño.

16. El estaño: Composición
• Una proporción de ‘mitad y mitad’ (50/50) de estaño y
plomo, comienza a fundir a 183º y no acaba de fundir
hasta llegar a los 216º, en ese tramo (183º a 216º) la
aleación es como una ‘pasta’. Eso no es bueno en
soldadura, sobre todo si al enfriarse y pasar por el estado
de ‘pasta’ se mueven las piezas a soldar, ya que la
soldadura queda mal.
• La mezcla ideal del 63% y 37% consigue que se pase de
sólido a líquido a los 183º sin ese estado de ‘pasta’.
• Como solución práctica también se usa la proporción
60/40 que tiene una zona de temperaturas de 183º a
191º para fusión
• En electrónica no se usarán otras aleaciones que no sean
las de 60/40 y 63/37.

17. El estaño: Reciclado y ecología
• La basura electrónica y su reciclado
• De la ‘basura electrónica’ que se recicla, del 50% al 80%
se envía a Asia (China, India, Pakistan).
• Hay paises industrializados sin control sobre sus resíduos
electrónicos.

18. El estaño: Reciclado y ecología
• La basura electrónica está creciendo en
todo el mundo (PCs, móviles, TVs, etc.)
• El plomo es un componente peligroso
por su toxicidad en vertederos, ríos,
mares, etc.
• Se está eliminando en productos del
sector electrónico igual que se hizo en
la gasolina, etc.

19. El estaño: Reciclado y ecología
• Directiva 2002/95/EC Parlamento Europeo 27/1/2003
• Ya existen normativas que regulan la fabricación en muchos
países y muchas empresas fabrican ya con estaño sin
plomo:

20. El estaño: Reciclado y ecología
• ¿ Como es el estaño sin plomo ?
– Lo más común es añadirle al estaño (Sn):
• Plata (Ag), en proporciones aprox. del 3%
• Cobre (Cu), en proporciones del 0.5 %
– La composición se expresa con los símbolos
químicos, siendo la mayoría del material estaño
(96,5% ) y el resto plata y cobre:
Sn / 3Ag / 0.5Cu
– La temperatura de fusión sube a 217º

21. Técnicas de soldadura
• Disponer de un sitio estable para trabajar
– Lugar para apoyar o sujetar los elementos a soldar.
– Iluminación adecuada.
– Herramientas necesarias según soldadura:
• Soldador con su soporte y medio de limpieza
• Estaño
• Pinzas
• Alicates
• Flux
• etc.

22. Técnicas de soldadura
• Las piezas a soldar deben estar totalmente limpias y a
ser posible preestañadas. Para ello se utilizará un
limpia metales, lija muy fina, una lima pequeña o las
tijeras, dependiendo del tipo y tamaño del material
que se vaya a soldar.
• También se limpiará la punta del soldador, una vez
que tenga la temperatura adecuada.

23. Técnicas de soldadura
• El preestañado consiste en aplicar una capa de
estaño a las piezas que vamos a soldar, una vez
limpias.
• El preestañado facilita la soldadura.

24. Técnicas de soldadura
• Colocar las piezas como deben quedar soldadas

25. Técnicas de soldadura
• Aportar calor con la punta del soldador a los elementos a
soldar – precalentado de elementos.
• Si la superficie del soldador en contacto con los componentes
es pequeña, el precalentamiento será malo

26. Técnicas de soldadura
• Una vez que calientes las piezas, se aplicará el estaño
en la zona de contacto de piezas y soldador:
• Sin quitar el soldador, el estaño líquido se extenderá en
la superficie a soldar de forma uniforme.
• Después se retirará el soldador sin mover las piezas
soldadas hasta que la soldadura se enfríe.

27. Técnicas de soldadura
• Uso del flux
– El ‘flux’ es un líquido o una pasta que favorece
que el estaño se difunda correctamente por la
soldadura.
– Aporta agentes limpiadores y activadores que
limpian las zonas a soldar.
– Deja algunos restos no deseados en electrónica
– Se usará para facilitar soldaduras complejas

28. Técnicas de soldadura
• Soldadura correcta
– El estaño está distribuido y envuelve el terminal del
componente y cubre el cobre del circuito impreso.
– La soldadura se ve brillante y uniforme.

29. Técnicas de soldadura
• Soldaduras correctas

30. Técnicas de soldadura
• Soldadura incorrecta: Seca
• Se llama soldadura seca a la que no tiene el estaño
extendido y cubriendo a los elementos a soldar.

31. Técnicas de soldadura
• Otros defectos en soldaduras
– Exceso de estaño
– Cortocircuitos
– Soldaduras frías
• Al mover los elementos soldados durante el
proceso de enfriado, se produce la soldadura
fría, con mal contacto eléctrico y poca
resistencia mecánica.
• Se distingue por carecer de brillo

32. Técnicas de soldadura
• Diferentes soldaduras:
– 1: Correcta
– 2: Falta estaño
– 3: Fría
– 4: Seca
– 5: Exceso estaño
• Se puede observar que la soldadura fría apenas tiene brillo

33. Técnicas de soldadura
• Soldaduras defectuosas

34. Técnicas de soldadura
Resumen de procesos
– Preparar piezas a soldar / unión
• Limpiar elementos a soldar y soldador
• Estañar cables, terminales, etc. si es necesario
• Unir los elementos a soldar
– Soldar
• Aplicar calor a las partes a unir
• Aplicar estaño suficiente para cubrir la unión
– Limpiar posibles restos
– Inspeccionar la soldadura

35. Soldadura
• Otros tipos de soldadura usados en electrónica
– Soldadura por ola
– Soldadura en hornos por reflujo
Ambos tipos de soldadura se usan para fabricación,
para abaratar costes de producción en procesos
automáticos.

36. Soldadura
... ¿ y si algo va mal ?
... hay que reparar un circuito
... retirar una soldadura defectuosa
Usaremos técnicas de desoldadura

37. Desoldadura
• Consiste en calentar la soldadura a
eliminar y retirar el estaño fundido por
algún medio.
¡ Muy Importante !
• Si se trata de un circuito impreso, tener cuidado de
no dañar las pistas de cobre con tirones de
componentes.
• No sobrecalentar las pistas o se despegaran de la
base.

38. Desoldadura
• Los medios más usados para retirar el
estaño son:
– Succión
• Bombín
• Perilla
• Bomba de vacio
– Capilaridad
• Cinta de cobre

39. Desoldadura: succión
• Calentar soldadura hasta fundir estaño
• Aplicar bomba succión y liberar

40. Desoldadura: capilaridad
• Aplicar la cinta de desoldadura a la soldadura
• Retirar componente al quedar libres los vástagos

41. Soldadura
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Seminario de Electrónica
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