Solderen met een soldeerbout: instructies voor dummies

De kunst van het solderen moet geleidelijk worden geleerd. Beginnend met het solderen van draden en overgaan op printplaten, heeft elk van de methoden zijn eigen subtiliteiten, zowel in de selectie van verbruiksartikelen voor solderen als in technologie. Vandaag zullen we met onze lezers de basisprincipes van solderen en basisvaardigheden op het werk delen.

Wat is de essentie van solderen

Bij solderen wordt het vermogen van sommige metalen in gesmolten toestand gebruikt om zich onder invloed van de zwaartekracht en matige oppervlaktespanning effectief over het oppervlak van andere te verspreiden. De soldeerverbinding is uit één stuk: de twee te verbinden delen zijn als het ware omhuld met een soldeerlaag en blijven na het stollen onbeweeglijk.

Omdat we solderen in de context van metaalsolderen zullen beschouwen, zijn de belangrijkste parameters de sterkte van de mechanische en de geleidbaarheid van de elektrische verbinding. In de meeste gevallen zijn dit direct proportionele waarden, en als twee delen stevig worden vastgepakt, zal de geleidbaarheid ertussen ook hoog zijn. Het soldeer heeft echter een hogere soortelijke weerstand dan zelfs die van aluminium, dus de laag moet zo dun mogelijk zijn en de dekkracht – zo hoog mogelijk.

Om solderen in principe mogelijk te maken, zijn er twee voorwaarden. Het eerste en belangrijkste is de reinheid van de onderdelen op het soldeerpunt. Soldeer hecht zich op atomair niveau aan het metaaloppervlak en de aanwezigheid van zelfs de geringste oxidefilm of vervuiling maakt betrouwbare hechting onmogelijk.

De tweede voorwaarde is dat het smeltpunt van het soldeer aanzienlijk lager moet zijn dan de temperatuur van de te hardsolderen onderdelen. Het lijkt voor de hand liggend, maar er zijn bijvoorbeeld soldeer met een hoger smeltpunt dan aluminium. Bovendien, als het werkelijke verschil in smelttemperaturen niet hoog genoeg is en het soldeer stolt, kan de temperatuurkrimp van de onderdelen de normale vorming van het soldeerkristalrooster verstoren..

Fluxen en soldeer – hoe u de juiste kiest

Om de hierboven beschreven redenen is de juiste keuze van flux en soldeer bijna de helft van het succes in de soldeerbranche. Gelukkig zijn er vrij universele merken die voor de meeste taken geschikt zijn. De toepassingsindustrie van bijna alle vloeimiddelen en soldeer wordt duidelijk aangegeven op de etiketten, maar u moet nog enkele aspecten van hun toepassing kennen.

Laten we beginnen met de fluxen. Ze worden gebruikt voor het etsen van onderdelen, het verwijderen en oplossen van de oxidefilm met verdere bescherming van het metaal tegen corrosie. Zolang het oppervlak bedekt is met vloeimiddel, kunt u er zeker van zijn dat het schoon is en dat het gesmolten tin goed nat wordt en zich goed verspreidt..

Fluxen onderscheiden zich door het type metalen en legeringen van de te verbinden onderdelen. In feite zijn dit mengsels van metaalzouten, zuren en logen, die actief reageren bij verhitting met een soldeerbout. Omdat er veel oxidevormen en onzuiverheden zijn, moet een cocktail speciaal worden geselecteerd voor een specifiek type metalen en legeringen..

Actieve flux voor solderen

Conventioneel worden soldeervloeistoffen in twee soorten verdeeld. Actieve fluxen ontstaan ​​op basis van anorganische zuren, voornamelijk perchloorzuur en zoutzuur. Het ontbreken daarvan in de noodzaak om onmiddellijk na het voltooien van het solderen af ​​te wassen, anders veroorzaken zuurresten een vrij sterke corrosie van de verbinding en hebben ze op zichzelf een voldoende hoge geleidbaarheid die kortsluiting kan veroorzaken. Maar bijna alles kan worden gesoldeerd met actieve fluxen..

Het tweede type vloeimiddel wordt voornamelijk gemaakt op basis van colofonium, dat in zijn pure vorm kan worden gebruikt. Vloeibare flux is veel handiger aan te brengen, het bevat ook alcohol en / of glycerine, die bij verhitting volledig verdampen. Harsvloeimiddelen zijn het minst effectief bij het hardsolderen van staal, maar voor non-ferrometalen en legeringen worden ze of andere verbindingen van organische chemie voornamelijk gebruikt. Colofonium vereist ook spoelen, omdat het op lange termijn zal corroderen en geleidend kan worden door vocht uit de lucht op te nemen..

Vloeibare en vaste hars

Met soldeer is alles wat eenvoudiger. In principe worden lood-tin-soldeer van het merk POS gebruikt voor het solderen. Het cijfer achter de markering geeft het tingehalte van het soldeer aan. Hoe groter het is, hoe hoger de mechanische sterkte en elektrische geleidbaarheid van de verbinding en, tegelijkertijd, hoe lager het smeltpunt van het soldeer. Lood wordt gebruikt om het stollingsproces te normaliseren; zonder lood kan tin barsten of bedekt raken met naalden.

Soldeer POS-61 met hars erin

Er zijn speciale soorten soldeer, voornamelijk loodvrij (BP) en andere niet-toxisch, waarbij lood is vervangen door indium of zink. Het smeltpunt van BP is hoger dan dat van conventionele, maar de verbinding is sterker en beter bestand tegen corrosie. Er zijn ook laagsmeltende legeringen, die zich al verspreiden bij 90-110? С. Deze omvatten hout- en rozenlegeringen, die worden gebruikt voor het solderen van componenten die gevoelig zijn voor oververhitting. Speciaal soldeer wordt voornamelijk gebruikt bij het solderen van radioapparatuur.

Legering Rose

Kracht en soorten soldeerbouten

Het belangrijkste verschil tussen het soldeergereedschap is het type stroombron. Voor gewone mensen zijn de meest bekende netwerksoldeerbouten die worden aangedreven door 220 V.Ze worden voornamelijk gebruikt voor het solderen van draden en zwaardere onderdelen, omdat het bijna onmogelijk is om een ​​koperdraad oververhit te raken, met uitzondering misschien van het smelten van de isolatie.

Het voordeel van netwerksoldeerbouten is hun hoge vermogen. Hierdoor wordt een hoogwaardige en diepe verwarming van het onderdeel gegarandeerd, en is een omvangrijke voeding niet vereist voor gebruik. Onder de tekortkomingen valt het lage werkgemak te onderscheiden: de soldeerbout is vrij zwaar, de punt bevindt zich ver van het handvat en zo’n gereedschap is niet geschikt voor fijn werk.

Soldeerstations gebruiken temperatuurregeling om een ​​stabiel temperatuurniveau te behouden. Dergelijke soldeerbouten hebben geen significant vermogen, meestal is 40 W al het plafond. Voor het oververhitten van gevoelige elektronica en het solderen van kleine onderdelen is deze tool echter het meest geschikt.

Steek selectie en zorg

Soldeerboutpunten onderscheiden zich door vorm en materiaal. Met de vorm is alles eenvoudig: de meest primitieve en tegelijkertijd universele is de subulaat-angel. Variaties zijn mogelijk in de vorm van een spatel, een kegel met een stomp uiteinde, met een afschuining en andere. De belangrijkste taak bij het kiezen van een vorm is om het maximale contactoppervlak te bereiken met een specifiek type gesoldeerde onderdelen, zodat de verwarming krachtig en tegelijkertijd van korte duur is.

Koperen soldeerbouttips

Qua materiaal zijn bijna alle steken van koper, maar ze kunnen al dan niet gecoat zijn. Koperen tips zijn bekleed met chroom en nikkel om de hittebestendigheid te verhogen en oxidatie van het koperoppervlak te elimineren. Gecoate tips zijn erg duurzaam, maar worden iets minder nat gemaakt met soldeer en vereisen een zorgvuldige behandeling. Gebruik voor het schoonmaken koperen krullen en viscosesponzen..

Vernikkelde messen

Ongecoate tips kunnen met recht worden toegeschreven aan verbruiksartikelen voor solderen. Tijdens het gebruik wordt een dergelijke steek periodiek bedekt met een laag oxiden en het soldeer hecht er niet meer aan. De werkrand moet opnieuw worden schoongemaakt en vertind, daarom wordt bij intensief gebruik de angel snel genoeg weggeslepen. Om het verbranden van de angel te vertragen, wordt aanbevolen om deze eerst te smeden en vervolgens te malen om de gewenste vorm te geven.

Soldeerdraden

De draden zijn het gemakkelijkst te solderen. De uiteinden van de aderen worden ondergedompeld in een vloeimiddeloplossing en daaroverheen gedragen met een soldeerbout waarvan de punt overvloedig wordt bevochtigd in het vloeimiddel. Tijdens het vertinnen is het raadzaam overtollig gesmolten soldeer eraf te schudden. Na het aanbrengen van een halve draai, wordt een draai gevormd van de draden en vervolgens wordt deze voorzichtig verwarmd met een kleine hoeveelheid soldeer, waardoor de vrije ruimte tussen de aderen wordt opgevuld.

Een andere methode is ook mogelijk, wanneer de draden voor het in elkaar draaien eenvoudigweg grondig worden bevochtigd met vloeimiddel en worden gesoldeerd zonder eerst te vertinnen. Deze methode is vooral populair bij het solderen van gevlochten geleiders en draden met een kleine diameter. Als de flux van hoge kwaliteit is, en de soldeerbout zorgt voor een voldoende sterke verwarming, zelfs verdraaien van 3-4 “pluizige” kernen van 1,5 mm² goed geïmpregneerd met tin en wordt betrouwbaar gesoldeerd.

Houd er rekening mee dat het bij elektrische bedrading, dat wil zeggen in aansluitdozen, niet gebruikelijk is om de bedrading te solderen. Allereerst, vanwege de onscheidbaarheid van de verbinding, plus het geheel, heeft de spike een aanzienlijke overgangsweerstand en is er altijd een hoog risico op corrosie. De draden worden uitsluitend gesoldeerd bij het maken van verbindingen in elektrische apparaten of voor het vertinnen van de uiteinden van gevlochten geleiders voordat ze worden vastgezet met schroefklemmen.

Werken met elektronische componenten

Het solderen van elektronica is het meest uitgebreide en complexe onderwerp en vereist ervaring, vaardigheid en speciale apparatuur. Een amateur kan echter ook een defect element op een printplaat vervangen, zelfs als er maar één netwerksoldeerbout is..

Uitgangselementen (die met poten zijn) zijn het gemakkelijkst te solderen. Ze worden voorlopig gefixeerd (met plasticine, was) met leads in de gaten van het bord. Vervolgens wordt aan de andere kant de soldeerbout stevig tegen de staart gedrukt om deze op te warmen, waarna een soldeerdraad met flux in het soldeerpunt wordt gestoken. Er is niet te veel tin nodig, genoeg om van alle kanten in het gat te stromen en een soort langwerpige dop te vormen.

Als het uitlaatelement bungelt en met de hand moet worden vastgehouden, wordt de soldeerplaats eerst met vloeimiddel bevochtigd. Het heeft een heel kleine hoeveelheid nodig, hier is het optimaal om flesjes nagellak te gebruiken, voorgewassen met aceton. Met deze soldeertechniek wordt tin in een kleine hoeveelheid op een soldeerbout verzameld en de druppel wordt voorzichtig 1–2 mm van het bordoppervlak naar de uitgang van het element geleid. Het soldeer stroomt langs de poot en vult het gat gelijkmatig, waarna de soldeerbout kan worden verwijderd.

Het is erg belangrijk dat de te verbinden delen stationair blijven totdat het soldeer volledig is afgekoeld. Zelfs de geringste schending van de vorm van tin tijdens kristallisatie leidt tot het zogenaamde koud solderen – het verpletteren van de gehele massa van het soldeer in vele kleine kristallen. Kenmerkend voor dit fenomeen is een sterke troebelheid van het soldeer. Het moet worden opgewarmd en wachten op uniforme afkoeling in volledige immobiliteit.

Slechte kwaliteit, koud solderen

Om het tin in een vloeibare toestand te houden, is het voldoende dat de soldeerbout het vertinde oppervlak van de punt aanraakt met een punt van het bevochtigde gebied. Als de soldeerbout letterlijk aan de te solderen delen kleeft, duidt dit op een gebrek aan vermogen voor verwarming. Voor het solderen van warmtegevoelige halfgeleiderelementen en microschakelingen kan gewoon soldeer worden gemengd met laagsmeltende.

Solderen van vaste onderdelen

Laten we het tot slot nog eens hebben over het solderen van onderdelen met een hoge warmtecapaciteit, zoals kabelwartels, potten of gebruiksvoorwerpen. De vereiste voor de onbeweeglijkheid van de verbinding is hier het belangrijkst, grote onderdelen zijn vooraf verbonden met klemmen, kleine onderdelen – met klontjes plasticine, voordat de verbinding wordt gesoldeerd, wordt deze op verschillende plaatsen puntsgewijs vastgepakt en worden de clips verwijderd.

Vaste delen worden zoals gewoonlijk gesoldeerd – eerst een halve dag aan het gewricht en vervolgens de naad vullen met vloeibaar soldeer. Voor dit doel wordt echter een speciaal soldeer gebruikt, meestal vuurvast en in staat om een ​​hoge dichtheid te behouden en goed bestand te zijn tegen gedeeltelijke verwarming..

Bij dit soort solderen is het uitermate belangrijk om de onderdelen goed verwarmd te houden. Voor deze doeleinden wordt de soldeernaad direct voor het soldeerpunt verwarmd met een gasbrander en in plaats van een conventionele elektrische soldeerbout wordt een massieve koperen bijl gebruikt. Het wordt ook constant verwarmd in een brandervlam, waarbij het tegelijkertijd wordt bevochtigd met soldeer en vervolgens de verbinding vult, waarbij de vorige naad enkele millimeters gedeeltelijk smelt.

Een vergelijkbare verwarmde soldeertechniek kan ook worden gebruikt bij het werken met een conventionele soldeerbout, bijvoorbeeld bij het solderen van dikke kabelkernen. De angel fungeert in dit geval alleen als een operationeel hulpmiddel voor een zorgvuldige distributie van tin, en de belangrijkste verwarmingsbron is een gasbrander.