La saldatura a stagno, tecnicamente definita brasatura dolce, è un processo fondamentale nell'elettronica per unire elettricamente e meccanicamente i componenti, formando così i circuiti elettronici. Questo processo consiste nel fondere una lega di stagno, che funge da legante tra le parti da unire, al fine di ottenere un collegamento elettrico ottimale e una buona resistenza meccanica.
Il Saldatore: Strumento Essenziale per la Saldatura a Stagno
In genere, per fondere lo stagno si utilizza un attrezzo chiamato saldatore. Questo strumento può essere alimentato a corrente elettrica o a gas. Il saldatore a gas è particolarmente utile quando non è disponibile la rete elettrica o quando si lavora su oggetti con una forte dissipazione termica, grazie alla maggiore quantità di calore che produce. Nella versione elettrica, il funzionamento è simile a quello di un ferro da stiro: la corrente elettrica scalda una resistenza che, a sua volta, riscalda la punta del saldatore, realizzata in rame e di forma opportuna.
I saldatori professionali sono dotati di un sistema di regolazione elettronica della temperatura, che mantiene un valore specifico e costante grazie a un sensore posto a contatto con la punta. Dopo un certo periodo di utilizzo, la punta di rame tende a ossidarsi e deve essere pulita dall'ossido e dallo stagno in eccesso, solitamente con una spugnetta bagnata con acqua. Quando la punta è troppo consumata, va sostituita allentando la vite di ritenuta sul corpo del saldatore.
PS: non lo dice nessuno, ma la punta del saldatore va usata come fosse una topa, non carta vetrata per pulirla, ma spugnetta bagnata e profumata... e tutti di marca Weller o Ersa (di cui trovate i ricambi).
Saldatore Termostatato
Il saldatore termostatato è un modello di grossa potenza che raggiunge rapidamente la temperatura desiderata e la mantiene costante dosando la tensione di alimentazione. La potenza elevata è necessaria per contrastare il raffreddamento della punta quando si salda un oggetto con una forte dissipazione di calore. La temperatura si seleziona tramite un apposito comando, e nei modelli migliori viene visualizzata su un display. Questi saldatori sono alimentati da un alimentatore isolato dalla tensione di rete e collegato a massa per proteggere i componenti sensibili all'elettricità statica. Un esempio è il modello della Weller, una ditta leader nel settore, anche se si tratta di saldatori più costosi rispetto a quelli a potenza costante.
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La Lega di Stagno per Saldatura (Lega Eutettica)
Anticamente, fino al 2006, la lega utilizzata era composta da piombo e stagno (in genere 60/40). Tuttavia, il piombo è stato eliminato a causa della sua tossicità e sostituito con una piccola percentuale di altri metalli come rame e argento (in genere stagno-rame 99,3/0,7, stagno-argento 96/4 ma anche 2.5% argento/0.7% rame/95.8% stagno). L'uso di una lega permette di ottenere una temperatura di fusione inferiore rispetto ai singoli metalli che la compongono. Questo tipo di lega è chiamata lega eutettica, che significa "facile da fondere" (dal greco).
Normalmente, lo stagno per saldatura è disponibile in fili di diverso diametro raccolti in rocchetti, contenenti al loro interno una o più anime (1, 3 o anche 5) di pasta salda, che funge da flussante. La miglior lega per saldatura, in termini di fondibilità e durata nel tempo, rimane sempre quella piombo/stagno, immune ai problemi legati all'uso di leghe con una percentuale più alta di stagno, come i "baffi" o la "peste" dello stagno.
Un'altra considerazione importante riguarda il diametro del filo di stagno da utilizzare, che dipende dal tipo di lavoro da svolgere. Per saldare un PCB, ad esempio, è necessario un filo di stagno abbastanza fine, al massimo 1mm di diametro, ma anche 0,5-0,8. Per saldare componenti di grandi dimensioni o un filo di terra su un palo, invece, si possono utilizzare barrette di stagno di grossa sezione.
La Pasta Salda (Pasta Disossidante)
La pasta presente all'interno dello stagno usato per la saldatura è un flussante che ha lo scopo di rimuovere l'ossido nel punto in cui vogliamo realizzare la saldatura, ossido che non permetterebbe un contatto e una diffusione del materiale di apporto (stagno) sulla superficie dell'oggetto da saldare (in genere rame ma anche altri metalli). Il flussante in fase di saldatura evapora in una caratteristica nuvola di fumo bianco lasciando pochi residui che possono essere rimossi con un solvente. In genere il fumo prodotto è bene che sia rimosso con un aspiratore per evitare che l'operatore lo possa respirare.
Cosa si Intende per "Flussante"
Il flussante è un prodotto chimico utilizzato per preparare la superficie metallica alla saldatura. Tutte le superfici metalliche esposte all'aria tendono a creare un sottile strato di ossido, la cui asportazione è fondamentale per avere un intimo contatto tra il materiale da saldare e il materiale di apporto. Il flussante utilizzato in elettronica ha tre funzioni principali: disossidare le superfici da saldare, proteggere temporaneamente le superfici fino alla saldatura e favorire la bagnatura delle superfici da parte della lega saldante.
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La qualità del prodotto si evidenzia con il colore: un aspetto grigio chiaro e brillante indica una buona qualità, in quanto non si ossida facilmente all'aria. Una colorazione grigio scuro, invece, è indice di ossidazione superficiale e quindi di qualità inferiore.
Stagno in Pasta: Un Approccio Preciso alla Saldatura
La pasta saldante è una miscela di polvere di saldatura metallica e flussante, i due elementi necessari per saldare insieme due pezzi di metallo. Come altre forme di saldante, è disponibile in diversi tipi di leghe, tra cui argento e oro, e con diverse temperature di fusione (dura, media, facile). Uno dei vantaggi principali della siringa di pasta saldante è la precisione nell'applicazione, ideale per saldare le contromaglie.
Come Utilizzare la Pasta Saldante
- Verificare che il metallo da saldare sia pulito e privo di detriti o aloni di grasso.
- Assicurarsi che la giunzione sia completamente a filo, limando fino a eliminare la luce che filtra attraverso.
- Applicare una piccola quantità di pasta saldante al giunto.
- Applicare calore alla giuntura con un movimento circolare, riscaldando l'intero pezzo di metallo.
- Raffreddare e mettere in salamoia per rimuovere l'ossidazione.
Il vantaggio principale è l'accuratezza in spazi ristretti, e la stabilità rispetto a piccoli pezzi di saldatura che possono essere facilmente spazzati via. Tuttavia, l'uso di strisce e fili di saldatura rimane essenziale in alcuni casi.
Conservazione della Pasta Saldante
Assicurarsi sempre di richiudere il tappo della siringa dopo ogni utilizzo per evitare che la pasta si secchi. In buone condizioni, la pasta saldante può durare più di due anni.
- Rimuovere l'ago e rimontare il coperchio di plastica per conservarla a lungo termine.
- Organizzare le siringhe in base alla temperatura di fusione per un uso più regolare.
- Immergere l'ago ostruito in acqua tiepida per sciogliere la pasta secca.
Protezione dell'Operatore Durante la Saldatura
I rischi principali durante la saldatura sono l'ustione e l'inalazione dei fumi. È consigliabile utilizzare un buon aspiratore per i fumi e prestare attenzione per evitare scottature, che sono comunque rare e di lieve entità.
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Tipi Specifici di Pasta Saldante
Esistono paste saldanti specifiche per diversi materiali, come la pasta per brasatura dolce SN35 per alluminio, una lega di stagno e rame autosaldante, facile da usare anche su superfici di piccole dimensioni.
Ecco una tabella riassuntiva dei problemi e delle possibili soluzioni durante la saldatura:
| Problema | Possibile Soluzione |
|---|---|
| Stagno che non fonde | Verificare la temperatura del saldatore e assicurarsi che sia adeguata al tipo di lega utilizzata. Controllare che la punta del saldatore e i componenti da saldare non siano ossidati. |
| Punta del saldatore ossidata | Pulire la punta con una spugnetta bagnata (non con carta vetrata) e, se necessario, sostituirla. |
| Pasta saldante secca | Assicurarsi di richiudere sempre il tappo della siringa dopo l'uso. Immergere l'ago ostruito in acqua tiepida. |
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