Un soldador es una herramienta manual que se utiliza para soldar . Proporciona calor para fundir la soldadura de modo que pueda fluir hacia la unión entre dos piezas de trabajo.
Un soldador se compone de una punta de metal calentada y un mango aislado. El calentamiento a menudo se logra eléctricamente, pasando una corriente eléctrica (suministrada a través de un cable eléctrico o cables de batería) a través de un elemento calefactor resistivo . Las planchas inalámbricas se pueden calentar mediante la combustión del gas almacenado en un tanque pequeño, a menudo usando un calentador catalítico en lugar de una llama. Las planchas simples, menos utilizadas hoy en día que en el pasado, eran simplemente una gran broca de cobre en un mango, calentada en una llama.
La soldadura se derrite a aproximadamente 185 ° C (365 ° F). Los soldadores están diseñados para alcanzar un rango de temperatura de 200 a 480 ° C (392 a 896 ° F).
Los soldadores se utilizan con mayor frecuencia para la instalación, las reparaciones y el trabajo de producción limitado en el montaje de componentes electrónicos. Las líneas de producción de gran volumen utilizan otros métodos de soldadura. [1] Se pueden usar hierros grandes para soldar juntas en objetos de chapa. Los usos menos comunes incluyen pirograbado (quema de diseños en madera) y soldadura de plástico (como alternativa a la soldadura ultrasónica ).
Historia
En 1894, la American Electrical Heater Company comenzó a fabricar soldadores eléctricos a gran escala en Detroit. Comenzaron a producirlos poco después de que American Beauty lanzara su línea de soldadores.
El número de abril de 1905, de Scientific American Magazine, explica cómo construir uno en el artículo "Cómo hacer un soldador eléctrico" [2]
En 1921, una empresa alemana fundada por Ernst Sachs desarrolló un soldador eléctrico similar al de la American Electrical Heater Company. [3]
Tipos
Plancha simple
Para trabajos eléctricos y electrónicos , se utiliza una plancha de bajo consumo, una potencia nominal de entre 15 y 35 vatios . Hay clasificaciones más altas disponibles, pero no funcionan a temperaturas más altas; en cambio, hay más calor disponible para hacer conexiones soldadas a cosas con gran capacidad térmica , por ejemplo, un chasis de metal. [4] Algunas planchas tienen temperatura controlada, funcionan a una temperatura fija de la misma manera que una estación de soldadura, con mayor potencia disponible para juntas con gran capacidad calorífica. Los hierros simples funcionan a una temperatura incontrolada determinada por el equilibrio térmico ; al calentar algo grande, su temperatura desciende.
Plancha sin cable
Se pueden usar planchas pequeñas calentadas por una batería o por la combustión de un gas como el butano en un tanque pequeño autónomo cuando no hay electricidad disponible o se requiere un funcionamiento inalámbrico. La temperatura de funcionamiento de estas planchas no se regula directamente; Las planchas de gas pueden cambiar la potencia ajustando el flujo de gas. Las planchas de gas pueden tener puntas intercambiables que incluyen puntas de soldadura de diferentes tamaños, cuchillo caliente para cortar plásticos, soplete en miniatura con llama caliente y pequeño soplador de aire caliente para aplicaciones tales como encogimiento de tubos termorretráctiles .
Soldador de temperatura controlada
Los soldadores simples alcanzan una temperatura determinada por el equilibrio térmico, que depende de la entrada de energía y el enfriamiento del medio ambiente y los materiales con los que entran en contacto. La temperatura del hierro bajará cuando entre en contacto con una gran masa de metal, como un chasis; una plancha pequeña perderá demasiada temperatura para soldar una conexión grande. Las planchas más avanzadas para uso en electrónica tienen un mecanismo con un sensor de temperatura y un método de control de temperatura para mantener estable la temperatura de la punta; hay más energía disponible si la conexión es grande. Las planchas con temperatura controlada pueden ser independientes o pueden comprender un cabezal con elemento calefactor y punta, controlado por una base llamada estación de soldadura, con circuitos de control y ajuste de temperatura y, a veces, pantalla.
Se utilizan diversos medios para controlar la temperatura. El más simple de ellos es un control de potencia variable, muy parecido a un atenuador de luz , que cambia la temperatura de equilibrio de la plancha sin medir o regular automáticamente la temperatura. Otro tipo de sistema usa un termostato , a menudo dentro de la punta de la plancha, que enciende y apaga automáticamente el elemento. Se puede utilizar un sensor térmico, como un termopar , junto con los circuitos para controlar la temperatura de la punta y ajustar la potencia suministrada al elemento calefactor para mantener la temperatura deseada. [4] [5] En algunos modelos, el firmware para los circuitos de control es un software gratuito que puede ser modificado por el usuario final. [6] [7] [8]
Otro enfoque es utilizar puntas de soldadura magnetizadas que pierden sus propiedades magnéticas a una temperatura específica, el punto de Curie . Siempre que la punta sea magnética, cierra un interruptor para suministrar energía al elemento calefactor. Cuando excede la temperatura de diseño, abre los contactos y se enfría hasta que la temperatura desciende lo suficiente como para restaurar la magnetización. Los hierros de punta Curie más complejos hacen circular una corriente CA de alta frecuencia a través de la punta, utilizando la física magnética para dirigir el calentamiento solo donde la superficie de la punta cae por debajo del punto Curie. [9]
Estación de soldadura
Una estación de soldadura tiene un control de temperatura y consta de una fuente de alimentación eléctrica, circuitos de control con provisión para el ajuste de temperatura y visualización por parte del usuario, y un soldador o cabezal de soldadura con un sensor de temperatura en la punta. La estación normalmente tendrá un soporte para la plancha caliente cuando no esté en uso y una esponja húmeda para limpiar. Se usa más comúnmente para soldar componentes electrónicos. Se pueden combinar otras funciones; por ejemplo, una estación de reparación , principalmente para componentes de montaje en superficie, puede tener una pistola de aire caliente , una herramienta de aspiración y un cabezal de soldadura; una estación desoldadora tendrá un cabezal desoldador con bomba de vacío para desoldar componentes con orificio pasante y un cabezal de cautín.
Pinzas para soldar
Para soldar y desoldar componentes pequeños de montaje en superficie con dos terminales, como algunos enlaces, resistencias, condensadores y diodos, se pueden utilizar pinzas para soldar; pueden ser independientes o controlados desde una estación de soldadura. Las pinzas tienen dos puntas calentadas montadas en brazos cuya separación se puede variar manualmente apretando suavemente contra la fuerza del resorte, como simples pinzas ; las puntas se aplican a los dos extremos del componente. El objetivo principal de las pinzas para soldar es fundir la soldadura en el lugar correcto; Los componentes generalmente se mueven con simples pinzas o con una aspiradora.
Cuchillo caliente
Un cuchillo caliente es una forma de soldador equipado con una hoja de doble filo que está situada sobre un elemento calefactor. Estas herramientas pueden alcanzar temperaturas de hasta 1,000 grados Fahrenheit (538 grados Celsius), lo que permite cortes de tela y materiales de espuma sin preocuparse por deshilacharse o rebordearse. Los cuchillos calientes se pueden utilizar en aplicaciones automotrices, marinas y de alfombras, así como en otros usos industriales y personales. [10]
Soportes
Un soporte para soldador mantiene el hierro alejado de materiales inflamables y, a menudo, también viene con una esponja de celulosa y un recipiente de fundente para limpiar la punta. Algunos soldadores para uso continuo y profesional vienen como parte de una estación de soldadura, lo que permite ajustar, mantener constante y, a veces, mostrar la temperatura exacta de la punta.
Consejos
Elegir una punta de soldadura en Wikilibros
La mayoría de los soldadores para electrónica tienen puntas intercambiables, también conocidas como brocas , que varían en tamaño y forma para diferentes tipos de trabajo. [11] [12] [4] Las formas de punta comunes incluyen: bisel (también conocido como " casco ", especialmente si presenta concavidad [13] ), [14] [15] cincel , [14] [15] y cónico . [14] [15]
Las puntas piramidales con una cara plana triangular y las puntas de cincel con una cara plana ancha son útiles para soldar láminas de metal . Las puntas de cincel cónicas o cónicas finas se utilizan normalmente para trabajos de electrónica. Las puntas pueden ser rectas o dobladas. Hay disponibles puntas cóncavas o absorbentes con una cara de cincel con un hueco cóncavo en la cara plana para contener una pequeña cantidad de soldadura. [16] [17] La selección de la punta depende del tipo de trabajo y del acceso a la junta; La soldadura de circuitos integrados de montaje en superficie con paso de 0,5 mm, por ejemplo, es bastante diferente a la soldadura de una conexión de orificio pasante a un área grande. Se dice que un pozo de punta cóncava ayuda a prevenir la formación de puentes entre cables estrechamente espaciados; Se recomiendan diferentes formas para corregir los puentes que se han producido. [18] Debido a las restricciones de las patentes, no todos los fabricantes ofrecen puntas cóncavas en todas partes; en particular, existen restricciones en los EE. UU. [18]
Las planchas más antiguas y muy baratas suelen utilizar una punta de cobre desnudo, que se moldea con una lima o papel de lija. [ cita requerida ] Esto se disuelve gradualmente en la soldadura, sufriendo picaduras y erosión de la forma. [ cita requerida ] Las puntas de cobre a veces se liman cuando están gastadas. Las puntas de cobre enchapadas en hierro se han vuelto cada vez más populares desde la década de 1980. [ cita requerida ] Debido a que el hierro no se disuelve fácilmente con la soldadura fundida, la punta chapada es más duradera que una de cobre desnudo, aunque eventualmente se desgastará y necesitará ser reemplazada. [ cita requerida ] Esto es especialmente importante cuando se trabaja a las temperaturas más altas necesarias para las soldaduras modernas sin plomo. [ cita requerida ] Las puntas sólidas de hierro y acero rara vez se usan porque almacenan menos calor, lo conducen mal y la oxidación puede romper el elemento calefactor. [ cita requerida ]
Las puntas chapadas en hierro pueden presentar una capa de níquel entre el núcleo de cobre y la superficie de hierro. [11] Se puede usar un revestimiento exterior de níquel-cromo más atrás de la punta, ya que la soldadura no se adhiere bien a este material: esto evita que la soldadura moje partes de la punta donde no sería deseada. [11]
Algunas puntas tienen un calentador y un sensor de temperatura basado en termopar integrados para facilitar un control de temperatura más preciso (TS100 y T12, por ejemplo).
Limpieza
Cuando la punta de hierro se oxida y el fundente quemado se acumula en ella, la soldadura ya no moja la punta, lo que impide la transferencia de calor y dificulta o imposibilita la soldadura; Las puntas deben limpiarse periódicamente durante su uso. Estos problemas ocurren con todo tipo de soldaduras, pero son mucho más severos con las soldaduras sin plomo que se han generalizado en el trabajo electrónico, que requieren temperaturas más altas que las soldaduras que contienen plomo. El enchapado de hierro expuesto se oxida; si la punta se mantiene estañada con soldadura fundida, se inhibe la oxidación. Una punta limpia sin oxidar se estañe aplicando un poco de soldadura y fundente.
Se puede usar una pequeña esponja húmeda, a menudo suministrada con equipo de soldadura, para limpiar la punta. Para soldaduras sin plomo, se puede utilizar una limpieza un poco más agresiva, con virutas de latón. El fundente de soldadura ayudará a eliminar el óxido; cuanto más activo sea el fundente, mejor será la limpieza, aunque el fundente ácido utilizado en las placas de circuito que no se limpia con cuidado provocará corrosión. Una punta que se limpia pero no se retiene es susceptible a la oxidación.
Las puntas de soldador están hechas de un núcleo de cobre chapado con hierro. El cobre se usa para la transferencia de calor y el revestimiento de hierro se usa para mayor durabilidad. El cobre se corroe muy fácilmente, corroyendo la punta, particularmente en trabajos sin plomo; el hierro no lo es. Las puntas de limpieza requieren la eliminación de óxido sin dañar el revestimiento de hierro y sin exponer el cobre a una rápida corrosión. El uso de soldadura que ya contiene una pequeña cantidad de cobre puede retardar la corrosión de las puntas de cobre.
En casos de oxidación severa que no se puede eliminar con métodos más suaves, se puede usar abrasión con algo lo suficientemente duro para eliminar el óxido pero no tan fuerte como para rayar el revestimiento de hierro. Se puede usar con cuidado un estropajo de alambre de latón, un cepillo o una rueda en una amoladora de banco. Se puede usar papel de lija y otras herramientas, pero es probable que dañen el revestimiento.
Descarga electrostática
No todos los soldadores son seguros contra descargas electrostáticas.
Aunque los modelos alimentados por red de algunos fabricantes están construidos con el eje del elemento (y por lo tanto la punta) conectado eléctricamente a tierra a través del cable de alimentación de la plancha, [19] las puntas de otros modelos pueden flotar a voltajes arbitrarios a menos que se utilice un cable de conexión a tierra adicional. [6]
Ver también
- Estación de soldadura
- Soldadura fuerte : unión de metales estructuralmente mediante el uso de una aleación de unión a temperatura más alta que la soldadura.
- ColdHeat : un soldador resistivo de "calor instantáneo"
- Pistola de soldar
- Soldadura : fusión de dos objetos para unirlos entre sí
Referencias
- ^ Bralla, James G. Manual de procesos de fabricación: cómo se fabrican los productos, componentes y materiales Prensa industrial, 2007 página 297
- ^ "Cómo hacer un soldador eléctrico" . Abril de 1905.
- ^ "Historia 101 - El soldador moderno" . 29 de noviembre de 2018.
- ^ a b c Winstanley, Alan, The Basic Soldering Guide , archivado desde el original el 18 de enero de 2010 , consultado el 14 de abril de 2010 .
- ^ "¿Qué es el soldador TS100?" .
- ^ a b "Revisión: Soldador TS100" . 24 de julio de 2017.
- ^ "Tetris en un soldador" . El 7 de julio de 2017.
- ^ "Juega la versión más pequeña de 'Tetris' en un soldador" . El 7 de julio de 2017.
- ^ "Soldadura Thermaltronics: Productos> Estación de soldadura y retrabajo TMT-9000S" . Thermaltronics.com . Consultado el 27 de agosto de 2018 .
- ^ "¿Qué es un cuchillo caliente? - MM Newman Corporate" . MM Newman Corporation . Consultado el 14 de enero de 2016 .
- ^ a b c "Consejos de soldadura" (PDF) . Usuariowww.sfsu.edu . Consultado el 27 de agosto de 2018 .
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 26 de mayo de 2015 . Consultado el 1 de diciembre de 2018 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ "Usos de diferentes puntas de soldador" . Instructables.com . Consultado el 27 de agosto de 2018 .
- ^ a b c "Comprensión de diferentes puntas de cautín - Hacer" . Makezine.com . Consultado el 27 de agosto de 2018 .
- ^ a b c "Cómo soldar: soldadura de orificio pasante" . Learn.sparkfun.com . Consultado el 27 de agosto de 2018 .
- ^ "Consejos Hakko FX-888 - Página 1" . Eevblog.com . Consultado el 27 de agosto de 2018 .
- ^ "Punta para soldar Serie 832" . Ersa.com . Consultado el 27 de agosto de 2018 .
- ^ a b "HAKKO - Seleccione la forma de la punta - Arrastre para soldar" . Hakko.com . Consultado el 27 de agosto de 2018 .
- ^ "Preguntas frecuentes" . Antex (Electrónica) Limited . Consultado el 28 de agosto de 2018 .
[Es] apropiado probar de forma rutinaria las planchas y estaciones alimentadas por la red ... Los valores de orientación para la configuración del probador [incluyen:] Prueba de conexión a tierra ... resultado aprobado: <0,1 ohmios ... Una lectura más alta (es decir, hasta 0,5 ohmios ) todavía se puede considerar seguro porque la conexión a tierra desde el enchufe hasta el eje del elemento está soldada o soldada en todas partes ...