La lega per saldatura più comune è la lega 60/40, utilizzata in elettronica e nel bricolage. È composta per il 60% da stagno e per il 40% da piombo. Questo articolo spiega perché questa lega è speciale, come si comporta sotto calore e perché è necessario un flussante adeguato per riparazioni e assemblaggi.
Cos'è la saldatura?
La saldatura è una lega metallica che viene fusa per unire due superfici metalliche. Forma un legame metallurgico, a differenza della colla. Un saldatore viene utilizzato per riscaldare i componenti e la lega saldante. Una volta fusa, la lega si spargerà sui componenti. Raffreddandosi, diventa piuttosto dura e conduttiva.
La saldatura è il connettore utilizzato nell'elettronica, attraverso il quale la corrente elettrica può fluire tra i componenti e un circuito stampato. Deve essere sufficientemente robusta da trattenere i componenti, ma avere una bassa resistenza elettrica. La maggior parte delle leghe per saldatura è composta da stagno e piombo, mentre le formulazioni più recenti sono realizzate con metalli diversi.
Tipi comuni di saldatura
La scelta del materiale da utilizzare dipende dal progetto. Non tutte le leghe per saldatura sono uguali. La composizione del metallo, il nucleo interno e la sua funzione variano notevolmente.
Saldatura a base di piombo
La lega saldante a base di piombo è normalmente composta da stagno e piombo. Questa è stata la norma in tutti i dispositivi elettronici per decenni. Si fonde a una temperatura inferiore rispetto alla lega senza piombo. È più facile da lavorare perché non richiede molto calore, che può danneggiare i chip sensibili. I tipi più comuni sono 60/40 e 63/37.
Saldatura senza piombo
A causa degli effetti tossici del piombo, la maggior parte delle industrie ha adottato leghe per saldatura senza piombo. Queste leghe sono generalmente composte da stagno e rame, argento o bismuto. Per fondersi, richiedono temperature più elevate. Sono più ecocompatibili e salutari, ma possono risultare più difficili da usare per i principianti. Inoltre, occasionalmente formano dei baffi di stagno, piccole escrescenze che a lungo andare possono causare cortocircuiti.
Saldatura con anima flussante
I fili di saldatura hanno un centro cavo riempito di flussante. Si tratta di saldatura con anima di flussante. Il flussante è una soluzione detergente. Quando si riscalda la saldatura, il flussante si scioglie inizialmente. Elimina l'ossidazione delle superfici metalliche, permettendo alla saldatura di aderire. In assenza di flussante, la saldatura si limiterebbe a formare delle gocce e a scivolare via dal metallo.
Saldatura con anima di colofonia
La lega saldante con anima di colofonia è un particolare tipo di lega saldante con anima di flussante. La resina di pino viene raffinata per ottenere il flussante. È resistente alla corrosione e non conduttiva, quindi la più adatta per l'utilizzo con componenti elettronici sensibili. Quando la colofonia viene applicata su un circuito stampato, non tende a danneggiare le piste. È la lega saldante tipicamente utilizzata in elettronica e comunemente disponibile nei negozi di riparazione.
Saldatura d'argento
La saldatura d'argento ha un basso contenuto di argento. Viene spesso utilizzata in gioielleria o in dispositivi audio di alta qualità. È più difficile da fondere e offre una giunzione molto resistente. L'argento viene talvolta aggiunto in elettronica per evitare il rilascio di argento dai componenti con piazzole placcate in argento.
Saldatura dell'alluminio
L'alluminio è difficilmente saldabile poiché si ossida quasi immediatamente a contatto con l'aria. La saldatura dell'alluminio richiede l'utilizzo di un flussante estremamente aggressivo e di una lega specifica per penetrare lo strato di ossido. Questa tecnica non è comunemente impiegata nell'elettronica di consumo, ma è fondamentale per riparazioni industriali specifiche.
Cos'è la lega per saldatura 60/40?
60/40 saldatura È una lega composta per il 60% da stagno e per il 40% da piombo. Questa particolare proporzione dà origine a una lega quasi eutettica. È preferita per il suo prezzo ragionevole e le sue prestazioni. La bagnabilità è data dallo stagno, mentre la riduzione del punto di fusione e la fluidità del metallo sono garantite dal piombo.
Migliori punto di fusione della saldatura 60/40 Inizia a solidificarsi a 183 °C e diventa completamente liquido a 190 °C. Poiché esiste un intervallo di temperatura di 7 °C tra lo stato solido e quello liquido della lega saldante, essa presenta anche un intervallo di plasticità. Durante questo periodo, la lega saldante ha la consistenza di argilla morbida.
A cosa serve la lega per saldatura 60/40?
Questa lega è incredibilmente versatile. La troverete in officine di ogni tipo, dai laboratori di alta tecnologia agli studi degli artisti.
Per gli appassionati di elettronica fai-da-te e per gli hobbisti
Se stai costruendo un drone, riparando una console di gioco o assemblando una tastiera, Saldatura con anima di colofonia 60/40 per componenti elettronici È un'ottima opzione. Ha una temperatura di fusione inferiore, quindi è possibile utilizzare un semplice saldatore senza il rischio di bruciare le parti in plastica o di staccare le piste di rame dal circuito stampato. Scorre agevolmente anche nei fori più piccoli e attorno ai pin più sottili.
Per vetrate artistiche e arti decorative
Gli artisti usano 60/40 saldatura per unire pezzi di vetro colorato. La gamma di materiali plastici è un vantaggio in questo ambito. Permette all'artista di modellare il cordone di saldatura allo stato freddo per formare una giunzione in rilievo e liscia, dall'aspetto gradevole. Le saldature senza piombo tendono a raffreddarsi troppo velocemente e ad apparire opache, mentre la 60/40 è lucida e maneggevole.
Per la manutenzione e la riparazione industriale
Nei macchinari più vecchi o nei sistemi elettrici automobilistici, Saldatura stagno-piombo 60/40 Viene spesso utilizzato per cablaggi pesanti. È in grado di resistere alle vibrazioni. Sebbene i nuovi prodotti di consumo siano privi di piombo (conformi alla direttiva RoHS), i numerosi impieghi industriali e aerospaziali continuano a utilizzare la saldatura al piombo per la sua maggiore affidabilità nell'uso fisico.
Per l'apprendimento e l'insegnamento della saldatura
Perché filo di stagno 60/40 È così facile da lavorare che è perfetto per gli studenti. Quando la giunzione appare opaca o granulosa, probabilmente il filo si è spostato durante la fase di raffreddamento della plastica a 7 °C. Questa occasione è utile per insegnare agli studenti a mantenere la mano ferma finché la giunzione non è completamente inserita.
Come scegliere la lega per saldatura 60/40 più adatta?
Non puoi semplicemente prendere un rotolo di filo qualsiasi. Devi scegliere la lega saldante adatta alle dimensioni del tuo lavoro.
Fattore di forma
La saldatura si presenta in forme diverse a seconda di come viene applicata.
Filo di saldatura
La forma più comune. Si applica manualmente sulla giunzione riscaldata.
Pasta per saldature
Una miscela di minuscole sfere di stagno e flussante. Si applica con una siringa o uno stencil, solitamente per componenti a montaggio superficiale. Successivamente, si riscalda l'intera scheda in un forno o con una pistola ad aria calda.
Diametro
Lo spessore del filo è importante. Se è troppo spesso, si applicherà una quantità eccessiva di stagno a una piccola giunzione. Non deve essere troppo sottile, altrimenti si dovrà inserire filo all'infinito per riempire un solo foro.
Il diametro ideale per l'elettronica in generale è compreso tra 0.8 mm e 1.0 mm. È applicabile a componenti a foro passante e a fili di diametro maggiore.
Potrebbe essere necessario un ago da 0.5 mm per riparazioni molto piccole del telefono. Per lavori di grandi dimensioni su vetrate artistiche, invece, si potrebbe utilizzare un ago da 3.0 mm.
Nucleo
Controlla cosa c'è dentro il filo. Per l'elettronica, quasi sempre vuoi un saldatura con anima di colofoniaEvitate assolutamente la saldatura con "anima acida" per i lavori elettrici. Il flussante acido è usato per gli impianti idraulici (tubature) e nel tempo corroderà il circuito stampato.
Tipo di flusso
Non tutti i flussi sono uguali.
No-Clean: Questo flussante lascia un residuo trasparente che non necessita di essere lavato via. È molto diffuso nelle riparazioni moderne.
Solubile in acqua: questo flussante è molto attivo e pulisce bene, ma è ASSOLUTAMENTE necessario lavare la scheda con acqua in seguito, altrimenti a lungo andare causerà corrosione.
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Rapporti comuni delle leghe di saldatura
60/40 saldatura È composto per il 60% da stagno e per il 40% da piombo. Il suo punto di fusione va da 183 a 190 °C. È facile da lavorare e ampiamente disponibile.
63/37 saldatura È composto per il 63% da stagno e per il 37% da piombo. Questo è il rapporto eutettico, il che significa che passa dallo stato solido a quello liquido esattamente a una determinata temperatura, 183 °C. Non esiste un intervallo di plasticità.
50/50 saldatura È composto per il 50% da stagno e per il 50% da piombo. Ha un intervallo di fusione più ampio ed è utilizzato principalmente nell'idraulica, non nell'elettronica.
Qual è la differenza tra la lega per saldatura 60/40 e quella 63/37?
Cos'è la lega per saldatura 63/37?
La lega per saldatura 63/37 è una lega eutettica. Esattamente a 183 °C, passa direttamente dallo stato solido a quello liquido, senza una fase intermedia pastosa. Questo la rende più prevedibile e riduce il rischio di giunzioni fredde causate da movimenti durante il raffreddamento.
Differenza tra saldatura 60/40 e 63/37
Punto di fusione
La lega 63/37 fonde in un unico punto, a 183 °C. La lega 60/40 fonde in un intervallo ristretto, da 183 a 190 °C. In pratica, entrambe funzionano alla stessa temperatura del ferro.
Fluidità
La miscela 63/37 scorre in modo leggermente più fluido perché passa da uno stato all'altro più rapidamente. La miscela 60/40 presenta una breve finestra di transizione allo stato semiliquido, che può influenzare leggermente la sua capacità di infiltrarsi in piccoli spazi.
Forza e affidabilità
Nella maggior parte dei lavori di elettronica, le giunzioni hanno una resistenza simile. L'acciaio 63/37 è preferito nell'assemblaggio professionale perché il comportamento eutettico riduce il rischio di giunzioni fredde. Per l'uso hobbistico, la differenza è minima.
La conformità RoHS
Né il 60/40 né il 63/37 sono conformi alla direttiva RoHS. Entrambi contengono piombo. Non è possibile utilizzarli in prodotti commerciali venduti nell'UE o in molti altri mercati.
Specificità dell'applicazione
Se stai saldando componenti a passo fine o eseguendo lavori di precisione in cui la consistenza della saldatura è importante, l'elettrodo 63/37 è una scelta migliore. Per l'elettronica amatoriale in generale, la saldatura di componenti a foro passante o le riparazioni, l'elettrodo 60/40 va benissimo ed è solitamente più economico.
Conclusione
Il 60/40 è un'ottima scelta per i vostri progetti di elettronica e hobbistica. La sua gamma di plastiche è unica, quindi adatta ai principianti e versatile per gli esperti. Scegliendo il diametro corretto e un'anima in resina di ottima qualità, potrete garantire connessioni robuste e conduttive nel tempo.
FAQ
Cos'è la lega di stagno 60/40?
Si tratta di una lega metallica composta per il 60% da stagno e per il 40% da piombo. Viene utilizzata per unire i metalli.
Qual è il punto di fusione della lega saldante 60/40?
La lega per saldatura 60/40 fonde a 183 °C e diventa completamente liquida a 190 °C.
Posso usare la lega saldante 60/40 per i componenti elettronici?
Assicurati che abbia un nucleo di colofonia. Non usare mai saldature con nucleo acido sui componenti elettronici.
È meglio un rapporto 60/40 o 63/37?
La miscela 63/37 è tecnicamente superiore per l'elettronica perché congela istantaneamente, riducendo il rischio di giunzioni difettose. Tuttavia, la miscela 60/40 è molto diffusa e funziona bene per la maggior parte delle applicazioni.
La lega per saldatura 60/40 è tossica?
La lega per saldatura 60/40 contiene piombo. È sempre consigliabile lavarsi le mani dopo averla maneggiata e lavorare in un'area ben ventilata per evitare di inalare i vapori del flussante.
