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Stations de soudage : vous devez le savoir avant d'acheter

Les stations de soudage peuvent être utilisées dans de nombreuses zones pour souder deux composants électroniques par une connexion intermétallique. Par exemple, les composants peuvent être fixés sur des cartes de circuits imprimés ou sur des cartes de circuits imprimés. Dans le domaine de la recherche et du développement, le soudage est une technique bien utilisée pour pouvoir agir en temps utile dans le développement et l'amélioration de prototypes. Ainsi, les pièces sont rapidement prêtes pour les étapes suivantes du processus et pour les tests. 

Les composants électroniques de petite taille et les cartes sont plus étroits, ce qui entraîne une plus grande complexité et une plus grande complexité des travaux de soudage. Les stations de soudage doivent donc fonctionner de manière fiable et précise lors du développement de nouvelles pièces, afin de ne pas fausser les résultats des tests ou d'éviter toute influence négative sur le processus de développement. Un chauffe rapide, une fonction de mise en veille ou d'arrêt ainsi qu'une manipulation simple sont particulièrement importants pour une utilisation professionnelle.

  • Quelles sont les stations de soudage ?

  • Critères pour une bonne station de soudage

  • Matériau à souder

  • Accessoires

 

Quelles sont les stations de soudage ?

Numérique, analogique et air chaud

Les composants CMS sont soudés à l'air chaud.

En règle générale, elles conviennent pour les cartes à puce, les microcontrôleurs, les cartes et autres composants électriques, les stations de soudage analogiques ou numériques traditionnelles. La seule différence entre les stations de soudage analogiques et numériques réside dans le contrôle de la température. Les appareils analogiques disposent d'un régulateur rotatif pour régler la température sans que l'utilisateur ne connaisse le nombre de degrés précis. Cela signifie qu'il faut beaucoup de sensations et d'expérience lorsque vous devez travailler avec précision sur le degré.

Vous pouvez régler précisément la température des stations de soudage numériques à l'aide d'un écran et de boutons. Ainsi, un contrôle précis de la température est possible. En outre, la température reste constante pendant toute la durée du processus de travail et dans les soudures. 

Les composants CMS sont sensibles et peuvent être endommagés par le soudage à l'aide d'une station de soudage classique. Une station de soudage à air chaud qui chauffe le lot par une buse à air chaud est mieux adaptée. Outre les stations de soudage à air chaud, qui sont plus coûteuses, les fabricants proposent désormais des appareils combinés qui incluent une buse à air chaud en plus d'un fer à souder traditionnel.

Les composants CMS sont soudés à l'air chaud.

Ici aussi, il existe différentes buses d'air chaud.

Ici aussi, il existe différentes buses d'air chaud.

Station de soudage et de dessoudage

Avec de nombreuses stations de soudage, deux composants peuvent être soudés ensemble et dessoudés. Ce processus est fastidieux car le dessoudage dure beaucoup plus longtemps que le soudage. Ainsi, les composants doivent supporter plus longtemps la chaleur du fer à souder et des dommages sont possibles.

 
 

Critères pour une bonne station de soudage

Manipulation

Tout d'abord, il s'agit de quelques éléments fondamentaux de la station de soudage.
Alimentation par batterie ou secteur : les stations de soudage fonctionnant sur batterie offrent une plus grande flexibilité. Ils peuvent être utilisés dans n'importe quel endroit, quelle que soit l'alimentation électrique. Toutefois, cela ne peut être effectué que jusqu'à une heure. En revanche, les stations de soudage fonctionnant sur secteur sont moins flexibles dans le choix du site, mais fonctionnent sans restriction dans le temps.

Portée pratique : la distance entre la poignée et la pointe du fer à souder n'est pas sous-estimée. Par exemple, si vous souhaitez souder sur des platines avec des résistances et des transistors très bien équipés, une courte distance entre la panne à souder et la poignée garantit un travail précis. Si des composants plus grands doivent être soudés avec une pointe grossière, la distance doit être plus longue. La raison en est la température plus élevée qui nécessite ces travaux de soudage. Celle-ci doit être maintenue pendant une longue période en raison de la plus grande surface à souder.

Câble flexible : un autre élément qui simplifie la manipulation d'une station de soudage est le câble qui relie le fer à souder et la station. Plus il est fin et plus léger, plus la panne à souder peut être déplacée de manière flexible sans avoir à modifier la position des composants. 

Autres éléments pour une manipulation facile de la station de soudage :  

  • Affichage facile à lire sur les stations de soudage numériques qui affiche par exemple la température réelle et la température de consigne ou l'état de chauffage
  • Mémorisation de plusieurs unités de température réglables par simple pression sur un bouton
  • La bonne panne à souder : en général, les pannes à souder d'un diamètre de 2 mm sont incluses avec une station de soudage. Cependant, la largeur de serrage est comprise entre 0,2 et 35 millimètres, de sorte qu'une panne à souder adaptée est disponible pour chaque travail de soudage. Ces derniers doivent être faciles à changer.

soudage analogique;

Station à souder numérique

Station de soudage numérique avec écran.

Performances

Par exemple, la durée du temps de chauffe dépend de la puissance de l'outil. La puissance des stations de soudage va de 10 à 900 watts. Pour les plus petits travaux de soudage, les stations de soudage de 10 watts sont adaptées. La majorité des appareils possèdent 50 à 80 watts et atteignent des températures comprises entre 150 et 450 degrés Celsius. Les appareils de haute qualité ont une température maximale de 600°C.

Dans le domaine de l'électronique, 50 à 60 watts sont généralement suffisants pour traiter les cas d'utilisation quotidiens. Pour les plus petits travaux de soudage, même les appareils de 10 watts sont souvent suffisants. Lors de la soudure de matériaux avec une conductivité thermique plus élevée comme le cuivre ou la tôle, une station de soudage de plus de 60 watts est recommandée.

Température

La température nécessaire pour le soudage dépend de la plage de fusion de la lote. En général, les outils d'une plage de température de 150 à 450 °C suffisent. La panne à souder doit atteindre une température légèrement plus élevée pour compenser les pertes de température.  Par exemple, le étain de soudage Sn99Cu1+ML fond à partir d'une température de 227°C. Lors du choix de l'outil approprié, il est important de noter que la panne à souder refroidit dès qu'elle touche le matériau de soudage. C'est pourquoi, dans la pratique, les stations de soudage ont fait leurs preuves avec une température de 350 degrés Celsius. Ainsi, la température reste constante au-dessus du point de fusion, mais elle n'est pas trop chaude. Les pièces à souder risquent alors d'être endommagées. De plus, le flux de la lote brûle pendant une longue durée d'action. Les composants ne seraient plus fonctionnels.

En outre, la variation de la précision de la température doit être aussi faible que possible. Ainsi, les variations jusqu'à ±10°C sont très courantes.

temps de préchauffage

Plus la puissance de l'outil est élevée, plus le chauffage est rapide. Par exemple, les appareils particulièrement puissants de 150 watts chauffent de la température ambiante à 350°C en 9 secondes. Les stations de soudage traditionnelles de 60 watts permettent de réaliser cette température de fonctionnement en 40 à 70 secondes.

Si l'outil est nécessaire plusieurs fois par jour, il est recommandé d'utiliser une station de soudage avec une puissance élevée. Le processus de chauffage ne prend que peu de temps sur ce chemin. Cela est également avantageux si, malgré une utilisation fréquente, un fonctionnement permanent ou un état de veille ne vaut pas la peine. Ainsi, l'appareil est prêt à l'emploi en peu de temps.  

Station de soudage

Fonction veille et arrêt automatique

Les stations de soudage qui passent automatiquement en mode veille ou s'éteignent sont recommandées. En mode veille, la panne à souder refroidit jusqu'à 100 à 150 °C. Les radiateurs et la panne à souder s'usent moins rapidement. De plus, il est possible d'économiser de l'énergie.

Les appareils avec fonction d'arrêt sont encore plus sûrs. Si le fer à souder n'est pas utilisé pendant une longue période, l'alimentation électrique est interrompue automatiquement. En plus d'une faible consommation d'énergie et d'une usure moindre, le risque de blessures ou de déclenchement d'une incendie diminue.

Aspiration

Les dommages causés à la santé par les fumées de soudage sont considérés par le législateur comme dangereux pour la santé. Il ne faut donc pas les sous-estimer. Maintenant qu'il n'y a plus de métaux lourds comme le plomb dans les matériaux de soudage, ce sont les flux qui se déremplacent par la chaleur et dégagent des vapeurs désagréables.

En outre, la vapeur de soudure, qui se fixe sur des composants et des platines, est de qualité inférieure. Ici, les systèmes de filtres qui absorbent les particules et le gaz de l'air aident.

Attention : contrairement au secteur privé, les dispositifs d'aspiration sont obligatoires dans les installations industrielles et commerciales (VBG 15). Les filtres des installations doivent être remplacés régulièrement.

Pour l'extraction de fumée de soudage

Compensation de potentiel

Lors de l'utilisation de composants électriques, il est important de les rendre sensibles aux décharges statiques. De nombreuses stations de soudage disposent donc d'une prise ou d'une connexion par laquelle elles sont mises à la terre, ce qui permet d'équilibrer le potentiel. 

Quantité d'air dans les stations de soudage à air chaud

Pour les stations de soudage à air chaud et les unités d'alimentation permettant le soudage à l'air chaud, la quantité d'air est importante. Ce dernier indique le volume maximal de litres d'air émis par minute. La quantité s'étend de 2,5 à 120 litres par minute. Il est important de ne pas sélectionner une quantité d'air trop importante, sinon des pièces des composants à souder pourraient voler et subir des dommages. 

Notre Conseil pratique : entretien des pannes à souder et à dessouder

Pour éviter que la panne à souder ne s'use trop rapidement en raison de l'oxydation et des dépôts, il est utile de la manipuler avec soin. Ces conseils évitent l'usure prématurée :

  •  Avant l'utilisation, nettoyer la panne à souder avec une éponge humide ou mieux avec une fine laine de laiton sèche .
  •  La température de soudage doit être appropriée. Une température trop élevée entraîne une charge plus importante de la panne à souder.
  • Après les travaux de soudage, nettoyer la pointe avec un nettoyant pour panne à souder

     

 

Matériau à souder

Que ce soit pour le brasage tendre ou le brasage dur, cela dépend de la température de fusion du lotus. Si celle-ci est inférieure à 450°C, on parle de brasage tendre. Cette méthode est adaptée pour le traitement de pièces électroniques qui ne supportent pas de chaleur importante pour les protéger contre les dommages.

Lors du brasage, la soudure doit être chauffée plus fortement. La panne à souder atteint des températures supérieures à 450 °C. Le brasage est particulièrement adapté pour les matériaux tels que l'acier, le cuivre, le laiton ou l'argent, ainsi que pour les composés qui subissent une forte sollicitation de la chaleur et de la mécanique.

De plus, le procédé de soudage à haute température atteint souvent une température jusqu'à 900 °C et est utilisé pour le soudage industriel. 

Il existe différentes soudures pour le brasage tendre et dur. Il convient de noter que depuis 2006, l'industrie électronique ne peut utiliser que des lots sans plomb (directive 2002/95/CE). Le plomb n'est autorisé que dans quelques cas exceptionnels dans les appareils électroniques. Les alliages d'étain avec cuivre et nickel ou avec cuivre et argent servent de remplacement. 

 

Notre Conseil pratique : un soudage parfait pour les débutants

Si vous n'avez pas encore d'expérience en matière de soudage et que vous souhaitez d'abord lire de manière exhaustive, nous vous recommandons notre conseiller « soudage correct » >. Vous y trouverez des informations détaillées, par exemple sur les thèmes du brasage dur et du brasage tendre, sur les erreurs les plus fréquentes et sur les matériaux. 

 

Accessoires

Troisième main

Cette connexion de serrage stable avec au moins deux bornes Kroko est réglable individuellement. Ainsi, vous avez les deux mains libres pour maintenir le fer à souder et le soudage. Une loupe se trouve souvent sur la troisième main pour pouvoir voir les petites soudures.   

 
Une troisième main aide à souder.

Pompe à dessouder et toron de dessoudage

Si des composants sont remplacés, il existe deux outils possibles : la pompe d'aspiration à dessouder et les torons de dessoudage. Une fois que la soudure est de nouveau liquide, elle aspire la pompe d'aspiration comme un aspirateur. La pompe peut être utilisée manuellement par simple pression sur un bouton et convient pour de grandes quantités de soudure. Les torons de dessoudage sont en fil de cuivre qui aspire de petites quantités de soudure liquide à l'état chaud. La variante la plus propre mais également la plus coûteuse est une pompe électrique qui absorbe la soudure inutile.

 
 

Nettoyant pour panne à souder

Par un procédé chimique, le détergent élimine les résidus de flux et de soudure. Il étame simultanément la panne à souder. Un autre moyen de nettoyer la panne à souder est le nettoyeur à sec en laine de laiton. Si la panne à souder est régulièrement nettoyée, elle s'use moins rapidement et est prête à l'emploi plus longtemps.

 

flux

Le matériau de soudage contient souvent un flux. De cette manière, il s'écoule dans les plus petites ouvertures, de sorte que les composants soient soudés et non pas simplement collés ensemble. Les flux sont également disponibles à l'achat séparément.

 

Plaques de préchauffage à souder

Les plaques de préchauffage à souder réduisent la température de soudage nécessaire

La réduction des composants, le montage plus étroit des platines et les températures de soudage plus élevées nécessaires en raison des lotes sans plomb rendent souvent le soudage compliqué. Les plaques chauffantes permettent de préserver les composants sensibles à la chaleur et d'éviter les dommages. En effet, les plaques de préchauffage chauffent les cartes de la partie inférieure, ce qui permet de réduire considérablement la température de fonctionnement du fer à souder.

 
 
 
 
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