De kunst van solderen

De kunst van het solderen kan maanden, zo niet jaren duren, om het goed te beheersen. En iedere keer dat je een project doet, zul je je vaardigheden verbeteren. Als je al ervaring hebt met het solderen, zul je geen moeite hebben met het volgen van de projecten die zijn samengesteld in dit e-boek.

Maar als je nieuw bent met het fenomeen elektronica, moet je nog veel leren. Dit hoofdstuk behandelt de soldeerbout met de bijbehorende punten en het maken van een perfecte soldeer-verbinding. Lees het zorgvuldig door, we hebben wat informatie en tips verzamelt die nog nooit voorheen zijn beschreven. De eerste tip: De beste manier om te voorkomen dat je schade aan de te solderen component maakt is door het component met je vingers vast te houden terwijl je het soldeert op de printplaat.

Als je tin te lang verwarmt, zal de component ook te warm worden. Dit geldt met name voor transistoren en LED's de zogenaamde halfgeleiderelementen. Deze mogen niet te warm worden omdat zij gemakkelijk beschadigden - meer hierover verder in het hoofdstuk. Het kopen van een soldeerbout. Er zijn veel soldeerbouten te koop op markt en ze verschillen van een kleine € 5 tot een duurdere van € 1000! Wat is het verschil tussen hen en welke is de beste voor een beginner ?

Dit is een complexe vraag en moeilijk te beantwoorden zonder het zien van het scala aan soldeerbouten. Maar een ding dat ik kan zeggen is dat de dure soldeerbouten erg plezierig zijn om mee te werken en hebben een variabele temperatuurregeling dat maakt je solderen zeer netjes en professioneel. Als je van plan bent om van je hobby elektronica je beroep te maken dan adviseer ik om te investeren in een temperatuur gecontroleerde soldeer STATION, dan maak je wel de beste start.

Als je niet in staat bent om veel geld in dit stadium uit te geven, dan is een low-cost soldeerbout met een rating van 15 tot 30 watt zeer geschikt. Koop niet een loodgieters-type soldeerbout met een vermogen van 60 watt of meer of een instant-warmte soldeerbout of een pistool soldeerbout omdat deze een vaardigheid vereisen om de juiste temperatuur te regelen en je kunt hiermee gemakkelijk schade aanrichten aan componenten of onderdelen.

Alle goedkope Soldeerbouten vereisen veel vaardigheid in het gebruik. De meeste van hen worden te warm zodat je heel snel moet solderen anders worden de componenten te warm wat weer beschadiging aan componenten oplevert. Het vereist veel vaardigheid om een snelle verbinding te maken en daarom is het gemakkelijker om een soldeerbout met een temperatuur-gecontroleerde station te gebruiken.

DE GROOTTE VAN DE SOLDEERPUNT

Bij kleine componenten zoals SMD componenten heb je zeer fijn tin nodig, het is dan noodzakelijk om een delicate punt te gebruiken met een spitse tip. Soms is het handig om een platte punt te gebruiken voor het toevoegen van soldeer op een groter verband. De werkelijke vorm maakt niet uit, maar als je meer ervaring hebt, vind je de schroevendraaier type punten zoals weergegeven in figuur 4 niet erg fijn om mee te werken en een taps toelopend uiteinde met een fijne punt zoals weergegeven in figuur 1 of middellange punt zoals getoond In figuur 2 is meer professioneel ogend en goed voor alle soorten verbindingen.

Iets groter dan dit, zoals weergegeven in figuur 3 en 4 zullen niet toestaan dat je in krappe gebieden - vooral wanneer solderen oppervlakte-mount componenten (we hebben een oppervlakte-mount project later). In theorie kun je gebruik maken van een roestige spijker om een perfecte soldeer verbinding te maken, mits de nagel goed geconserveerde is vóór het begin van de baan. Maar voordat we het hebben over de kunst van het vertinnen van de tip, moeten we eerst kijken naar een ander belangrijk punt - het soldeeren.

SOLDEREN

Je denkt misschien soldeer is een onbeduidend onderdeel van solderen, maar het is eigenlijk een zeer technische post en enkele van de factoren in verband met soldeer zullen je helpen een betere soldeer verbinding te maken.

Er zijn drie punten:

1. Hoe werkt tin?
2. Wat zijn de smeltpunten voor tin?
3. Hoe werkt flux?

Soldeer is normaal gesproken tin / lood-legering, hoewel ook andere elementen zoals koper, zilver, Bismut, indium, antimoon en cadmium kunnen worden toegevoegd aan het verkrijgen van bepaalde kenmerken.

Er zijn drie verschillende soorten soldeer :

SOLID, PLASTIC EN VLOEIBAAR

De vaste en vloeibare staten zijn gemakkelijk te begrijpen, maar de plastic fase heeft behoefte aan een kleine uitleg. Dit is wanneer het solderen begint te veranderen van een vloeibare naar een vaste stof. Je kunt dit zien doordat het glanzende oppervlakte geleidelijk weer dof wordt. Bij het solderen is het van belang, dat wanner de tin afkoelt men het oppervlak niet mag bewegen. Met andere woorden, als men een component vertint, mag men deze tijdens het afkoel proces niet bewegen, anders zal zal er geen goede verbinding onstaan en uiteindelijk kan het zijn dat het draad of component weer lost laat tijdens het aanraken.
Dit is eigenlijk hoe droge solderingen ontstaan.

Lood smelt bij 327C/621F en tin smelt bij 232C/450F. Maar de meeste van de tin / lood legeringen overgang van vaste stof naar plastische toestand smelten al bij 183C/361F. De plastic fase vindt plaatsvindt tussen deze twee verbindingen en de breedte varieert naar gelang het tin / lood-ratio. Op de 63% tin/37% lood-verhouding, legering passeert de vaste stof naar vloeistof zonder de plastic fase. Dit wordt een Eutectische legering genoemd en de temperatuur waarbij dit gebeurt wordt het Eutectisch punt (183C) genoemd.
63/37 soldeer wordt normaal niet gebruikt in de elektronica omdat het zeer gevoelig is voor breuken op het moment van stollen, dit kan al gebeuren door een zeer lichte beweging tijdens het solderen.
60/40 soldeer is het meest gebruikt omdat het een zeer kleine plastic fase heeft 5C (183C tot 188 C) en met een beetje zorg is een goede soldeer eenvoudig te maken.

FLUX

Het bovenstaande diagram toont een soldeer op een pc board. Deze grond kan van kale kopere of pre-vertind met soldeer of vernikkeld (vernikkelde gronden zijn zeer moeilijk te solderen). De draden van een weerstand zijn meestal van zacht staal. Zij zijn niet, zoals je zou verwachten, van koper, omdat dit erg duur is, om de kosten van onderdelen te drukken zijn zij van een ferro metaal met een uitplating van nikkel of tin gemaakt.

Al deze metalen vormen een oxidelaag bij blootstelling aan lucht en vaak krijgen ze olie en vet van de vingers en de omgeving. Deze oxidelaag is een barrière en voorkomt dat het soldeer hecht aan het metaal. Het probleem wordt nog erger wanneer het metaal wordt verhit, de warmte versnelt de vorming van de oxidelaag.
Daarom gebruiken we flux. Flux zorgt ervoor dat er een goede verbinding onstaat tussen het metaal en het soldeer.

Colofonium flux wordt verkregen uit de gom van pijnbomen en hoewel het niet erg schadelijk is , mag je de dampen die vrijkomen tijdens het solderen nooit inademen.

Het is heel moeilijk uit te leggen op papier hoe te vertellen wanneer een soldeerbout te warm of te koud is. Maar als ik naast je stond kon ik precies vertellen wat de temperatuur is door simpelweg te kijken hoe snel het ijzer het soldeer smelt en hoe snel de flux verdampt . Je zal deze vaardigheid ook zelf krijgen wanneer je meerdere solderingen hebt gemaakt.
Er is nog een punt voor het onderwerp flux. Het leven van soldeer is ongeveer 5 seconden! Zodra de flux van het soldeer is verdampt zal het overgebleven soldeer nutteloos zijn.