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1. Rôle
La soudure à l’étain consiste à réunir deux conducteurs à l’aide d’un métal d’apport dont les avantages principaux résident dans sa température de fusion très basse et son excellente conductivité.
La soudure permet d’assurer la continuité dans un circuit électrique entre deux conducteurs. Elle permet néanmoins dans certains cas d’assembler mécaniquement des composants électroniques s’ils ne subissent pas de contraintes mécaniques importantes (résistances sur circuits imprimés par exemple).
2. Le métal d’apport
C’est un alliage de métaux qui se présente sous la forme d’un fil de 0.5 à 2 mm de diamètre. Il est constitué de ˜ 60% d’étain et de ˜ 40% de plomb et parfois de cuivre.
Le point de fusion de cet alliage se trouve à environs 180°C.
Au centre du fil se trouve un décapant chimique (de la résine) qui permet de nettoyer les parties à souder. La fusion de la résine s’effectue à environ 100°C, ce qui permet le décapage des pièces à souder avant la fusion de l’alliage communément appelé étain.
3. Le fer à souder
· Le corps du fer à souder renferme un thermo-contact qui permet de maintenir la température de la panne constante.
· Mise en oeuvre du fer à souder
La partie active de la panne du fer doit être constamment propre.
Avant de faire une soudure il faut essuyer l’extrémité de la panne sur une éponge humide et ensuite l’étamer.
· Etamage de la panne:
Quelques minutes après le branchement du fer, la panne atteint sa température de fonctionnement. Il faut alors faire fondre de la soudure de telle manière qu’elle recouvre uniformément la partie active de la panne. Cette opération doit être immédiate, car si l’on attend trop longtemps, la panne s’oxyde, noircit et la soudure n’adhère plus.
4. Préparation des pièces à souder
La propreté est un facteur important pour obtenir une soudure de bonne qualité. Les oxydes, graisses ou autres contaminations doivent être enlevés de toutes surfaces à souder (queue de composant, fil, piste de circuit imprimé).
· Dénudage d’un câble conducteur
Le dénudage consiste à enlever l’isolant d’un câble conducteur de façon à libérer la partie conductrice devant être soudée.
Après dénudage, il faut impérativement vérifier que l’isolant n’est pas abîmé, que les fils ou brins du câble ne sont pas entaillés, coupés, éraflés; en d’autres termes les brins ne doivent avoir subi aucun dommage.
La longueur du dénudage doit permettre l’étamage et la mise en forme pour le raccordement. En règle générale on prend e=D
· Aucune contrainte mécanique ne doit être appliquée au câble à l’endroit de la soudure sous peine de provoquer la cassure du fil, de la soudure ou du support du fil. C’est pourquoi il est prudent de prévoir une tenue mécanique (extrémité en crochet ou gaine thermo-rétractable par exemple).
· Il faut étamer le fil pour permettre un soudage rapide et éviter de surchauffer l’isolant qui peut fondre.
5. Soudure
Les fils de connexions doivent être fixés aux prises, aux bornes ou aux câblages imprimés de telle façon qu’il n’y ait aucun mouvement entre eux pendant la fusion, le refroidissement et la solidification de l’alliage.
· Fusion de l’alliage
Les pièces jointes mécaniquement sont portées à une température 50°C supérieure à celle de fusion de l’alliage. En aucun cas le fer à souder ne doit faire fondre directement l’alliage d’étain, ce sont les pièces à souder qui étant chauffées par le fer font fondre la soudure. En négligeant cette précaution le décapant se liquéfie en dehors du contact des pièces à souder et décape la panne du fer au lieu des pièces à souder.
Une soudure trop chauffée se cristallise, devient terne et entraîne l’ébullition ce qui provoque de véritables trous ( nommés cratères ) dans la soudure finale. Ces cratères à long terme permettent l’oxydation des pièces soudées et peuvent entraîner des pannes.
Si les pièces à souder ne sont pas assez chauffées, la soudure qui en résulte ne fait pas un contact électrique correct. Elle a l’aspect d’une boule d’étain très terne. Les pièces sont le plus souvent collées entre elles du fait de la légère fusion de l’alliage entraînant uniquement la fusion du décapant (résine = colle ) avec parfois quelques points soudés sur de faibles surfaces. C’est une cause de panne fréquente. Ces soudures sont nommées soudures sèches.
· Aspect d’une bonne soudure
Une soudure correcte est visuellement
· propre
· lisse
· brillante
· ne présente aucun cratère
· n’est pas surchargée de soudure
Remarque
Dans les industries d’électronique professionnelle des personnes sont chargées à plein temps de contrôler l’état des soudures des matériels produits. Elles utilisent des loupes binoculaires. L’opération de soudage est très importante dans la réalisation d’un objet électronique.
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