Tout d’abord, un peu d’histoire sur les fers à souder
Les premiers fers à souder étaient de nature très élémentaire, en ce sens qu’il s’agissait simplement d’une résistance chauffante enroulée autour d’une sorte de « pointe ». Cette pointe était généralement faite de cuivre ou d’un alliage de cuivre capable d’une haute conductivité thermique. Ces outils étaient souvent utilisés pour assembler des tôles, mais ils ont été mal choisis lorsque l’électronique et les semi-conducteurs sont apparus. Voici deux raisons pour lesquelles les premiers fers à souder ne convenaient pas à l’électronique :
- Il n’y avait pas de contrôle de la chaleur et chaque fois que vous placiez la pointe sur un joint, la pointe pouvait refroidir et même descendre en dessous du point de fusion de la soudure, ce qui brûlait alors l’isolation (à ne pas confondre avec l’isolation d’une maison) et surchauffait les semi-conducteurs.
- Comme le cuivre se dissout dans la soudure fondue, les pointes s’érodaient rapidement.
C’est alors qu’est apparue une nouvelle pointe qui a permis de résoudre le problème de l’érosion en recouvrant le cuivre d’une couche de fer, puis en l’étamant avec de la soudure. Cela a permis de résoudre le problème des pointes érodées, nous y reviendrons plus tard.
Les postes à souder plus modernes
Avec les semi-conducteurs sont apparus les fers à souder plus modernes, puis les postes à souder / stations de soudage (par exemple ceux de la marque Kemppi). Les stations de soudage sont conçues pour être utilisées avec de la « soudure électronique » qui contient uniquement de la colophane ou du flux de qualité électronique. Toutes les soudures modernes contiennent une forme de flux. La raison pour laquelle la soudure contient un flux est de permettre à la soudure de s’écouler correctement sur les deux surfaces à souder.
En termes simples, le flux nettoie les deux surfaces pour que la soudure puisse adhérer. Cela signifie que vous ne devez pas utiliser de flux pour plombiers ou de soudure à cœur acide. Le principe de fonctionnement est basé sur le fait qu’un aimant permanent perd son magnétisme à une certaine température. En utilisant une pointe munie d’un aimant et une sorte de « commutateur magnétique », le fer à souder se réchauffe jusqu’à la température de Curie, puis s’arrête jusqu’à ce que la température baisse.
Il s’agit toujours d’un contrôle brutal, mais il est très pratique et permet d’obtenir une température fixe. L’utilisation de différents alliages d’aimants a permis d’obtenir des pointes couvrant différentes plages de température.
Certaines stations modernes « contrôlées par la température » (avec des commandes numériques ou analogiques) utilisent un simple microprocesseur pour contrôler la chaleur de la panne et répondre plus rapidement à la charge thermique, ce qui permet de contrôler la température avec beaucoup plus de précision. Elles se caractérisent par un temps de chauffe rapide et une meilleure réponse aux charges thermiques élevées.
Deux versions : numérique / analogique
Les postes à souder à température contrôlée existent en deux versions : numérique et analogique. La station de soudage numérique est dotée d’un écran LED/LCD qui indique la température réglée, contrôlée par un cadran. C’est la température la plus précise. L’autre type est une station de soudage standard, qui possède un cadran sur lequel est imprimée la température et vous utilisez ce chiffre pour savoir quelle est la température réelle du poste à souder.
Conseils sur l’utilisation
Voici maintenant quelques conseils et techniques sur la façon d’utiliser un poste à souder. N’oubliez pas que rien ne peut remplacer la pratique et l’expérience en matière de soudure. Appliquez donc ces techniques et mettez-les en pratique. Avec n’importe quel type de fer à souder, le soin est primordial pour prolonger la durée de vie de l’appareil. La façon de préserver la pointe du fer est de la garder correctement étamée. Si vous regardez votre station de soudure, vous verrez une sorte d’éponge.
Elle est probablement déjà sèche depuis votre dernière soudure, mais vous devez l’humidifier. Ne la saturez pas trop, car elle ne doit pas être trop humide. Une éponge humide refroidira la panne trop rapidement, ce qui stressera l’élément chauffant et la panne. Nous utilisons cette éponge pour brosser la pointe afin de la garder propre. Ne limez jamais la pointe et ne la grattez pas, car cela endommagerait le revêtement.
Si vous endommagez la surface de la gaine, la soudure peut alors éroder la base en cuivre et détruire la pointe. N’utilisez pas la pointe pour faire levier sur les composants, car cela pourrait également endommager le revêtement. La première étape consiste à étamer la pointe. Appliquez un peu de soudure sur la pointe puis, après avoir couvert la surface, brossez-la doucement sur l’éponge rapidement et votre pointe est prête à être soudée. Lors du retrait des composants, l’utilisation prudente d’une pince à souder ou d’un aspirateur de soudure fera des merveilles.
L’application de la pointe sur les joints
Si vous effectuez des travaux de soudure légers, réglez la température de manière à ce que la soudure fonde rapidement lorsqu’elle est portée à la pointe. Toutes les surfaces doivent être propres et exemptes de corrosion. Placez le fer sur le joint à souder avec une légère quantité de soudure sur la pointe. Appliquez la soudure sur le joint, pas seulement sur la pointe. N’utilisez que la quantité de soudure nécessaire pour couvrir le joint.
Si la température est correcte et si vous utilisez le bon flux de soudure, la soudure s’écoulera correctement sur les composants. Les joints des composants de la carte de circuit imprimé doivent avoir un aspect légèrement concave autour du joint, sans vide visible. Un joint ne doit jamais prendre plus de deux secondes, sinon le circuit imprimé, le fil ou le composant risque d’être endommagé. Après chaque joint, ou plusieurs si vous soudez un circuit intégré ou un composant à plusieurs pattes, vous devez essuyer rapidement la pointe sur l’éponge.
La meilleure pratique consiste à allumer la station de soudage plusieurs minutes avant de l’utiliser pour lui permettre de se stabiliser. Lorsque vous êtes prêt à souder, déterminez si la zone à souder nécessite plus de chaleur que la normale, ou moins, en fonction de la sensibilité du composant à souder, et ajustez en conséquence. Le soudage d’un IPN dans le cadre de l’aménagement d’une cave nécessitera plus de puissance que pour installer un composant sur une carte électronique.
Lorsque vous avez soudé un composant mais que vous n’êtes pas prêt à passer à d’autres, ou que vous êtes interrompu, vous devez nettoyer la pointe, appliquer une petite quantité de soudure et baisser le contrôle de la température à une température basse (pas à l’arrêt). Vous éviterez ainsi l’oxydation de la panne et de la soudure, ce qui prolongera la durée de vie du poste à souder. Une station de soudage, quel que soit son type, ne doit pas être laissée sans surveillance pendant plus de deux minutes, en raison des risques évidents d’incendie. Lorsque vous avez terminé, nettoyez immédiatement, puis étamez-la pour la ranger. Ainsi, votre station de soudage sera prête à être utilisée la prochaine fois que vous travaillerez sur un projet de soudage.