Un soldador es una herramienta manual que se utiliza para estañar y soldar para calentar piezas , fundir, fundir la soldadura y llevarla al lugar de contacto de las piezas que se van a soldar .
La parte de trabajo de un soldador, comúnmente conocida como la punta , se calienta con una llama (como la de un soplete ) o una corriente eléctrica .
Al ensamblar aparatos eléctricos y dispositivos electrónicos en condiciones industriales y de laboratorio, se utilizan estaciones de soldadura, que brindan oportunidades y conveniencias adicionales para soldar, en primer lugar, control de temperatura de la punta del soldador con la capacidad de establecer rápidamente varios valores de temperatura. Además, existen estaciones de soldadura para soldar con aire caliente o radiación infrarroja , desmontar piezas (equipadas con succión de soldadura), con dispositivos para el suministro automático o semiautomático de soldadura y fundente, etc.
Muchos soldadores con calentador interno se basan en un elemento de calentamiento resistivo en miniatura colocado en un orificio dentro de la punta. Por lo tanto, está lo más cerca posible del punto de soldadura y se minimiza la pérdida de calor. A menudo, se utiliza un calentador de película sobre un sustrato cerámico como elemento calefactor, colocado en una caja sellada hecha de cerámica conductora de calor. Las ventajas de un calentador de este tipo son una larga vida útil y un aislamiento confiable de la punta del circuito eléctrico de calefacción. Dichos soldadores suelen estar equipados con un sensor de temperatura incorporado y se utilizan como parte de las estaciones de soldadura.
El diseño de la versión más común de un soldador eléctrico en la vida cotidiana es una carcasa de metal equipada con un mango de plástico o madera, en el que se coloca un elemento calefactor tubular (calentador). Se coloca una varilla reemplazable, generalmente de cobre ("aguijón") dentro del calentador en un extremo, afilada en el extremo que sobresale hacia afuera bajo un cono o ángulo diédrico . El final de la picadura es el final de trabajo, estañado.
El calentador es un alambre hecho de nicromo u otra aleación con alta resistividad y resistencia a la oxidación a alta temperatura envuelto en una lámina de mica envuelta alrededor de un tubo de cerámica o metal .
Los soldadores modernos de este tipo utilizan a veces un calentador de película depositado sobre una base tubular de cerámica o un calentador volumétrico de cerámica. El calentador está conectado a un cable que lleva corriente que pasa a través del mango y se conecta a la red eléctrica o al transformador reductor .
Existe una variante de diseño en la que se coloca un núcleo de metal dentro del elemento calefactor, equipado con un orificio roscado en el que se atornilla un aguijón reemplazable.
Trabajando con un soldadorDespués de encender y calentar el extremo de la punta por encima de la temperatura de fusión de la soldadura (alrededor de 5 a 6 minutos), el soldador está listo para usar.
Antes de soldar , se aplica un fundente en el lugar a unir , que disuelve las películas de óxido en la superficie de las piezas, lo que asegura una mejor humectación de la superficie metálica con la soldadura.
Como fundente para soldar piezas pequeñas hechas de cobre y aleaciones a base de cobre, a menudo se usan piezas de acero estañado, colofonia o su solución de alcohol. Para otros metales y aleaciones, se pueden usar otros fundentes (activos), por ejemplo, ácido ortofosfórico o una solución acuosa de cloruro de zinc . Después de soldar con el uso de fundentes activos, la costura soldada se lava a fondo de los residuos de fundente para evitar la corrosión .
Cuando se sueldan dispositivos electrónicos (por ejemplo, placas de circuito impreso) y eléctricos, no se utilizan fundentes activos, ya que incluso las trazas de un fundente sin lavar, debido a su conductividad eléctrica e higroscopicidad, pueden interrumpir por completo el funcionamiento del dispositivo. Al soldar estos dispositivos, se utilizan fundentes no conductores, los más populares son el fundente de colofonia o alcohol -colofonia.
Cuando enciende por primera vez un soldador nuevo que no se ha encendido antes, echa humo con un olor a quemado característico, que desaparece después de unos minutos. Esto no es un mal funcionamiento y se debe a la decoloración de la cinta adhesiva o capa adhesiva que se utilizó para pegar las hojas de mica durante la fabricación del calentador y restos de grasa en las partes del soldador. Algunos tipos de productos se cubren con una pintura especial durante el proceso de fabricación, que protege la carcasa metálica de la corrosión durante el almacenamiento en la red de distribución y en los almacenes. Tal coloración se elimina fácilmente después del calentamiento inicial.
La potencia y la temperatura de funcionamiento de la punta de algunos soldadores descienden ligeramente con el tiempo, ya que se produce la oxidación superficial del alambre del elemento calefactor, lo que provoca una disminución de su sección transversal. Para compensar esto, el diámetro del cable en la fabricación del soldador se elige inicialmente un poco grande , y para mantener la temperatura deseada, con soldadura responsable, utilizan un regulador de voltaje externo, por ejemplo, un autotransformador o un reóstato, o termostatizan la punta con un controlador de temperatura.
Un soldador de pulso es una de las variedades de un soldador doméstico, es una herramienta con forma de pistola, al final de la cual hay 2 contactos eléctricos y casi siempre una fuente de iluminación para la zona de soldadura. Los contactos están conectados al devanado secundario de un transformador ubicado en el cuerpo del soldador, y este devanado tiene solo 1 o 2 vueltas de alambre de cobre grueso. Se adjunta un trozo de alambre de cobre grueso (1-2 mm) de 3-5 cm de largo a las abrazaderas de contacto, que es tanto un elemento calefactor como una punta de soldador. Cuando la herramienta se enciende con una llave ubicada en el cuerpo, la corriente del devanado secundario, que alcanza varias decenas de amperios, rápidamente, en unos pocos segundos, calienta el alambre de cobre a la temperatura de funcionamiento. En los soldadores de impulso, en lugar de un transformador masivo que opera a una frecuencia industrial (50-60 Hz ), se utiliza un convertidor electrónico de pulso, con una frecuencia de conversión de decenas de kHz, lo que permite reducir su peso y dimensiones y hacer su uso mucho más conveniente.
En los soldadores de inducción, la punta se calienta induciendo corrientes eléctricas en ella mediante un campo electromagnético de alta frecuencia creado por una bobina inductora. Dentro de la punta hay un núcleo ferromagnético , que se calienta debido a las pérdidas por histéresis y, en menor medida, a las corrientes parásitas (corrientes de Foucault) . En tales soldadores, solo se calienta la punta, lo que le permite hacer que el soldador sea extremadamente liviano y en miniatura. La estabilización térmica de tales soldadores se puede realizar tanto de forma tradicional (utilizando un termopar o termistor en contacto térmico con la punta) como eligiendo un material de núcleo ferromagnético con una temperatura de Curie igual a la temperatura requerida de la punta. En este último caso, habiendo alcanzado la temperatura de Curie , el núcleo pierde sus propiedades ferromagnéticas y el suministro de energía debido a la remagnetización del núcleo se detiene casi por completo.
Los soldadores de baja potencia (5-40 W ) se utilizan generalmente para soldar componentes electrónicos utilizando soldaduras de estaño-plomo de bajo punto de fusión ; Esta es la principal herramienta del electricista y electromecánico.
Los potentes soldadores eléctricos (100 o más vatios) se utilizan para soldar y estañar piezas macizas.
La estabilización térmica de la punta permite el uso de soldadores de alta potencia (50-100 W o más) y al soldar componentes electrónicos sin riesgo de sobrecalentamiento; esto es útil cuando se trabaja con placas de circuito impreso multicapa, componentes de montaje con cables gruesos, y también al desmontar circuitos integrados de múltiples conductores .
Los soldadores para montar y reparar dispositivos electrónicos a menudo se fabrican para voltajes de funcionamiento bajos, de 12 a 42 V. El suministro de voltaje más común para soldadores de bajo voltaje es de 36 V, actualmente se usa con más frecuencia 42 V. El soldador de bajo voltaje se alimenta a través de un transformador reductor. La razón principal para el desarrollo de soldadores de bajo voltaje surgió en relación con la necesidad de brindar protección contra descargas eléctricas al operador en caso de una falla de emergencia o daño al aislamiento del elemento calefactor.
La segunda razón, no menos importante, es que el voltaje reducido reduce significativamente la probabilidad de daño a los componentes electrónicos semiconductores por captadores capacitivos, cuya amplitud en la punta de un soldador convencional de 220 V alcanza decenas o incluso 150 voltios, incluso con excelente aislamiento del calentador. El uso de transformadores de aislamiento de 220 V/220 V junto con soldadores de 220 V para el aislamiento galvánico de la red no ha encontrado una amplia difusión. Las ventajas de los soldadores de bajo voltaje incluyen su mayor durabilidad y facilidad de mantenimiento en comparación con los soldadores de 220 voltios (el elemento calefactor de los soldadores de nicromo se enrolla con un menor número de vueltas con un alambre de mayor diámetro).
La mayoría de los soldadores de bajo voltaje salen a la venta completos con una fuente de alimentación de transformador: los fabricantes los llaman soldadores de transformador de red . Algunas de sus variedades de soldadores de impulso son una empuñadura de pistola con un transformador reductor de red montado en él. Su devanado secundario es solo una o dos vueltas de alambre de cobre grueso. Un elemento de calentamiento de picadura está conectado a los extremos de este devanado. El devanado primario del transformador está conectado a la red solo durante el tiempo de soldadura, utilizando una tecla de botón. En apariencia, estos soldadores de transformadores de red con operación intermitente son muy similares a los soldadores de pulsos más modernos, que se distinguen por la presencia de un convertidor de alta frecuencia.
Para obtener la máxima protección contra descargas eléctricas, así como contra la electricidad estática y la interferencia electromagnética, las puntas de los soldadores se conectan a tierra en algunos casos, igualando los potenciales de la punta, la superficie de trabajo, la estructura montada y el operador (para conectar a tierra el cuerpo humano, un brazalete de conexión a tierra). se utiliza, conectado a través de una resistencia limitadora de corriente de protección con un nominal de aproximadamente 1 MΩ ).
Se le debe advertir sobre un error común: alimentar el soldador cuando se trabaja con dispositivos electrónicos desde un regulador de voltaje de tiristores - atenuador . La tensión de salida de un regulador de este tipo tiene una forma no sinusoidal con frentes pronunciados en los momentos de apertura del tiristor y, por lo tanto, tiene un alto nivel de armónicos de alta frecuencia. Esto conduce a la aparición de pulsos de voltaje de gran amplitud en la punta (captación capacitiva a través del calentador de capacitancia - punta), que pueden desactivar muchos dispositivos semiconductores y microcircuitos, especialmente para dispositivos con puerta aislada.
También aumenta la probabilidad de ruptura del aislamiento entre el elemento calefactor del soldador y la punta, especialmente si es mica.