Dominando a Soldagem: Tipos, Técnicas e Guia Passo a Passo

Se você desmontar qualquer dispositivo eletrônico com placa de circuito, verá componentes conectados por técnicas de soldagem. Soldagem é processo de unir duas ou mais partes eletrônicas derretendo solda ao redor da conexão. Embora crie conexão permanente, pode ser revertida com ferramenta de dessoldagem.

Hoje, aprenderemos tudo sobre soldagem. O que é? Quais aplicações? Como funciona o processo?

O que é Soldagem?

Soldagem é processo de união que junta diferentes tipos de metais derretendo solda. Solda é liga metálica, geralmente de estanho e chumbo, derretida com ferro quente. Ferro aquecido acima de 315°C (600°F), que resfria criando forte ligação elétrica.

Em contraste com soldagem (welding), peças não são derretidas na soldagem (soldering). Brasagem também não derrete metal da peça, mas metal de adição derrete em temperatura mais alta que soldagem. Historicamente quase todas soldas continham chumbo, mas preocupações ambientais e de saúde ditam uso de ligas sem chumbo para eletrônica e encanamento.

O que é Solda?

Solda é liga metálica fusível para criar ligação permanente entre peças metálicas. Derretida para aderir e conectar peças após resfriar, requerendo liga adequada pois solda tem ponto de fusão menor que peças unidas.

Solda também deve ser resistente a efeitos oxidativos e corrosivos que degradariam junta com tempo. Solda para conexões elétricas precisa ter características elétricas favoráveis.

Solda mole típica tem faixa de fusão de 90-450°C (190-840°F; 360-720K), usada em eletrônica, encanamento, chapas metálicas. Ligas fundindo entre 180-190°C (360-370°F; 450-460K) mais comuns. Soldagem com ligas acima de 450°C (840°F; 720K) chamada "soldagem forte", "soldagem de prata" ou brasagem.

Em proporções específicas, algumas ligas são eutéticas: ponto de fusão mais baixo possível para mistura daqueles componentes, coincidindo com ponto de congelamento. Ligas não eutéticas podem ter temperaturas solidus e liquidus marcadamente diferentes, com transições líquido-sólido distintas.

Misturas não eutéticas frequentemente existem como pasta de partículas sólidas em matriz fundida de fase de menor fusão ao se aproximar de temperaturas altas o suficiente. Em trabalho elétrico, se junta perturbada neste estado "pastoso" antes de solidificar completamente, má conexão elétrica pode resultar; uso de solda eutética reduz este problema.

Estado pastoso de solda não eutética explorado em encanamento, permitindo moldar solda durante resfriamento, ex: garantindo junta estanque de tubos, "junta limpa".

Para trabalho elétrico/eletrônico, fio de solda disponível em gama de espessuras para soldagem manual (ferro ou pistola), com núcleos contendo fluxo. Também como pasta em temperatura ambiente, folha pré-formada para produzir em massa, ou "tabs" pequenas enroladas na junta e derretidas com chama onde ferro não utilizável, ex: reparos de campo.

Como Funciona a Soldagem?

Solda derretida usando calor de ferro conectado a controlador de temperatura. Aquecida acima do ponto de fusão ~315°C (600°F), derrete e resfria, criando junta de solda.

Além de conexões elétricas fortes, solda pode ser removida com ferramenta de dessoldagem.

Solda é liga metálica para conexões permanentes fortes; como juntas de cobre em placas de circuito e juntas de tubo de cobre. Vem em dois tipos e diâmetros, com e sem chumbo, 0,8-1,6mm (0,032"-0,062"). No interior, núcleo é fluxo, material para reforçar e melhorar propriedades mecânicas.

Quais Metais São Usados?

Metais de adição eram baseados em chumbo (solda de chumbo). Devido a regulamentações, soldas com chumbo cada vez mais substituídas por soldas sem chumbo: antimônio, bismuto, latão, cobre, índio, estanho, prata.

Qual Fluxo Usar para Soldagem?

Ocasionalmente impurezas como óleo, sujeira, oxidação no ponto de conexão. Fluxo previne oxidação e às vezes limpa metal seco. Fluxo usado é fluxo de colofônia que auxilia resistência mecânica e contato elétrico. Às vezes agente umectante aplicado para reduzir tensão superficial.

Diferentes Tipos de Solda

Resumindo, 3 tipos: sem chumbo, baseada em chumbo, e fluxo. Soldas baseadas em chumbo mais confiáveis e preferidas em aplicações críticas como eletrônica médica ou aeroespacial.

Muitos tipos no mercado, difícil escolher. Felizmente, apenas três categorias principais:

• Solda baseada em chumbo iniciou revolução eletrônica. Mistura comum 60/40 (estanho/chumbo) com fusão ~180-190°C. Conhecida como solda mole; estanho por menor ponto de fusão, chumbo inibe crescimento de "bigodes" de estanho. Maior concentração de estanho, melhores resistências de tração e cisalhamento.
• Solda sem chumbo desenvolvida quando UE restringiu chumbo em eletrônicos de consumo. Nos EUA, fabricantes obtinham benefícios fiscais usando solda sem chumbo. Bigodes de estanho mitigados por técnicas de recozimento, aditivos como níquel, revestimentos conformais. Soldas sem chumbo geralmente têm ponto de fusão maior que convencionais.
• Solda com núcleo de fluxo vendida como "carretel de fio" com agente redutor no núcleo. Fluxo liberado durante soldagem reduz (inverte oxidação) metal no ponto de contato para conexão elétrica mais limpa. Melhora propriedades de umectação. Em eletrônica, fluxo geralmente colofônia. Núcleos ácidos para reparos metálicos e encanamento, NÃO usar em eletrônica.

Como Soldar

Processo de unir duas ou mais partes eletrônicas derretendo solda ao redor da conexão. Solda é liga metálica e ao resfriar cria forte ligação elétrica. Embora permanente, pode ser revertida com ferramenta de dessoldagem.

Para explicar melhor, demonstraremos com aplicação real: soldar LED em placa de circuito.

Passo 1: Montar o Componente: Insira terminais do LED nos furos da placa. Vire a placa e dobre terminais para fora em 45°. Isso ajuda componente fazer junta melhor com pad de cobre e evita queda durante soldagem.

Passo 2: Aquecer a Junta: Ligue ferro de soldar; se controle ajustável, defina 400°C. Toque ponta do ferro no pad de cobre e terminal do resistor simultaneamente. Segure por 3-4 segundos para aquecer pad e terminal.

Passo 3: Aplicar Solda na Junta: Mantendo ferro sobre pad e terminal, toque conexão com solda. IMPORTANTE: Não toque solda diretamente com ponta do ferro. Junta deve estar quente o suficiente para derreter solda ao toque. Se fria, má conexão forma.

Passo 4: Cortar os Terminais: Remova ferro e deixe solda resfriar naturalmente. NÃO assopre - pode resultar em má junta. Após resfriar, corte fio extra dos terminais.

Junta adequada é lisa, brilhante, formato de vulcão ou cone. Solda suficiente para cobrir junta inteira mas não tanta que vire bola ou transborde para terminal/junta adjacente.

Como Soldar Fios

Agora mostramos como soldar fios juntos. Recomenda-se usar "mãos auxiliares" ou dispositivo de fixação.

Primeiro, retire isolação das extremidades dos fios. Se fio multifilar, torça fios com dedos. Certifique-se ferro totalmente aquecido e toque ponta na extremidade de um fio. Segure por 3-4 segundos.

Mantendo ferro no lugar, toque fio com solda até completamente revestido. Repita no outro fio. Segure dois fios estanhados sobrepostos e toque ambos com ferro. Processo derrete solda e reveste ambos uniformemente.

Remova ferro e espere alguns segundos para junta esfriar e endurecer. Use tubo termorretrátil para cobrir conexão.

O que é Dessoldagem?

Em eletrônica, dessoldagem é remoção de solda e componentes de placa para solução de problemas, reparo, substituição, recuperação.

Processo de derreter solda e remover juntas entre dois materiais. Em eletrônica, remoção de componentes elétricos de PCB para troubleshooting, reparo, substituição, recuperação. Uso mais comum.

Em termos simples, dessoldagem é oposto exato da soldagem. Desfaz tudo feito no processo. Como soldagem, também intrincado e requer proficiência. Passos similares e medidas de segurança rigorosas.

Métodos de Dessoldagem

Mais de um método. Cada um requer ferramentas e níveis de proficiência diferentes. Lista abrangente:

1. Usando Ferro de Soldar

Método mais simples e fácil. Não precisa outras ferramentas além do ferro e alicate.

O que fazer:

• Aqueça solda com ferro até derreter.
• Empurre pinos com ferro e mova solda para longe das juntas.
• Puxe componentes com alicate para removê-los dos furos.
• Ao puxar, aplique pressão nas pontas, não nos corpos. Caso contrário, componentes danificam.

Para remover solda de furos, enfie alfinete de segurança no furo. Sugar solda e ajuda remover facilmente.

Prós

• Só precisa ferro de soldar.
• Componentes dessoldados reutilizáveis.

Contras

• Se usar ferro por muito tempo, pode danificar placa.

2. Usando Trança de Dessoldagem (Solder Wick)

Método para remover solda indesejada após soldagem. Trança feita trançando fios de cobre. Também chamada trança de dessoldagem.

Fios de cobre usados pois bons condutores de calor. Como solda atraída por calor, bobinas de cobre sugam solda da superfície.

Algumas tranças vêm com fluxo facilitando remoção. Se não tem, mergulhe ponta em fluxo para aumentar velocidade.

Como remover solda:

• Entrelace alguns centímetros de fios de cobre formando trança.
• Aplique fluxo na trança mergulhando ponta.
• Coloque porção da trança na junta a dessoldar.
• Mantenha ferro quente na ponta da trança e pino desejado.
• Espere alguns segundos até solda derreter e trança sugar solda derretida.
• Retire trança e remova porção coberta com solda.
• Repita até remover toda solda indesejada.

Ao manusear trança, não toque com mãos - estará muito quente. Use alicate para segurar e posicionar.

Prós

• Método barato, simples, fácil.
• Ótimo para remover solda de superfícies planas.
• Pode modificar tamanho da trança conforme quantidade de solda.
• Componentes dessoldados reutilizáveis.

Contras

• Não reutilizável - deve cortar porção coberta.
• Como fica muito quente, difícil posicionar contra junta.
• Difícil remover solda de furos.

3. Usando Bomba de Dessoldagem (Desoldering Pump)

Usa bomba para sugar solda. Bomba é pequeno aspirador de alta pressão. Antes de usar, aqueça e derreta solda.

Passos:

• Use ferro para aquecer solda até derreter.
• Aperte bulbo ou pressione êmbolo da bomba e coloque sobre solda derretida.
• Solte bulbo para sugar solda.
• Algumas bombas têm botão de liberação para não precisar apertar continuamente.
• Remova componentes dessoldados.
• Repita até remover excesso de solda.

Algumas bombas vêm com ferro de soldar para não precisar separado. Descarte solda na bomba apertando e soltando bulbo repetidamente.

Prós

• Bombas em diferentes estilos e mecanismos para facilidade.
• Ótimo para remover solda de furos e dessoldar componentes pequenos.
• Componentes dessoldados reutilizáveis.

Contras

• Maioria bombas grandes - difícil em espaços apertados.

4. Usando Pistola de Ar Quente (Heat Gun)

Funciona como ferro de soldar. Aquece solda para remover componentes. Também pode usar estação de ar quente. Muito eficaz mas caro.

Como dessoldar com pistola de ar quente:

• Ligue pistola.
• Segure PCB firmemente com suporte ou alicate.
• Segure ponta contra solda até derreter.
• Remova componentes com alicate.

Não segure contra placa por muito tempo - derreterá ou danificará placa.

Prós

• Dessolda e remove componentes em segundos.
• Componentes reutilizáveis.

Contras

• Aquece componentes muito rápido, danificando na maioria dos casos e tornando inutilizáveis. Às vezes danifica placa. Se não cuidadoso, pode se machucar.

Perguntas Frequentes

O que é Soldagem?

Processo de união para juntar diferentes metais derretendo solda. Solda é liga geralmente de estanho e chumbo derretida com ferro quente. Ferro aquecido acima de 315°C (600°F) resfria criando forte ligação elétrica.

O que é Solda?

Liga metálica fusível para criar ligação permanente entre peças. Derretida para aderir e conectar após resfriar, requer liga adequada pois solda tem ponto de fusão menor que peças. Resistente a oxidação/corrosão. Para conexões elétricas, características elétricas favoráveis.

Quais os tipos de Solda?

Resumindo: 3 tipos - sem chumbo, baseada em chumbo, e fluxo. Baseadas em chumbo mais confiáveis e preferidas em aplicações críticas como eletrônica médica ou aeroespacial.

Soldagem é soldagem (welding)?

Termos usados intercambiavelmente. Porém, embora similares, processos e sub-técnicas diferentes. Diferença principal: fusão. Na soldagem (soldering), fabricantes aquecem metal a ser unido mas NUNCA derretem.

O que é método de soldagem?

Processo para unir peças metálicas formando ligação mecânica ou elétrica. Usa liga de baixo ponto de fusão (solda) derretida e aplicada às peças; liga-se às peças e forma conexão quando solidifica.

O que preciso para soldar?

Lista completa de acessórios:

• Pré-aquecedores de soldagem
• Mãos auxiliares
• Tapete de soldagem
• Lupa de soldagem
• Absorvedor de fumaça
• Fita de solda
• Kit de pinças
• Limpador de ponta de ferro (Lã de latão)

Quais os dois tipos de soldagem?

Três formas, cada uma exigindo temperaturas progressivamente maiores e produzindo resistência de junta cada vez maior:

• Solda Mole, Originalmente Liga Estanho-Chumbo como Metal de Adição.
• Solda de Prata, Liga Contendo Prata.
• Brasagem, Liga de Latão para Metal de Adição.

Soldagem vai ser ilegal?

Para qualquer pessoa introduzir no comércio solda ou fluxo não isento de chumbo a menos que rotulo proeminente declarando ilegal uso em instalação/reparo de encanamento fornecendo água para consumo humano.

Como soldar passo a passo?

5 Passos Importantes de Processo de Soldagem por Onda

• Passo 1. Derreter a Solda. Primeiro passo em todo processo.
• Passo 2. Limpar Componentes. Passo crucial.
• Passo 3. Posicionamento da PCB.
• Passo 4. Aplicação de Solda.
• Passo 5. Limpeza.

Quais os três tipos de soldagem?

Resumo: três principais tipos: baseada em chumbo, sem chumbo, e fluxo.

Do que solda é feita?

Geralmente ligas baseadas em estanho, chumbo, cádmio, zinco, índio. Disponíveis em várias formas físicas para facilitar aplicação. Lingotes de solda para repor banhos grandes para imersão ou soldagem por onda.

Precisa fluxo para soldar?

Sim, pode soldar sem fluxo. Embora útil pois quebra óxidos no metal, não necessário. A maioria soldas hoje vem com núcleo de colofônia que faz trabalho do fluxo quebrando óxidos.

Como soldar com segurança?

Segurança na Soldagem

• Nunca toque elemento do ferro.
• Segure fios a aquecer com pinças ou grampos.
• Mantenha esponja de limpeza úmida durante uso.
• Sempre devolva ferro ao suporte quando não em uso. Nunca deixe na bancada.
• Desligue e desconecte quando não em uso.

Qual tipo de solda mais forte?

Solda 60-40 (60% estanho, 40% chumbo) mais cara, mas junta mais forte e fácil de trabalhar por ponto de fusão baixo. 40-60 mais barata mas difícil. 50-50 bom compromisso custo/facilidade.

Por que estanho usado na solda?

Mistura estanho/chumbo permite solda com ponto de fusão menor que metais unidos. Na soldagem (welding), mesmo metal base usado para unir partes.

Por que fluxo usado na soldagem?

Em soldagem de metais, fluxo serve triplo propósito: remove metal oxidado das superfícies a soldar, veda ar prevenindo oxidação, e facilitando amálgama melhora características de umectação da solda líquida.

Solda forte como soldagem (welding)?

Ligação criada quando material derretido solidifica. Não tão forte quanto soldagem (welding) ou brasagem. Junta soldada não é conexão mecânica. Se mal feita, peças não conduzem eletricidade corretamente.

Pode soldar em madeira?

Muitos acabamentos superficiais soldáveis com fluxo correto. Dispositivos usam solda para unir cobre, prata, ouro, mas sabia que pode soldar superfícies de madeira? Fácil com fluxo correto.

O que solda NÃO adere?

Solda não adere a superfícies metálicas sujas ou oxidadas. Limpe superfícies planas a soldar com lã de aço, lima, lixa, etc. Importante limpar completamente. Raspe fios a soldar com costa de faca ou peça metálica plana.

OK soldar fios elétricos?

Conforme regra 110.14, não contra código NEC ter emendas elétricas soldadas desde que conforme regras. Varia por jurisdição local, mas se trabalho antigo, na maioria casos aceito a menos que risco de incêndio.

Pode soldar 230V?

Sim, solda derrete facilmente sob condições de falta. Embora fluida ~180-220°C conforme grau, pode ficar plástica abaixo de 120°C.

Quais os 4 tipos de solda?

Três principais: sem chumbo, baseada em chumbo, núcleo de fluxo. Outro tipo: liga de prata. Feitos pela composição de ligas. Outros tipos dependendo de forma, estilo de núcleo, aplicação.

Que calor derrete solda?

Solda mole típica: faixa 90-450°C (190-840°F; 360-720K), comum em eletrônica, encanamento, chapas. Ligas fundindo 180-190°C (360-370°F; 450-460K) mais usadas.

O que pode ser soldado?

Metais soldáveis: ouro, prata, cobre, latão, ferro. Metal de adição (solda) derrete. Ao solidificar, liga-se às peças e une. Ligação não tão forte quanto junta brasada ou soldada (welded).

Vantagens da soldagem?

• Baixa potência necessária
• Baixa temperatura de processo
• Sem distorções térmicas e tensões residuais nas peças
• Microestrutura não afetada por calor
• Processo facilmente automatizado
• Materiais diferentes podem ser unidos
• Grande variedade de materiais unidos
• Peças de parede fina podem ser unidas

O que usar se não tiver fluxo?

Geléia de petróleo (vaselina) melhor alternativa eficaz a fluxo comercial. Ceras e ingredientes de água mineral tornam antioxidante, por isso facilmente usado como fluxo de soldagem.

Posso usar cola em vez de solda?

NÃO há bom substituto para soldagem. Nenhuma cola conduz eletricidade ou prende tão bem quanto solda.