Soldadura

Os equipamentos eletrónicos modernos tornam-se cada vez mais avançados e complexos, ao mesmo tempo que as suas dimensões diminuem. Isto é uma vantagem para o produto final, mas também complica o processo de montagem dos componentes na fábrica e, em caso de defeito ou deterioração, a sua posterior reparação numa oficina, centro de reparação ou serviço técnico.

Nas fábricas, a qualidade da soldadura é geralmente garantida por linhas de montagem automatizadas e até por robôs especializados nesta tarefa; no entanto, nas oficinas de reparação esta tarefa cabe a uma pessoa. A qualidade das soldaduras e, portanto, das reparações depende unicamente da perícia do técnico, bem como do equipamento e das ferramentas utilizadas. As estações de soldadura são, sem dúvida, um ponto-chave e o eixo que define a qualidade dos trabalhos em qualquer oficina de reparação eletrónica.

CARACTERÍSTICAS A TER EM CONTA AO SELECIONAR UMA ESTAÇÃO DE SOLDADURA / DESSOLDADURA

A seguir indicamos as principais diretrizes para selecionar uma estação de soldadura adequada e explicamos a terminologia utilizada neste tipo de equipamentos.

SELEÇÃO DE UMA ESTAÇÃO DE SOLDADURA

Há já algum tempo que um ferro de soldar convencional se tornou uma ferramenta insuficiente e obsoleta, até para reparações domésticas. Hoje em dia o mercado oferece uma vasta gama de estações de soldadura destinadas à reparação especializada de cada tipo de equipamento eletrónico moderno, desde modelos básicos para uso esporádico até modelos avançados que reúnem múltiplas funcionalidades.

Aqui fazemos uma breve classificação dos diferentes tipos de estações de soldadura, descrevendo as suas particularidades e modos de utilização em cada caso.

Convencionalmente, podemos dividir as estações de soldadura nas seguintes categorias:

• Ferro de soldar de contacto alimentado diretamente pela rede elétrica
• Estações de soldadura de contacto
• Estações de soldadura de contacto para soldadura sem chumbo
• Estações de soldadura por ar quente
• Estações combinadas de soldadura por ar quente / contacto

FERRO DE SOLDAR DE CONTACTO ALIMENTADO PELA REDE ELÉTRICA

É a modalidade mais simples, muito utilizada há anos para uso doméstico e também no âmbito profissional, embora neste caso tenha caído progressivamente em desuso, exceto para aplicações específicas.

Os modelos modernos incluem uma ficha com ligação à terra (Schuko). Esta ligação à terra está ligada à ponta do ferro, evitando a acumulação de cargas eletrostáticas. Isto evita a destruição de dispositivos sensíveis durante o processo de soldadura.

O princípio de funcionamento é extremamente simples: ao ligá-lo à rede elétrica, a corrente circula pela resistência do ferro, que aquece por efeito Joule. O calor produzido transmite-se à ponta por condução térmica, até atingir a temperatura de equilíbrio. A temperatura da ponta ultrapassa os 350 ºC e costuma demorar cerca de 2 a 3 minutos a ser atingida.

ESTAÇÃO DE SOLDADURA DE CONTACTO

As mais simples e de utilização mais habitual são as estações de soldadura de contacto. Do ponto de vista técnico, o seu funcionamento é semelhante ao dos antigos ferros de soldar, mas com características mais avançadas, como o controlo de temperatura.

O principal problema de um ferro de soldar é o risco de sobreaquecer os componentes sensíveis ao calor, sobretudo os semicondutores. Isto acontece porque num antigo ferro de soldar convencional não havia forma de controlar a temperatura: aquece até à sua temperatura máxima e a única forma de evitar o sobreaquecimento dos componentes é não manter o contacto durante demasiado tempo.

Em contrapartida, uma estação de soldadura de contacto moderna incorpora geralmente uma fonte de alimentação integrada, que proporciona isolamento galvânico entre a rede elétrica e a ponta do ferro. A fonte incorporada permite ainda regular a tensão de saída e, deste modo, a temperatura. Na maioria dos casos, a gama ótima de temperaturas situa-se entre 250 e 330 graus centígrados.

Além disso, a maior parte das estações de soldadura integra um sistema de estabilização térmica baseado num controlador PID, que mantém estável a temperatura da ponta e compensa a perda de temperatura quando a ponta arrefece ao entrar em contacto com o estanho ou o componente.

ESTAÇÃO DE SOLDADURA DE CONTACTO SEM CHUMBO

A potência das estações de soldadura de contacto normais geralmente não ultrapassa 50-60 W. Mesmo com a função de estabilização térmica, a sua utilização limita-se a soldas com temperaturas de fusão baixas (soldadura convencional com chumbo).

Para a reparação de placas modernas fabricadas de acordo com a diretiva europeia RoHS, que prescreve o uso exclusivo de soldas sem chumbo (com temperaturas de fusão altas), é necessário utilizar estações de soldadura preparadas para esse efeito. A utilização de estações não compatíveis com RoHS pode provocar os seguintes problemas:

• Danos por sobreaquecimento nos componentes devido a temperatura não controlada
• Danos por sobreaquecimento da ponta do ferro ou redução da sua vida útil
• Danos por sobreaquecimento nas pistas da placa
• Soldaduras de má qualidade ou frias

Por isso, nas placas modernas as reparações devem ser feitas com estações de soldadura sem chumbo.

O funcionamento deste tipo de estações é semelhante ao das estações normais, mas a sua potência parte dos 70-85 W e chega aos 150-180 W.

Estas estações minimizam o tempo de estabilização da temperatura e, portanto, o sobreaquecimento, através de controladores PID.

As estações de soldadura sem chumbo também são válidas para soldadura convencional.

ESTAÇÕES DE SOLDADURA POR AR QUENTE

Atualmente os componentes de montagem superficial ou SMD são utilizados massivamente e quase todas as placas modernas incluem uma boa percentagem destes elementos.

Para soldar e dessoldar componentes SMD é praticamente imprescindível utilizar estações de soldadura / dessoldadura por ar quente.

O seu funcionamento baseia-se num ventilador ou turbina que cria um jato de ar que, ao passar por uma serpentina de aquecimento, atinge a temperatura desejada. O ar quente é depois conduzido através de um bico colocado na ponta da pistola, que permite dirigir o jato para a zona ou componente a soldar ou dessoldar.

Este método é fundamental para a soldadura de componentes com muitos pinos, pois as técnicas alternativas por contacto são muito mais complicadas e com maior risco de falhas.

As estações de soldadura por ar quente são utilizadas intensivamente na reparação de telemóveis, placas de eletrodomésticos, centralinas ou ECUs de veículos, máquinas de vending e praticamente qualquer dispositivo eletrónico.

OUTRAS FERRAMENTAS DE SOLDADURA

Dessoldadores:

Os dessoldadores são ferramentas que permitem dessoldar componentes das placas, algo habitualmente necessário na reparação de equipamentos eletrónicos.

Existem vários tipos de dessoldadores:

De êmbolo: baseiam-se num cilindro oco de alumínio com um bico numa das extremidades que permite aspirar o estanho fundido. Na outra extremidade possuem um atuador que desloca um êmbolo até à posição de uso; ao soltá-lo, produz-se vácuo no interior, que aspira o estanho quente.

De pera: montam-se no corpo de um ferro de soldar, substituindo a ponta, e são formados por uma ponta oca e uma pera de borracha.

De bomba de vácuo: o sistema de dessoldadura é semelhante aos dois anteriores, mas o vácuo é obtido através de uma bomba de vácuo.