Soldadura

Los equipos electrónicos modernos se vuelven cada vez más avanzados y complejos, a la vez que sus dimensiones se reducen. Esto es una ventaja de cara al producto final pero a la vez también complica el proceso de montaje de sus componentes en fábrica y, en el caso de algún defecto o deterioro, su posterior reparación en un taller, centro de reparación o SAT.

En las fábricas la calidad de la soldadura viene garantizada generalmente por cadenas de montaje automatizadas e incluso robots especializados para esta tarea, sin embargo en los talleres de reparación de la misma placa esta tarea le corresponde a un ser humano. La calidad de las soldaduras y por tanto de las reparaciones depende entonces únicamente de la pericia del técnico así como del equipamiento y herramientas empleadas. Las estaciones de soldadura son sin duda un punto clave y el eje angular que marca la calidad de los trabajos en cualquier taller de reparación electrónica.

CARACTERISTICAS A TENER EN CUENTA AL SELECCIONAR UNA ESTACION DE SOLDADURA / DESOLDADURA

A continuación vamos a indicar las directrices principales para la selección de una estación de soldadura apropiada, así como a explicar la terminología empleada en este tipo de equipos.

SELECCIÓN DE UNA ESTACIÓN DE SOLDADURA

Un soldador convencional hace ya tiempo que se ha vuelto una herramienta insuficiente y obsoleta incluso para arreglos domesticos, hoy en día el mercado de equipos de soldadura ofrece una amplia gama de estaciones de soldadura destinadas para reparación especializada de cada tipo de equipos electrónicos modernos, existiendo modelos de estaciones de soldadura desde el mas básico para uso esporádico hasta modelos avanzados que agrupan múltiples funcionalidades.

Aquí haremos una breve clasificación de los diferentes tipos de estaciones de soldadura,describiendo sus particularidades distintivas y modos de uso en cada caso.

Convencionalmente podemos dividir todas las estaciones de soldadura en las siguientes categorías:

•         Soldador de contacto directamente alimentado desde la red electrica
•         Estaciones de soldadura de contacto
•         Estaciones de soldadura contacto para soldadura sin plomo
•         Estaciones de soldadura por aire caliente
•         Estaciones de soldadura por aire caliente / contacto combinadas

SOLDADOR DE CONTACTO ALIMENTADO POR RED ELECTRICA

Es la modalidad mas simple y empleada intensivamente años atrás para uso domestico, y también para el ambito profesional aunque en este caso ha ido quedando paulatinamente en desuso salvo para aplicaciones especificas.

Los modelos modernos incluyen una clavija de enchufe con toma de tierra (Schuko). Esta toma de tierra está conectada a la punta del soldador, evitando así la acumulación de cargas electrostáticas en ésta. Esto evita la destrucción de dispositivos sensibles durante el proceso de soldadura.

El principio de funcionamiento de este tipo de soldador es extremadamente simple, al conectarlo a la red eléctrica circulará corriente por la resistencia del soldador, que producirá su calentamiento por efecto Joule. El calor producido en la resistencia se transmite a la punta del soldador por conducción térmica, calentándose hasta que se llega a la temperatura de equilibrio. La temperatura que alcanza la punta de un soldador es de más de 350ºC y suele tardar en alcanzarse unos 2 ó 3 minutos aproximadamente.

ESTACIÓN DE SOLDADURA DE CONTACTO

Las más sencillas y de empleo mas habitual, son las estaciones de soldadura de contacto. Desde el punto de vista técnico su funcionamiento es similar al de los antiguos soldadores, pero con características mas avanzadas como el control de temperatura.

El problema principal de un soldador consiste en el riesgo de sobrecalentar los componentes sensibles al calor, sobre todo semiconductores. Esto ocurre porque en un antiguo soldador convencional de lápiz no había forma de controlar la temperatura: se calienta hasta su temperatura máxima, y la única forma de controlar el sobrecalentamiento de los componentes es teniendo cuidado de no mantener un tiempo excesivo el contacto con los mismos.

En cambio una estación de soldadura de contacto moderna por lo general incorpora una fuente de alimentación integrada, que proporciona un aislamiento galvánico entre la red de alimentación y punta del soldador. La fuente de alimentación incorporada permite ademas regular el voltaje de salida y de este modo la temperatura. En mayoría de los casos el rango óptimo de temperaturas está comprendido entre los 250 y 330 grados centígrados.

Además de esto, la mayor parte de las estaciones de soldadura llevan integrado un sistema de estabilización térmica basado en un controlador PID que mantiene estable la temperatura de la punta, compensando la perdida de temperatura que ocurre cuando la punta se enfriá al hacer contacto con el estaño o el componente.

ESTACIÓN DE SOLDADURA DE CONTACTO SIN PLOMO

La potencia de las estaciones de soldadura de contacto normales por lo general no supera 50-60 W. Aun teniendo en cuenta la función de estabilización térmica, su uso se limita a soldaduras con temperaturas de fusión bajas (soldadura convencional con plomo).

Para la reparación de placas modernas fabricadas deacuerdo con la directiva europea RoHS, que prescribe el uso exclusivo de soldaduras sin plomo (con temperaturas de fusión altas) es necesario usar estaciones de soldadura habilitadas para tal efecto. El uso de estaciones no compatibles con RoHS puede provocar los siguientes problemas:

•         Daños por sobrecalentamiento en componentes por empleo de temperatura no controlada
•         Daños por sobrecalentamiento de la punta del soldador o reducción de su vida util
•         Daños por sobrecalentamiento en las pistas de la placa
•         Soldaduras de mala calidad o frias

Por ello en placas modernas se deben realizar las reparaciones empleando estaciones de soldadura sin plomo.

El funcionamiento de este tipo de estaciones similar al funcionamiento de las estaciones de soldadura normales, pero su potencia parte de 70-85 W y va hasta 150-180 W.

Estas estaciones minimizan el tiempo de estabilización de temperatura y por tanto el sobrecalentamiento empleando controladores PID.

Las estaciones de soldadura sin plomo son también validas para realizar soldadura convencional.

ESTACIONES DE SOLDADURA POR AIRE CALIENTE

Actualmente el empleo de componentes de montaje superficial o SMD es empleado masivamente y casi todas las placas modernas incluyen un buen porcentaje de elementos de este tipo.

Para soldar y desoldar componentes SMD es casi imprescindible el empleo de estaciones de soldadura / desoldadura por aire caliente.

Su funcionamiento se basa en un ventilador o turbina que crea un chorro de aire, y que al pasar por un serpentín calefactor adquiere la temperatura deseada. Después el aire caliente se conduce a través de una tobera colocada en la punta de la pistola que permite dirigir el chorro a la zona o componente a soldar o desoldar.

Este método es básico para la soldadura de componentes con grandes patillajes, ya que el empleo de técnicas alternativas por contacto es mucho mas complicado y con mayor riesgo de fallos.

Las estaciones de soldadura de aire caliente se utilizan intensivamente para la reparación de téfonos móviles, placas de equipos domésticos, centralitas o ECUs de vehículos, maquinas de vending y prácticamente cualquier dispositivo electrónico.
 

OTRAS HERRAMIENTAS DE SOLDADURA

Desoldadores:

Los desoldadores son herramientas que permiten desoldar componentes de las placas. Esto suele ser necesario en las reparaciones de equipos electrónicos.
 
Existen varios tipos de desoldadores:

De émbolo: se basan en un cilindro hueco de aluminio, con una boquilla que permite succionar el estaño fundido en uno de los extremos del cilindro. En el otro extremo del cilindro poseen

un actuador que permite desplazar un émbolo hasta su posición de uso. Al liberarlo produce un vacío es su interior que succiona el estaño caliente.

 De perilla: van montados sobre el cuerpo de un soldador, sustituyendo a la punta del soldador, formado por una punta de soldador hueca y una perilla de goma.
 
De bomba de vacío: el sistema de desoldadura es similar a los dos anteriores, sólo que el vacío se consigue gracias a una bomba de vacío.