Compreensão clara das descrições de pasta de solda

Formulação e seleção de solda facilitadas

Há 5.000 anos, os antigos mesopotâmicos tentaram unir superfícies metálicas usando um metal de enchimento. Por volta de 3000 a.C., as espadas sumérias eram montadas com solda manual¹. Infelizmente, para muitos dos usuários de solda de hoje, compreender o que está dentro de sua formulação de solda pode muito bem ser comunicado em sumério antigo. Buscando combater a estrutura bizantina da formatação da solda, a Nordson EFD elaborou um conjunto de regras claras para descrever as pastas de solda. Agora, cada fórmula exclusiva da Nordson pode ser facilmente distinguida uma da outra. Para os usuários, essa descrição de fórmula o beneficia ao fornecer um meio lógico e inequívoco de conhecer a fórmula do fluxo, o método de aplicação, a liga, o conteúdo de metal, o tipo de embalagem, a quantidade e a cor do pistão que cada produto contém.

Há alguns anos, a Nordson EFD criou esta nova descrição de fórmula para que cada fórmula única possa ser facilmente distinguida de outras químicas. A imagem abaixo mostra como os nomes de solda são compilados e como entender o significado de cada elemento no nome da solda.

Seleção de solda

A abordagem da Nordson EFD para selecionar uma solda pode ser condensada em um processo de três etapas:

• Selecione sua liga
• Selecione seu fluxo
• Selecione suas características especiais

Com essa abordagem, você pode especificar com facilidade e precisão a solda certa para suas necessidades. Naturalmente, há detalhes adicionais sobre o desempenho da liga e do fluxo que não são abordados aqui e que podem ser muito importantes no processo de seleção. Nesses casos, recomendamos que entre em contato com o especialista de vendas de solda da Nordson EFD para ajudá-lo a selecionar a melhor pasta de solda para o trabalho. Se precisar de assistência para fazer sua seleção de solda porque tem um requisito de desempenho exclusivo, entre em contato com a Nordson EFD aqui.

Etapa 1: Selecione sua liga

A escolha da liga de solda correta é essencial para obter os resultados desejados em seu processo de soldagem. As ligas são com ou sem chumbo. Além disso, as temperaturas sólidas e líquidas de cada tipo de solda variam. Por fim, as formulações de solda são desenvolvidas para atender às necessidades de potência dos recursos da aplicação.

A primeira etapa é responder a essas três perguntas:

• Sua liga precisa ser livre de chumbo?
• Há algum requisito ou limitação de temperatura de refluxo?
• De que tipo ou tamanho a energia precisa ser para o menor recurso em seu aplicativo?

Com ou sem chumbo

As aplicações atuais normalmente exigem o uso de uma liga de solda com ou sem chumbo. No caso de você precisar de uma liga de solda sem chumbo, um cenário comum é devido à inclusão do produto na diretiva RoHS (Restriction of Hazardous Substances, Restrição de Substâncias Perigosas); em outros casos, o uso de uma solda sem chumbo pode fazer parte de uma exigência corporativa.

Em muitos casos em que uma solda com chumbo é necessária para a sua aplicação, o motivo é que a aplicação em si não se enquadra nos regulamentos da RoHS, pois os requisitos de temperatura de refluxo só podem ser atendidos com ligas de solda com alto teor de chumbo isentas de acordo com o regulamento da RoHS.

Temperatura de fusão

Cada liga de solda tem uma faixa de temperatura na qual ela muda de sólido para líquido. Para definir isso melhor, a mudança de fase do estado sólido para o estado líquido começa quando você atinge a temperatura solidus e termina ao atingir a liquidus. Abaixo da temperatura solidus, a liga está em um estado 100% sólido. Entre os estados solidus e liquidus, há uma região chamada de faixa plástica. Na faixa plástica, uma parte da liga é sólida, mas a maior parte da solda é líquida. Além disso, as ligas são chamadas de eutéticas quando os estados solidus e liquidus são iguais.

O processo de umedecimento é quando o metal da solda se funde com o metal da placa de circuito impresso ou dos componentes. A solda se torna fluida e flui ao longo do componente e do substrato, criando a junta de solda que seu processo exige.

A umectação começa na temperatura solidus, mas a melhor umectação ocorre em uma temperatura de pico de 15° C ou mais acima do estado liquidus. Se a sua junta de solda precisar manter a integridade física durante uma operação posterior (possivelmente um segundo processo de refluxo), a temperatura de pico da operação posterior precisa estar abaixo da temperatura solidus da liga.

Tamanho da partícula

A etapa final na seleção de uma liga é escolher a distribuição correta do tamanho das partículas. Os tamanhos das partículas são apresentados com referências cruzadas aos requisitos típicos de impressão e distribuição. As dimensões listadas para os tamanhos de asa de gaivota, quadrado/círculo e ponto de distribuição representam a menor característica recomendada para aquele tamanho de pó. Se a característica for menor, sua aplicação requer o próximo tamanho de pó menor. Em uma situação em que um fabricante seleciona um tamanho de pó muito grande, ele normalmente terá problemas de impressão e dispensação, o que resulta em comprometimento da qualidade. O uso de um pó menor tem um preço mais alto, mas, quando necessário, garante os melhores resultados de soldagem.

Etapa 2: Selecione seu fluxo

Há cinco categorias gerais de fluxo. Cada uma está disponível com uma variedade de níveis de atividade, as qualidades de seus resíduos e os métodos de limpeza necessários para remover os resíduos após o processo de soldagem.

As descrições a seguir oferecem informações sobre o que são as respectivas seleções de fluxo, o que elas fazem e como remover o resíduo de cada fórmula de fluxo.

Seleção de fluxo

Rosin (R)

O fluxo R é composto de breu e solvente. O fluxo de breu tem atividade muito baixa e é adequado apenas para superfícies fáceis de soldar. A classificação IPC é ROL0. O resíduo R é duro, não corrosivo, não condutor e pode ser deixado sobre ele. O resíduo pode ser removido com um solvente apropriado.

Colofônia ligeiramente ativada (RMA)

O fluxo RMA consiste em breu, solvente e uma pequena quantidade de ativador. A maioria dos fluxos RMA tem atividade relativamente baixa e é mais adequada para superfícies facilmente soldáveis. A classificação IPC geralmente é ROL0, ROL1, ROM0 ou ROM1. O resíduo do fluxo RMA é claro e macio. A maioria é não corrosiva e não condutora. Muitos fluxos RMA passam no teste SIR como um fluxo NC (No-Clean). Os resíduos podem ser removidos com um solvente apropriado.

Ativado por colofônia (RA)

O fluxo RA consiste em colofônia, solvente e ativadores agressivos. O fluxo RA tem atividade semelhante e superior ao RMA para superfícies moderada e altamente oxidadas. A classificação IPC geralmente é ROM0, ROM1, ROH0 ou ROH1. Na ausência de testes que comprovem o contrário, presume-se que o resíduo do fluxo RA seja corrosivo. As montagens sensíveis à corrosão ou à possibilidade de condução elétrica através do resíduo devem ser limpas o mais rápido possível após a montagem. Os resíduos podem ser removidos com um solvente apropriado.

Não limpo (NC)

O fluxo NC consiste em breu, solvente e uma pequena quantidade de ativador. Normalmente, o fluxo NC tem atividade baixa a moderada e é adequado para superfícies facilmente soldáveis. A classificação IPC é geralmente ROL0 ou ROL1. O resíduo NC é transparente, duro, não corrosivo, não condutor e foi projetado para ser deixado em muitos tipos de montagens. O resíduo pode ser removido com um solvente apropriado. Alguns fluxos NC, mas não todos, são mais difíceis de remover do que os fluxos RMA.

Solúvel em água (WS)

O fluxo WS consiste em ativadores, tixotrópio e solvente. O fluxo WS é fornecido em uma ampla gama de níveis de atividade, desde nenhuma atividade até uma atividade extremamente alta para soldagem até mesmo nas superfícies mais difíceis, como aço inoxidável. A classificação IPC normalmente começa com OR para orgânico. Eles vêm em níveis de atividade L, M, H e conteúdo de haleto de 0 ou 1. Por definição, o resíduo pode ser removido com água.

Conforme explicado acima, cada fluxo está disponível com uma variedade de níveis de atividade, as qualidades de seus resíduos e os métodos de limpeza necessários para a limpeza do processo de soldagem. Agora que você tem um bom entendimento das características dos fluxos disponíveis, está pronto para considerar as características especiais que sua formulação pode exigir.

Etapa 3: Selecione suas características especiais

As aplicações de solda desafiadoras muitas vezes incluem características especializadas. Alguns exemplos de uma característica de aplicação desafiadora incluem resíduos restritos, preenchimento de lacunas, superfícies verticais, refluxo rápido, transferência de pinos, imersão, baixo vazio e fluxo rastreável por UV.

Duas fórmulas de fluxo têm desempenho muito diferente, apesar de terem as mesmas classificações QQ-S-571E e J-STD-004. A solda que oferece características especiais pode, muitas vezes, resolver desafios de solda que as fórmulas sem essas características simplesmente não conseguem.

Formulação de pasta de solda facilitada

Fazer seleções inteligentes de pasta de solda é essencial para a fabricação de produtos de alta qualidade. Essa descrição de fórmula o beneficia ao fornecer um meio lógico e inequívoco de conhecer a fórmula do fluxo, o método de aplicação, a liga, o conteúdo de metal, o tipo de embalagem, a quantidade e a cor do pistão que cada produto contém.

Para saber mais, acesse:

Guia de seleção de solda

Página da categoria Solda, Fluxo e TIM

¹Brady, George; et al. (1996). Manual de materiais. McGraw Hill. pp. 768–70. ISBN978-0-07-007084-4.

John Vivari

John Vivari é o gerente de linha de produtos de solda da Nordson EFD.

 

John tem mais de 25 anos de experiência em design eletrônico e montagem. Desde que se juntou à Nordson EFD em 2001, ele tem usado sua experiência em dosagem de fluido e tecnologia de pasta de solda para ajudar os clientes no desenvolvimento de processos de precisão de dosagem, impressão e refluxo. Ele é autor de três patentes e mais de uma dúzia de artigos técnicos.

 

John é bacharel em Engenharia Industrial pela Universidade de Rhode Island e mestre em Engenharia de Manufatura Industrial pela Universidade de New Haven.