[Tuto] Les soudures à l'étain...

Pas de discussions dans cette catégorie, simplement des réponses à des questions précises et/ou récurrentes.

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Xavier_AL
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[Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Xavier_AL »

Salut à tous,

Forcé de constater que la discipline ne s'apprend pas, mais s'expérimente de nos jours…
Vous allez me dire : "Tout le monde sait souder…"

Bon, je ne vais pas vous faire le coup du "Non, la soudure est un Art" ou "On n'apprend pas à parler en allant à la bibliothèque!", mais la soudure à l'étain (ou à l'argent, car le plomb a été banni de l'électronique) peu réserver des pièges à retardement!


station-de-soudage[1].jpg
station-de-soudage[1].jpg (8.04 Kio) Consulté 3256 fois




Dans ce tuto, je me réserve le droit de vous enseigner ce qui vous paraîtra évident et donc ce que l'on vous a toujours caché !

Une soudure se fait avec un matériel spécifique:
- Un fer à souder, thermorégulé de préférence, une pompe à dessouder.
- Un support de fer avec un porte éponge humide.
- Un bon éclairage, un sous-main de couleur claire et uni (carton).
- Un espace de travail raisonnable.

Ce type de kit bon marché est l'élément de base pour débuter:
Il est constitué du fer, d'une pompe à dessouder, et d'un support.
La prochaine étape sera une station de soudage, mais il est toujours bon de posséder plusieurs fers selon la réparation/fabrication à effectuer.
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81LpNqtjv0L._SL1500_[1].jpg (266.58 Kio) Consulté 3254 fois

Les soudures:

Elles se font du bas vers le haut, de la surface la plus grande vers la surface la plus petite à cause de la dissipation thermique.

Il faut toujours garder à l'esprit que nous travaillons avec un élément liquide, et que la soudure et soit absorbée, soit stockée en partie basse.

Elles se font sur un métal non ferreux et étamé, même s'il est toujours possible de souder certains type de 'Fer blanc" qui contiennent des matériaux ductiles dans leur composition (alliage). Les boîtes à sardines, avant d'être enduites de plastique, étaient étamées. Mais dans certains cas, il faut créer des aspérités dans la tôle par abrasion ou en appliquant un acide phosphorique.

Le fondant (flux de soudage):

Additif à l'alliage d'étain/argent, ce fondant permet de nettoyer et préparer la surface à souder.
A la base, l'ammonique était utilisée comme fondant, mais rapidement remplacé par un produit moins nocif.

De nos jours, ce fondant est inclus dans l'âme du métal, et ressemble à un verni.
Mais, une fois "caramélisé", ce vernis thermo-ductile, empêche la répartition naturelle du métal.
Il faut donc le retirer en cas de production trop importante de cette croûte.

Généralement due à une température de chauffe trop peu élevée, il est possible de le retirer avec un solvant à vernis à ongle classique et bas de gamme, mais aussi avec un produit, plus chère et spécialisé.



L'application:

Une soudure consiste à relier deux pièces de manière définitive.
Une surchauffe des pièces et des surfaces contribue à faire fondre les constituants plastiques, graisses, oxydes ou vernis du montage.
Ces impuretés s'opposent à l' "accroche" de la soudure. Il faut donc vérifier à appliquer une soudure sur une surface propre, dégraissée et non oxydée. Car dans certains cas, une couche isolante de fondant (flux) s'intercale entre les deux objets à souder.
Cela provoque généralement des soudures dites "sèches", pouvant provoquer une liaison éclectique intermittente.
Car, même sans soudure franche, la soudure assure quand-même une continuité électrique, non pas par soudure de surface, mais par contact avec le métal de la pastille. Le fondant "colle" la patte du composant, mais lorsque le composant ou le circuit imprimé chauffe, la dilatation fait que le composant se dilate et bouge, ce qui provoque une perte de contact et donc de continuité électrique.
De plus, il ne faut pas accélérer le séchage (figeage du métal) en soufflant dessus… manie que l'on prend vite pour évacuer la fumée !
Cela provoque des soudures "vibrées", disgracieuses, pouvant étaler la soudure et provoquer des mauvais contacts.
Il faut laisser la soudure prendre naturellement, et sans multiples retours de la panne sur la soudure.
Elles doivent être brillantes et peu abondantes (patte du composant encore visible).

soudure1.jpg
soudure1.jpg (43.57 Kio) Consulté 3499 fois
Voici quelques exemples de soudures:
1/ Un soudure conforme et fiable: brillante, patte visible, sans halo brun/sombre au pourtour de celle-ci.
2/ Soudure dite "Sèche", l'oxydation et l'état de surface de la patte du composant forme une couche isolante.
Il n'y a pas de soudure à proprement dite, mais le composant est serti … collé. La conductivité électrique n'est assurée que par le contact de la patte sur la pastille côté composant. Donc, soumis à la dilatation thermique et à la position du composant. (diagnostique à la bombe à froid ou en tapotant les composants en fonctionnement)
3/ Soudure bombée, classique des soudures sur pattes trop courtes. A éviter! Car impossible de déterminer si la patte est bien soudée. Il faut donc utiliser la pompe à dessouder, puis refaire la soudure.
4/ Le circuit imprimé est gras, ou la soudure a déposé le fondant sur la pastille, typique d'une soudure du haut vers le bas.
La soudure a les mêmes caractéristiques qu'une soudure sèche, mais avec une patte 'folle", non immobilisée.

Il est inutile de dire qu'une soudure prend mieux sur une surface déjà étamée et dégraissée.
Et lors de l'étamage d'un fil multibrins, pensez à torsader les bruns entre vos doigts avant l'étamage, cela évite d'avoir un balaye-brosse à souder une fois celui-ci inséré dans le PCB (circuit-imprimé).

Vérification visuelle:

Une bonne soudure est brillante, la liaison entre la patte et la soudure est invisible et la quantité de soudure est raisonnable.

Toutes soudures en boules, avec le pourtour de la patte sombre ou brun, avec une patte oxydée, ou avec un aspect terne… sont à refaire!

Pompe à dessouder, grattage de la patte (si oxydée) avec de la toile émeri, puis ressoudage.

Ne pas oublier de retirer le fondant brun avec du nettoyant à vernis à ongle, il n'attaquera pas le verni du PCB, et laissera un circuit-imprimé propre. Ce fondant inesthétique peut être pris pour une zone de surchauffe sur une carte, et peut entrainer un mauvais diagnostique pour les réparations futures.



Amusez-vous bien.
Dernière modification par Xavier_AL le 04 févr. 2020 18:39, modifié 25 fois.
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Pocket »

Salut,

En ce qui concerne la soudure au plomb, elle est autorisée pour la réparation de matériel électronique soudé au plomb (avant 2006)
Il est fortement déconseillé de mélanger soudure au plomb et sans plomb (au boulot on a le matos en double pour ne pas poluer les pannes de fer). Comme nos vieilleries sont soudées au plomb, je conseille de les réparer avec de la soudure plombée, en plus ça a l'avantage d'être plus facile. Pour du bricolage avec du materiel récent, comme tout le monde n'a pas forcément les moyens de se payer deux fers, une solution consiste à acheter deux pannes. Au pire, pour des bricolages personnels, personne n'ira vérifier que vous avez utilisé une soudure plombée, et à vous de gérer les déchets intelligement.

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Notator
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Notator »

L'éponge humide, c'est à proscrire ; rien de tel pour flinguer les pannes (choc thermique) à terme.
Le mieux pour les nettoyer, c'est la boule en copeaux métallique.

Les fabricants fournissent des éponges avec leurs fers car ce n'est pas cher, et ça fait des consommables. :wink:

A préciser que le critère le plus important pour bien souder est la durée.
Il faut un fer bien chaud, mais ne pas s'attarder sur les pièces à souder.
Une bonne soudure se fait en un temps très bref.

Et le fil de soudure ne doit pas toucher la panne (sauf avant la soudure, pour l'étamer).
La panne doit chauffer les pièces à souder, et le fil de soudure se liquéfie à leur contact, quand elles ont la bonne température.
Dernière modification par Notator le 02 févr. 2020 14:11, modifié 1 fois.
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hlide
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par hlide »

Voici quelques vidéos que j'ai trouvé fort instructifs :

- Comment refaire les soudures - ce qu'il faut faire ou ne pas faire : https://www.youtube.com/watch?v=OaBRak0HnQs

- Comment démonter les composants de surfaces et traverssants : https://www.youtube.com/watch?v=CVsmwFAkf7I / https://www.youtube.com/watch?v=Hb9gWodVx7Y

- Et si jamais vous vous sentez de faire dans le miniscule, un par un : https://www.youtube.com/watch?v=8Q6YNmBKjiU
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Xavier_AL
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Xavier_AL »

L'éponge humide, c'est à proscrire ; rien de tel pour flinguer les pannes (choc thermique) à terme.
Le mieux pour les nettoyer, c'est la boule en copeaux métallique.
Oui Natator, j'ai hésité à écrire cette ligne…
Car j'utilise de la laine de fer pour nettoyer mon fer.
Les éponges à récurer en inox sont idéales.

Mais, je ne l'ai pas conseillé car j'ai des problèmes magnétiques avec mon fer.
Chauffer un métal le démagnétise, mais la résistance bobinée de mes fers "vintages" magnétisent le corp en acier, et la panne ne semble pas si amagnétique que cela.

Résultat, je me retrouve avec le bout de ma panne… poilue. (dit comme ça, ça fait bizarre.)
Donc, je passe mon temps à l'épiler ces fragments ferreux.
Pour les fers à résistance céramiques et températures contrôlées, cela ne pose pas de problème.

[Le reste complémente le premier message, Merci]

@hlide : Merci pour ces liens… Je vais encore passer la nuit sur des vidéos type "pêche à l'aimant"... :oops:
@Pocket: Bon à savoir !
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Notator »

Xavier_AL a écrit : 31 janv. 2020 21:36
L'éponge humide, c'est à proscrire ; rien de tel pour flinguer les pannes (choc thermique) à terme.
Le mieux pour les nettoyer, c'est la boule en copeaux métallique.
Oui Notator, j'ai hésité à écrire cette ligne…
Car j'utilise de la laine de fer pour nettoyer mon fer.
Les éponges à récurer en inox sont idéales.

Mais, je ne l'ai pas conseillé car j'ai des problèmes magnétiques avec mon fer.
C'est pour cela qu'il ne faut pas utiliser d'éponge à récurer en inox, mais la boule en copeaux faite pour ça (le prix est modique et il y en a pour des années):
https://planete-fpv.com/398-nettoyeur-d ... ouder.html

Pour démagnétiser ta panne, il y a ça :
https://www.leroymerlin.fr/v3/p/produit ... lsrc=aw.ds
Jacobert
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Jacobert »

Pocket a écrit : 31 janv. 2020 11:29 En ce qui concerne la soudure au plomb, elle est autorisée pour la réparation de matériel électronique soudé au plomb (avant 2006)
Donc, je trouverai dans tous les magasins du plomb pour souder?

@ Xavier: "Elle se font du bas vers le haut": c'est le dessin n° 1.
"de la surface la plus grande vers la surface la plus petite": dans le dessin n°1, les surfaces sont identiques

Quel fer à souder a votre préférence?
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Notator »

Jacobert a écrit : 01 févr. 2020 22:30 Donc, je trouverai dans tous les magasins du plomb pour souder?
Probablement.
Perso, je n'utilise pour tout que de la soudure au plomb.
Après des milliers de soudures, je connais parfaitement son comportement en fonction de la température, son usage est donc parfaitement maîtrisé pour moi.
Quel fer à souder a votre préférence ?
Je déduis de ta question que c'est pour un usage courant ; pour moi, c'est une station Weller WS51.
Jacobert
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Jacobert »

Notator a écrit : 02 févr. 2020 14:09 Je déduis de ta question que c'est pour un usage courant ; pour moi, c'est une station Weller WS51.
merci, usage surtout pour électronique. J'aurais cru que l'on m'aurait dit le JBC.

Quels sont les avantages/inconvénients d'une soudure au plomb et à l'étain?
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Totor le Butor
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Totor le Butor »

Il faut prendre de la soudure 60/40 (60% etain, 40% plomb) avec flux décapant incorporé, diamètre max 1mm. On en trouve dans toutes les bonnes crémeries ~25 e les 250 g :mrgreen:.
Ce type de soudure fond à plus basse température que celle sans plomb ~190° vs ~210°et est moins agressive pour les pannes de fer à souder. Elle permet des soudures rapides et faciles sans trop chauffer et stresser les composants.

Le type de fer dépend de ton utilisation, pour la maison et les réparations j'ai un Weller WECP 20 (quasi le même que Notator), il a 35 ans et n'ai changé qu'un condo à l'intérieur, c'est super costaud, on trouve toujours de la pièce détaché mais, bien sûr c'est plus cher.
Enfin, plus cher, c'est relatif, j'ai acheté le mien ~700 Frs en 85, étalé sur 35 ans le coût moyen est ridicule 8) .
De temps en temps on en trouve sur les sites de ventes mais à des prix de furieux, j'en ai acheté un deuxième complet avec un porte-fer et une panne neuve pour 50 euros mais j'ai eu de la chance.

JBC est une excellente marque, j'ai un 30W qui soude quasi n'importe quoi sauf les tuyaux de cuivre :mrgreen: , les pannes sont solides et durent longtemps si on ne fait pas d'idiotie avec.

Si tu n'as jamais soudé et que ton besoin est très occasionnel tu peux te tourner vers des fers chinois, genre ça. J'en ai acheté un similaire pour 7,5 e avec 10 pannes et j'en suis assez content, par contre j'ai très vite remplacé le cordon secteur avec terre trop rigide et trop lourd par un cordon scindex sans terre (c'est pas bien :lol: !) beaucoup plus souple.
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Pocket »

Salut,

Ça fait un bail que je n'ai pas acheté de soudure, mais la 60/40 avec flux incorporé dans l’âme doit se trouver sans problème.
Perso je suis équipé de Weller (issu d'un vide grenier), on en trouve d'occase, ce n'est pas donné mais c'est du bon matos.

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Xavier_AL
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Xavier_AL »

Jacobert a écrit : 01 févr. 2020 22:30 @ Xavier: "Elle se font du bas vers le haut": c'est le dessin n° 1.
"de la surface la plus grande vers la surface la plus petite": dans le dessin n°1, les surfaces sont identiques
Quel fer à souder a votre préférence?
L'idée toute bête au sujet des surfaces, est de chauffer en premier la zone la plus grande pour y déposer un stock d'étain pour chauffer par contact la partie à souder moins grande.

Plus la surface est grande, plus la dispersion calorifique est grande, et si on commence par chauffer un petit élément avant, la grande surface sera froide et n'accrochera pas l'étain (dessin 4).
En fait, une surface de cuivre joue le rôle d'un dissipateur thermique, et on utilise la soudure pour chauffer les petites pièces.

Cela évite de surchauffer les composants plus fragiles que le cuivre, ou les pistes étroites qui peuvent se décoller.

Pour le choix du fer, un fer bas de gamme régulé, pas chère, proposera un kit de soudure complet. Cela suffira pour un bon nombre de soudures… pour un usage occasionnel.

Pour un usage régulier, il faut un fer semi-professionnel, avec une pompe à vide intégrée (pour éviter d'avoir à l'acheter après), avec une possibilité de régler la temperature/puissance pour éviter de griller les composants. (cf. messages de Totor, Natator et Pocket)

Comme Pocket l'a souligné, le mieux est d'avoir plusieurs fers à souder… et de les réserver pour tel ou tel ouvrage.
Car, avoir trois fers à souder avec des pannes différentes, évite d'avoir à démonter l'outil de soudage à chaque type de soudure (argent/étain-plomb) et le profil de la panne à utiliser (plate/ronde).
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Jacobert »

Totor le Butor a écrit : 02 févr. 2020 16:17 ISi tu n'as jamais soudé et que ton besoin est très occasionnel tu peux te tourner vers des fers chinois, genre ça. J'en ai acheté un similaire pour 7,5 e avec 10 pannes et j'en suis assez content, par contre j'ai très vite remplacé le cordon secteur avec terre trop rigide et trop lourd par un cordon scindex sans terre (c'est pas bien :lol: !) beaucoup plus souple.
Est-ce que ce type de fer est thermorégulé? Est-ce qu'il permet de dessouder des condos, par exemple?

Concernant l'éponge humide, je reste un fervent partisan; pourquoi? Parce que le choc thermique est aussi important qu'avec un autre matériau (limaille, etc.), à l'air ambient.
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Totor le Butor
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Totor le Butor »

Oui ce type de fer est thermorégulé.
Tu peux dessouder ce que tu veux avec ce type de fer par contre il y aura toujours des soucis sur des cartes mères modernes comportant de larges plages de cuivre qui vont dissiper la chaleur et faire baisser la température du fer jusqu'à l’empêcher de faire fondre la soudure correctement.
Dans ce cas il ne faut pas hésiter à augmenter la température du fer et surtout utiliser une panne plus grosse.
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Xavier_AL
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Re: [Tuto] Les soudures à l'étain...

Message par Xavier_AL »

:lol:
Concernant l'éponge humide
Je me suis posé la question… et j'en suis arrivé à la même conclusion que Totor.

Le choque thermique sur la panne n'est pas anodin.
Pour la panne c'est l'équivalent d'un "trempage" à chaque nettoyage.
Pour l'acier, ça le rend plus dur, mais pour le cuivre, le métal se ramollit… et on appelle ce cuivre, du cuivre recuit.

La panne n'est généralement pas en acier, mais en alliage de cuivre dans certains cas (pour accrocher l'étain en bout de panne), et au bout de plusieurs choques thermiques, cette panne devient molle et le bout en fuseau peu se tordre plus facilement.

Mais tout dépend de l'alliage de la panne et de sa fragilité aux choques thermique.

De plus, l'éponge humide fait chuter la température de la panne, et il faut attendre sa remontée en température.
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