Guide de soudure

Qu'est-ce que la soudure ?

La soudure est une technique d'assemblage de pièces métalliques au moyen d'un alliage métallique dont le point de fusion est inférieur à celui des pièces à assembler. La connexion pour la soudure est réalisée en faisant fondre l'alliage métallique d'assemblage et en le laissant couler entre les pièces. La différence entre le brasage et le soudage est que le brasage est effectué à une température relativement basse, le matériau de la pièce ne fondant pas (encore). Dans le cas du soudage, la température est si élevée que, outre le fil ou l'électrode de soudage, le métal de la pièce elle-même se liquéfie, contrairement au brasage.

Pour le brasage en électrotechnique, on utilise généralement une station de brasage dont la température de fonctionnement est d'environ 350°C.

De quoi avez-vous besoin ?

• Fer à souder, pistolet à souder ou poste à souder
• Fil à souder (étain à souder)
• Éponge ou laine d'acier
• Les pièces à souder

En option, les éléments suivants sont également utiles

• Fil à dessouder ou pompe à dessouder
• Extraction de fumée
• Lunettes de sécurité
• Gants

Fer à souder, pistolet à souder ou poste à souder

Il existe différents outils pour la soudure. Le fer à souder est peut-être le plus connu. C'est aussi la solution la plus économique. L'inconvénient est que ces fers à souder n'ont généralement pas de contrôle de température. Ainsi, pour les appareils électroniques sensibles, ils ne sont souvent pas recommandés. Cependant, pour le soudage de la sonde de CO2, ils peuvent être utilisés de manière tout à fait satisfaisante. Nous allons principalement souder les détecteurs les moins sensibles. Veillez à utiliser un fer à souder avec une pointe fine (2 mm est une bonne indication).

Certains fers à souder ont une pointe de soudure inclinée. Une panne droite est souvent plus pratique pour ce type de travail.

Une station de soudage dotée d'un contrôle de la température est préférable. Cependant, ils sont légèrement plus chers. Donc si vous allez souder une fois, un fer à souder est recommandé (pour réduire les coûts). Vous voulez faire plus de soudure ? Une station de soudage est alors un bon investissement.

En plus de ce qui précède, il existe également des pistolets à souder. Ceux-ci sont plutôt destinés à des travaux plus lourds et ne sont pas recommandés pour ce type de travaux.

Nous recommandons un fer à souder ou une station de soudage d'une puissance minimale de 30 W. Une puissance de 60 W est recommandée.

Une température de 260 ℃ est souvent suffisante pour la soudure. 350℃ est considéré comme la température maximale. Plus la température est élevée, plus votre panne est sollicitée (durée de vie plus courte).
Avec une station de soudage, vous pouvez facilement ajuster la température à la valeur correcte. Avec un fer à souder, vous n'avez généralement pas cette possibilité. La plupart des fers à souder atteignent facilement 350 ℃ ou plus. Cependant, pour la soudure de la sonde de CO2, ce n'est pas un gros problème.

Il existe également des fers à souder USB. Il semble pratique et bon marché. Cependant, gardez à l'esprit que ces derniers ne sont généralement pas assez puissants pour ce type de soudure. N'utilisez pas non plus de fer à souder alimenté par des piles.

Assurez-vous toujours d'avoir un support pour le fer à souder ! Un fer à souder peut devenir très chaud et vous ne devez jamais le poser directement sur la table. Normalement, un tel support est fourni avec votre fer à souder. Une station de soudage est généralement fournie avec un support.

Fil à souder (étain à souder)

Utilisez toujours de la soudure sans plomb (Pb) ! La soudure sans plomb nécessite généralement des températures plus élevées. Il donne également un résultat plus terne à la soudure. Le joint de soudure ne sera donc pas "brillant", ce qui est normal (avec un fil de soudure contenant du plomb, un joint de soudure terne indique un mauvais joint de soudure).

Utilisez un étain à souder de qualité. L'étain à souder de mauvaise qualité peut contenir des impuretés qui peuvent rester sur votre panne et rendre le soudage plus difficile. Une soudure de bonne qualité fondra toujours bien à la température spécifiée.

N'utilisez pas de fil de soudure trop fin. Un fil à souder trop épais entraîne facilement une trop grande quantité d'étain sur le joint de soudure. Un fil à souder plus fin se traduira plus rapidement par une quantité d'étain trop faible sur le joint de soudure. Cependant, il est plus facile d'ajouter de la soudure supplémentaire que de l'enlever.
Nous recommandons un fil à souder de 0,7 mm.

Éponge ou laine d'acier

Une panne de soudage doit être nettoyée avant, pendant et après le soudage. Une panne propre facilite et améliore la soudure. Il prolonge également la durée de vie de votre embout.

La façon la plus simple de procéder est d'utiliser une éponge humide (il peut s'agir d'une éponge de cuisine standard). Passez votre panne de soudure sur cette éponge humide pour nettoyer votre panne. Veillez à ce que l'éponge reste humide (si nécessaire, humidifiez-la à nouveau).
Il n'est pas nécessaire que l'éponge soit complètement mouillée. Il suffit de l'humidifier.

Ne laissez jamais la panne sur l'éponge pendant une longue période !

L'avantage d'une simple éponge est qu'elle est bon marché. L'inconvénient est qu'une éponge humide fait baisser la température de votre panne de soudure. En fonction de la puissance de votre fer à souder (ou de votre station), la pointe peut mettre un certain temps à revenir à température.
En outre, le refroidissement et le chauffage continus de la panne de soudage ne sont pas favorables à une longue durée de vie.

Une meilleure façon de nettoyer votre panne de soudure est d'utiliser une laine en laiton ou en acier inoxydable (parfois appelée éponge à souder). Passez votre panne à souder plusieurs fois dans la laine d'acier pour enlever la soudure et nettoyer la panne.
La température baisse également moins, ce qui permet d'allonger la durée de vie de la panne.

Après avoir nettoyé la pointe, vous devez toujours y mettre de l'étain à souder. Cela protège la pointe de l'oxydation. Ceci est également très important lorsque vous arrêtez de souder. Avant d'arrêter de souder, nettoyez toujours votre pointe et ajoutez de l'étain à souder. Ensuite, éteignez le fer à souder/station et laissez-le refroidir (avec l'étain à souder sur la panne). Cet étain à souder protégera votre panne de l'oxydation.
Si vous voulez souder à nouveau, laissez votre pointe chauffer. Nettoyez ensuite la pointe et ajoutez de la soudure à l'étain à la pointe. Vous êtes maintenant prêt à commencer à souder.

Si votre panne est très noire (en raison de l'oxydation), la soudure peut être très difficile. L'oxyde empêche la pointe de chauffer suffisamment pour faire fondre le fil de soudure. N'utilisez jamais de lime pour enlever la couche d'oxyde ! Vous endommagerez encore plus votre pointe. Utilisez un papier de verre doux ou une laine d'acier pour enlever la couche d'oxyde (laissez d'abord la pointe refroidir !). Si nécessaire, vous devez remplacer la panne de soudage.

Sur l'image ci-dessous, vous voyez une panne oxydée (à gauche) et une panne bien étamée (à droite). Le bon est celui que vous voulez. L'étain présent sur la panne crée une barrière entre l'air et le métal de la panne, ce qui empêche l'oxydation de la panne.

Fil à dessouder ou pompe à dessouder

Un fil à dessouder peut être utilisé pour enlever l'excès de soudure. Le fil à dessouder va aspirer l'étain.

Il est facile à utiliser :

• Réglez la température de soudure à 350℃ (si elle est réglable).
• Placez l'extrémité du fil à dessouder sur le dessus du joint de soudure avec l'excédent d'étain.
• Appuyez votre pointe à souder sur le dessus du fil à dessouder, à l'endroit où se trouve l'excédent d'étain.
• Lorsque la soudure devient liquide, elle est aspirée par le fil de dessoudage.
• Retirez la panne et le fil à dessouder en un seul geste.
• L'excédent d'étain a maintenant disparu.
• Si nécessaire, coupez le fil à dessouder plus court (retirez la partie avec l'étain absorbé).
• Vérifiez le joint de soudure. Si nécessaire, ajoutez de la soudure (si trop d'étain a été absorbé par le fil à dessouder).

Une pompe à dessouder peut également être utilisée.

Ici aussi, l'utilisation est simple.

• Poussez le piston vers le bas avec le ressort.
• Chauffez l'étain que vous voulez retirer avec la pointe à souder.
• Tenez la pompe à dessouder au-dessus de l'étain fondu.
• Appuyez sur le bouton de la pompe à dessouder. Le piston s'élève et aspire l'étain de soudure.
• Nettoyez la pompe à souder si nécessaire.

Extraction de fumée

Les fumées dégagées lors du brasage doivent être inhalées le moins possible. Si nécessaire, assurez-vous que vous disposez d'un extracteur de fumée. Cela peut être fait facilement avec un ventilateur et un filtre à charbon.

Bien sûr, vous pouvez facilement fabriquer une telle solution vous-même en utilisant un ventilateur, un filtre à charbon et un peu d'impression 3D 😉 .

Lunettes et gants de sécurité

Pendant le brasage, il est possible que la soudure saute. En option, vous pouvez porter des lunettes de protection et des gants de travail pour éviter les brûlures éventuelles.

Comment souder ?

Toujours souder dans une pièce bien ventilée ! Si nécessaire, soudez près d'une fenêtre ouverte ou utilisez un puissant extracteur de fumée de soudure.

Veillez toujours à travailler dans un endroit où il y a le moins de matériel possible à proximité. Ceci afin d'éviter tout risque d'incendie. Ne soudez jamais à proximité d'animaux ou de jeunes enfants.

N'oubliez pas qu'une panne de soudure peut devenir plus de 300 ℃ chaude (ou plutôt brûlante) ! Ne touchez jamais la partie métallique du fer à souder ! Cela causerait de graves brûlures.

Assurez-vous toujours de la présence d'un adulte !

Veillez à ce que personne ne puisse tomber sur le fil du fer à souder ou de la station.

Lavez-vous les mains après la soudure.

Non seulement la panne est chaude (ou brûlante), mais les pièces à souder peuvent aussi être chaudes. Laissez les pièces refroidir suffisamment avant de les toucher avec vos mains.

Une bonne soudure est une base importante pour tout amateur d'électronique. Mais comme pour beaucoup de choses, "c'est en forgeant qu'on devient forgeron". Ne soyez donc pas frustré si vous ne réussissez pas du premier coup.

Avec la soudure, le bon outil est important (voir ci-dessus) mais aussi le timing. Et plus vous vous exercez, plus votre timing s'améliore. C'est comme faire du vélo. Au début, il faut penser à tout. Mais maintenant, le vélo vient naturellement.

Réglez la température de votre fer à souder à 350℃. Il n'est normalement pas nécessaire d'en faire plus (sauf si la pointe est endommagée ou oxydée). Le réglage de la température n'est généralement possible qu'avec une station de soudage. Avez-vous un fer à souder normal ? Pas de problème.

Une fois que la panne est chaude, vous devez vous assurer que votre panne est propre. Nettoyez votre pointe avec une éponge humide ou mieux encore avec de la laine d'acier. Ne tenez pas l'éponge ou la laine d'acier dans votre main ! Laissez-le sur la table et frottez le bout avec l'éponge ou la laine d'acier.

Placez la panne à l'endroit où les joints à souder se rejoignent et ne déplacez pas la panne. Attendez environ 2 secondes pour que les deux points de contact aient la bonne température. Maintenez la pointe du fil à souder contre le point de soudure et les contacts à souder.

Dès que l'étain commence à fondre et à couler, retirez-le. Maintenez la panne à souder sur la surface pendant environ 2 secondes, puis retirez-la.

Laissez l'étain se solidifier et vérifiez visuellement le joint. Si nécessaire, répétez la procédure et ajoutez plus d'étain. Si trop d'étain est appliqué, retirez-le à l'aide d'un fil à dessouder ou d'une pompe à dessouder.

Grâce à l'âme en résine du fil à souder, l'étain liquide coule rapidement sur les pièces à souder et remonte immédiatement le long des fils de connexion du composant.

Limitez le temps de soudure à environ 5 secondes. Si le temps de soudure est trop long, les pièces risquent de fondre ou de surchauffer et d'être endommagées.

Un joint de soudure parfait ressemble à l'image ci-dessus. Vous trouverez ci-dessous deux exemples d'un mauvais joint de soudure.

Vidéo

Note

Il est possible de monter le capteur de température/humidité à plat sur le PCB. Cependant, en raison du chauffage de la carte d'affichage (carte TTGO), ce montage du capteur donnera une valeur de température plus élevée (et une valeur d'humidité plus faible) que l'environnement réel. Le capteur mesure l'air chaud sous le tableau d'affichage.
Si une mesure correcte est requise, il est recommandé que le capteur de température/humidité à monter en position verticale.

Instructions de soudage ControlCo2