Apprendre la soudure

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Outils de soudure iFixit

Soldering Iron

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La technologie de la soudure a fait ses débuts informatiques dans les années 50 pour la deuxième génération d'ordinateurs. La soudure traversantse est la plus simple forme de soudure : les pattes des composants sont insérées dans les trous traversants d'un circuit imprimé. Les pattes sont ensuite soudées aux pastilles de l'autre côté du circuit.

Malgré la très bonne adhésion mécanique, percer des trous supplémentaires dans le circuit imprimé en fait une méthode coûteuse que d'autres méthodes comme le montage en surface.

Souder peut se révéler très dangereux si on ne respecte pas quelques mesures de sécurité de base. Vous manipulez des outils brûlants et des métaux en fusion. Veillez à ne pas vous brûler. Il est conseillé d'éviter de porter des vêtements amples qui pourraient vous gêner pendant que vous travaillez ainsi que d'attacher les cheveux longs. Il est également important de se laver les mains après avoir effectué des travaux de soudage. Certains matériaux contiennent du plomb, il vaut donc mieux ne pas les ingérer.

De nombreuses soudures contiennent du flux. Il s'agit généralement de flux de colophane qui se vaporise lorsqu'il atteint la température du point de fusion de la soudure. L'inhalation de ces fumées est mauvaise pour la santé. Ces fumées sont l'une des principales causes d'asthme professionnel aux États-Unis. Si vous effectuez des travaux de soudure de niveau amateur, vous estimerez peut-être des fumées comme négligeables - il vous suffira peut-être de garder une fenêtre ouverte pour aérer et/ou d'utiliser un ventilateur pour souffler/aspirer les fumées loin de votre visage. Si vous êtes inquiet ou si vous travaillez dans un environnement plus industriel, les masques N95/K95 ou plus fonctionneront parfaitement pour empêcher les fumées de pénétrer dans vos poumons (mais pas dans vos yeux), mais un demi-masque respiratoire n'est pas cher et les filtres durent longtemps. Achetez des filtres classés P95 ou P100. Certaines personnes utilisent simplement un extracteur de fumées de soudure, un ventilateur ou une hotte pour évacuer les fumées, mais l'efficacité de ces méthodes est bien sûr très variable et il n'est donc pas recommandé d'en faire la seule solution.

La soudure présente un risque d'incendie. Les fers chauds et les solvants, les tapis, certains tissus de vêtements, etc. peuvent se combiner pour provoquer un incendie. Généralement, ce feu apparaît rapidement et vous en êtes le centre. Ne sous-estimez pas le danger, prendre feu, ça craint vraiment, vraiment. Enormément. Procurez-vous un extincteur et gardez-le près de votre espace de travail.

Les quatre mesures de sécurité de base :

• Le fer est brûlant. Vous vous brûlerez de temps en temps, mais il n'y a pas lieu de s'inquiéter.
• Travaillez dans un endroit bien ventilé. Les fumées ne sont pas agréables.
• Portez toujours des lunettes de protection. Les projections de plomb fondu font mal et la soudure et le flux risquent d'éclabousser.
• Lavez-vous les mains ! La soudure au plomb contient du plomb (sic !). En cas de pratique amateur, les niveaux de plombs ne présentent pas de risque significatif pour la santé, mais vous devez vous laver les mains après l'avoir manipulée, en particulier avant de manger, de fumer et d'interagir avec les enfants, qui sont particulièrement sensibles aux effets de l'exposition au plomb.
  • Le plomb solide ne peut pas passer la barrière de la peau, il pénètre dans l'organisme par ingestion ou par les muqueuses, la poussière de plomb est dangereuse, car elle peut être inhalée. Vous devez donc faire attention lorsque vous coupez ou limez des circuits imprimés (par exemple, lorsque vous récupérez des composants).
  • La température du fer à souder n'est pas assez élevée pour transformer le plomb en vapeur, de sorte que le risque de "respirer du plomb" est négligeable – la plus grande partie de la fumée que vous voyez provient de la combustion du flux.

Souder nécessite un peu de matériel de base. Il vous faudra un fer à souder, un support où poser le fer sans brûler la table ni de la soudure.

C'est un outil en forme de stylo muni d'une pointe fine (appelée panne) qui est chauffée. On peut entre autres mesurer les fers à souder en watts. Un fer de 25 à 50 watts suffit pour la plupart des travaux de soudure de base. La plus grande partie des fers sont des modèles à température unique, mais il est également possible d'acheter des stations de soudage plus sophistiquées qui permettent de régler directement la température de la panne à l'aide de touches ou d'un bouton.

iFixit commercialise un fer à souder électronique, portable, d'une puissance de 100 W, alimenté en USB-C et qui chauffe en quelques secondes. Jetez-y un coup d'œil !

FixHub Smart Soldering Iron

Le support sert à protéger la table ou la surface de travail de la panne brûlante du fer. Il est souvent inclus avec les fers haut de gamme, mais peut être acheté à part si vous décidez d'acquérir un modèle plus économique.

iFixit vend une station de soudage portable, qui vous permet d'emporter facilement votre fer à souder partout où vous le souhaitez.

FixHub Portable Soldering Station

Il existe de nombreux différents types de soudure. Le plus simple est la soudure à flux 40/60. C'est un alliage de 60 % d'étain et de 40 % de plomb, peu cher et aisé à manipuler. Cependant, il contient du plomb, un matériel dangereux si vous ne respectez pas les mesures de sécurité appropriées.

Il existe également des soudures sans plomb. Ce genre de soudure est plus difficile à manipuler, mais plus respectueux de l'environnement.

Les novices en soudure préféreront utiliser de la soudure à base de plomb.

Matériel de soudure

Maintenant les choses sérieuses commencent – c'est-à-dire la soudure. Il faut commencer par placer le composant sur le circuit imprimé. Assurez-vous que le circuit et la pièce sont propres. Tout grain de poussière ou débris sur le circuit ou sur une patte empêchera la soudure d'adhérer correctement. Il peut également être utile de fixer la pièce au circuit à l'aide d'un petit morceau de ruban adhésif ou isolant. Ce n'est pas obligatoire, mais pourrait vous aider un peu si vous avez de mal à faire tenir une pièce en particulier. Enfin, vérifiez à deux fois que le composant que vous allez souder se trouve au bon endroit sur votre circuit et est orienté correctement. Certaines pièces, comme les condensateurs, les diodes, les transistors et les circuits intégrés, risquent de ne pas fonctionner ou de s'endommager s'ils ne sont pas positionnés correctement.

Prenez le fer dans une main et la soudure dans l'autre. Il est conseillé de tenir le fer dans la main dominante, mais certains préfèrent l'inverse. Essayez les deux pour savoir ce qui vous convient le mieux. Déposez un peu de soudure sur la panne du fer à souder. Cette procédure, dénommée "étamer" la panne, contribue à protéger la panne du fer et à améliorer le transfert de la chaleur. Posez le fer sur la jointure que vous souhaitez souder, en veillant à toucher à la fois la pastille en cuivre sur le circuit et la patte du composant. Le but est de chauffer chaque élément de la connexion à la même température de façon que la soudure se répartisse également dans tous les petits espaces. Après une ou deux secondes, insérez la soudure dans la jointure. Si la jointure est suffisamment chaude, la soudure va fondre et couler dans la jointure. Quelques millimètres de soudure suffisent, donc n'exagérez pas. Une fois la soudure ajoutée, éloignez lentement le fer du joint que vous venez de souder, essuyez la panne sur une éponge humide et posez le fer à souder sur son support.

Un joint de soudure bien fait ressemble à un cône et les bords de la soudure sont droits. S'ils sont courbes, il n'y a pas assez de soudure et vous devriez en rajouter un petit peu plus. Si le joint est boursouflé, il y a trop de soudure. Dans ce cas, il faut dessouder ce joint à l'aide d'une tresse à dessouder et recommencer. Le joint devrait en plus briller. Si ce n'est pas le cas, c'est qu'il n'était pas assez chaud lors de la fusion. Pour résoudre ce problème, il faut refaire chauffer le joint et réessayer.

Une fois que votre joint a un bel aspect, c'est bon ! Continuez à souder les autres composants sur le circuit, puis admirez votre projet électronique fonctionnel.

• Bande dessinée : Souder c'est facile !
• Bande dessinée : Souder c'est facile ! en plusieurs langues
• iFixit : Souder, c’est facile – Initiation à la soudure traversante