Soplar o no soplar en la articulación, esa es la cuestión

En cierto libro de Diseño físico electrónico , se nos aconseja que, después de soldar:

No sople sobre la junta, ya que esto hará que la soldadura se enfríe demasiado rápido, lo que provocará cristalización y fragilidad.

Por otro lado, un usuario (si no el más) famoso de este foro, nos aconseja que

soplar suavemente la articulación hasta que se endurezca.

Ahora, esto suena como uno de esos problemas que EEVblog o incluso Mythbusters abordarían. Entonces, ¿alguien sabe de experimentos donde se haya estudiado el efecto de soplar en la articulación?

Actualizaciones:

• Como se señaló en un comentario a continuación, el último consejo puede no ser práctico, ya que fue escrito porque una articulación pequeña puede endurecerse demasiado rápido de todos modos para que el soplo sea útil en ese sentido. Aún así, puede haber otros incentivos prácticos para hacerlo, como enfriar la placa / partes más rápido para que pueda pasar a hacer la siguiente unión sin quemarse (tocando accidentalmente las trazas, partes, etc.) Así que creo que es justo preguntar si El consejo dado en algunos libros de texto (contra el soplo) es puramente ex cathedra o está respaldado por alguna evidencia empírica. Por desgracia, el libro que mencioné no cita nada en apoyo de su postura.

• Después de un poco más de búsqueda, encontré algunas pruebas anecdóticas en un blog de EDN que respaldan la afirmación del libro. Todavía parece bastante insatisfactorio y posiblemente no lo suficientemente científico, ya que este blog dice que todas las juntas examinadas en ese sitio eran juntas frías ("la soldadura estaba visiblemente agrietada y cristalizada en todas las direcciones"), pero eso podría haber sucedido por otras razones, es decir. Esta evidencia anecdótica carecía de control .

• Como se discute en los comentarios a continuación, soplar en la articulación es a veces el extractor de humos del pobre (o deflector de todos modos). Ahora, dado que los extractores de humo reales son estándar en la mayoría de las tiendas / laboratorios y estos tienen un flujo de aire no trivial, sospecho que algunos boffin han estudiado qué nivel de flujo de aire se vuelve peligroso para la confiabilidad de las articulaciones.

Depende de qué y cómo esté soldando. Si está soldando manualmente cosas que salen de una placa, como un cable, entonces generalmente es bueno soplar suavemente la junta para enfriarla rápidamente. Las ventajas son:

1. Endurece la articulación rápidamente. Esto reduce el tiempo que tiene para mantener las cosas quietas, lo que a su vez reduce la posibilidad de que las cosas se muevan a medida que la soldadura se endurece. Cuando tiene una o más cosas con las manos, esto es útil.

2. Puede obtener una indicación visual de la calidad de la articulación. Ver que la soldadura se endurece le muestra un poco acerca de qué tan bien la soldadura hizo contacto térmico, que depende de qué tan bien fluyó alrededor de todas las partes metálicas de la junta. Es difícil de explicar sin mostrarlo, pero a veces puede detectar un problema al notar que la soldadura simplemente no se veía justo después de enfriarse, o en el proceso de enfriamiento.

Sin embargo, cuando las cosas se mantienen en su lugar por su cuenta, entonces obtiene la ventaja de dejar que la soldadura se enfríe lentamente. Este es el caso, por ejemplo, con la soldadura de un solo pin de un componente más grande en una placa. Si los otros pines ya han sido soldados, entonces mantendrán la pieza en su lugar. La unión de la pieza no se debilitará debido a que la pieza se tambalea mientras la soldadura se enfría. Ahora permite que las tensiones mecánicas debidas al calentamiento desigual se disipen un poco al ralentizar el proceso de endurecimiento.

Por supuesto, cuando realice soldadura por reflujo, siga el perfil de temperatura recomendado. En ese caso, el equipo maneja eso directamente, y no debería estar allí alterando el proceso.

Con la soldadura manual de aire caliente, generalmente tampoco querrá soplar juntas. No usarías aire caliente para soldar dos cosas que tienes quietas. Generalmente estás calentando una parte entera. El aire caliente calienta el tablero y otras partes alrededor de donde está soldando. Déles la oportunidad de enfriarse lentamente y con el menor estrés térmico.

Los efectos del enfriamiento como la última etapa de un horno de reflujo son bien entendidos. En resumen, desea que se enfríe lo más rápido posible por debajo de un límite que creo que es un choque térmico. Como regla general, 4 grados por segundo es aproximadamente correcto. Me arriesgaría a suponer que para una junta de tamaño pequeño a mediano en aire libre se trataría de eso, pero también que soplarlo no lo cambiaría mucho. El flujo se va muy rápido y el calor se localiza. Tldr: soplar cosas pesadas como almohadillas d2pak y conexiones a cobre de alta corriente. Haz lo que quieras por el resto.

Es mejor no soplar si está 100% seguro de que no se moverá hasta que se enfríe. Es mejor soplar si hay posibilidades de movimiento antes de enfriarse. Su decisión depende de su paciencia. Después de todo, la fragmentación / cristalización causada por el soplado es mejor que la fragmentación / cristalización causada por el movimiento.

Dudaría que soplar marcara una gran diferencia en las características de las articulaciones.
Como loganf señala, las tasas de enfriamiento por reflujo generalmente están en la tasa de 2 a 4 C / segundo, más probablemente más cerca de la última. Con la soldadura manual, habrá pasado a la siguiente junta mucho antes de que una velocidad de 4C / s reduzca la temperatura de la junta a algo similar a la temperatura ambiente.

Podría decirse que el área crítica es de algo más arriba a algo más abajo del punto de transición líquido a sólido. La soldadura de plomo 60/40 tradicional es una "mezcla eutéctica" con un punto de transición muy bien definido. Las soldaduras modernas sin plomo tienden a estar cerca de las mezclas eutécticas, pero no exactamente así, y la transición se produce a través de un rango de temperaturas con el material siendo "fangoso" a medida que pasa. (Esto se usa con buenos resultados para, por ejemplo, "limpieza de plomo" por uniones de cables y otras personas que usan metal fundido como sello y mantienen el metal en la zona de transición mientras lo "trabajan").

En el caso de las articulaciones hechas a mano (no rodar las suyas) sospecho que sería difícil limitar las velocidades de enfriamiento a solo 4C / segundo incluso en aire quieto. Esto tiende a conducir a articulaciones más duras y el soplo aumentará un poco este efecto. Podría decirse que una junta más maleable es mejor si los problemas de soporte mecánico son importantes.

FWIW (discutible):

Las siguientes referencias se relacionan en gran medida con el enfriamiento después de la soldadura de onda o reflujo, pero brindan alguna guía sobre los procesos involucrados.

Wikipedia - reflujo

La última zona es una zona de enfriamiento para enfriar gradualmente la placa procesada y solidificar las juntas de soldadura. El enfriamiento adecuado inhibe el exceso de formación intermetálica o el choque térmico a los componentes. Las temperaturas típicas en la zona de enfriamiento varían de 30–100 ° C (86–212 ° F). Se elige una velocidad de enfriamiento rápida para crear una estructura de grano fino que sea más sólida mecánicamente. [1] A diferencia de la tasa de aceleración máxima, la frecuencia de desaceleración a menudo se ignora. Puede ser que la velocidad de la rampa sea menos crítica por encima de ciertas temperaturas, sin embargo, la pendiente máxima permitida para cualquier componente debería aplicarse ya sea que el componente se esté calentando o enfriando. Se sugiere comúnmente una velocidad de enfriamiento de 4 ° C / s. Es un parámetro a tener en cuenta al analizar los resultados del proceso.

Wikipedia - soldadura - buscar "cool" - algunas observaciones útiles

Cree - soldadura por ola

La última fase del proceso de reflujo es la etapa de enfriamiento. El enfriamiento adecuado es vital en el proceso de soldadura y mejora la resistencia de la unión de soldadura final. El enfriamiento rápido da como resultado una conexión de soldadura más fuerte, pero demasiado rápido podría provocar tensiones de expansión térmica en los componentes. Cree recomienda una velocidad de enfriamiento entre 2 ° C y 4 ° C por segundo.

Post-soldadura de PCB de soldadura

No es deseable que el conjunto se enfríe demasiado lentamente (exceso de tiempo de espera a temperaturas de líquido) o demasiado rápido (como resultado del choque térmico). El enfriamiento controlado evita el exceso de formación intermetálica, deshumectación, oxidación, choque térmico y otros problemas.

Útil - relacionado con soldadura sin plomo

Relacionado"

Wikipedia - Soldadura por ola

http://www.electronics-cooling.com/2006/08/thermal-conductivity-of-solders/

Solo resumen

Soplar De todos modos, cualquier trabajo manual que hagas no es lo suficientemente profesional como para volar, así que no te preocupes. Golpe, ahorre tiempo, todo estará bien.