Quatre outils essentiels à faible coût pour faciliter et améliorer la soudure à la main

La soudure constitue la « colle » conductrice qui lie presque tout dans le monde de l'électronique, mais saviez-vous que la soudure était apparue plusieurs milliers d'années avant l'électronique ? Il existe des preuves que les artisans de la Mésopotamie utilisaient la soudure il y a déjà 5 000 ans.

La soudure et le brasage pour réaliser des bijoux, des outils et des armes apparaissent très tôt dans l'histoire du travail des métaux, peut-être dès 4 000 av. J.-C. Aujourd'hui, en plus de l'utiliser pour fabriquer des bijoux, des outils, des armes et pour assembler des vitraux, nous utilisons la soudure pour relier des conduites d'eau en cuivre.

Dans le monde de l'électronique, le rôle le plus important de la soudure consiste à former un raccordement physique et conducteur entre les fils, les connecteurs, les cartes et les composants électroniques. Bien que le soudage à la vague et le soudage par refusion soient devenus des sciences basées sur des profils de temps et de température stricts, la soudure à la main reste un art qui requiert des compétences, une bonne compréhension, une certaine dextérité et les outils adéquats.

Le premier outil, celui que tout le monde doit posséder pour la soudure, est un bon fer à souder. En ce qui concerne les fers à souder, la définition du terme « bon » a évolué au fil du temps. Mes premiers fers à souder étaient bon marché, ce que l'on appellerait aujourd'hui des « pyrograveurs sur bois », car ils ressemblaient aux outils chauffants fournis avec les ensembles de pyrogravure sur bois. Les pyrograveurs sur bois ne sont pas équipés de contrôle de la température et ne sont donc pas particulièrement efficaces pour les travaux électroniques, et en particulier pour les soudures d'aujourd'hui.

Figure 1 : Une bonne station de soudage comme la FX888D d'American Hakko vous permet de régler la température de soudure nécessaire à la tâche à accomplir. (Source de l'image : American Hakko)

Mon premier bon fer à souder était une station de soudage WTCP de Weller, que j'ai achetée lorsque j'étais à l'université. Le contrôle de la température se faisait au niveau de la panne du fer à souder grâce au point de Curie magnétique, avec une température de soudage au choix de 316°C, 371°C ou 427°C. Pour modifier la température de fonctionnement, il fallait éteindre le fer, le laisser refroidir, puis changer la panne. Ce n'était pas très pratique et je ne changeais donc jamais de température de soudure.

J'utilise encore cette station de soudage Weller un demi-siècle plus tard, ce qui prouve qu'il s'agit bien d'un outil de qualité. Pour moi, c'est une machine très fiable et elle est toujours dans mon atelier, mais ce modèle n'a pas été vendu depuis des décennies. On trouve encore des pannes pour ces fers, ce qui signifie que cet outil de soudure a toujours sa place chez beaucoup de personnes.

Cependant, l'électronique a beaucoup évolué au cours des dernières décennies et la soudure étain/plomb 60/40, si répandue il y a 50 ans, a été remplacée par de nombreux nouveaux types de soudure (en particulier des soudures respectueuses de l'environnement et sans plomb) qui nécessitent de nombreuses températures de soudure différentes pour des résultats optimaux. En outre, les composants électroniques, les connecteurs, les fils et les pistes de circuit imprimé sont tous devenus plus compacts. Il faut donc une grande variété de pannes de soudage pour répondre à toutes les différentes exigences. Voilà pourquoi j'ai finalement acheté une station de soudage plus moderne avec un réglage de température variable électroniquement et un grand choix de pannes. J'ai maintenant une ancienne version, non numérique, de la station de soudage FX888D d'American Hakko (Figure 1).

Il faut une bonne station de soudage pour gérer tous les types de soudure nécessaires pour assembler les conceptions de systèmes électroniques modernes et créer des prototypes. Il faut également une bonne station de soudage pour éviter tous les types de mauvaises soudures illustrés dans la galerie des indésirables (Figure 2).

Figure 2 : La galerie des indésirables des mauvaises soudures illustre la nécessité d'adopter une bonne technique de soudage et de bons outils de soudage. (Source de l'image : Adafruit)

Cette figure, extraite du guide pour des soudures parfaites d'Adafruit, illustre bon nombre des problèmes qui se produisent lorsque vous ne maîtrisez pas la soudure et que vous ne disposez pas des bons outils. Par exemple, vous obtiendrez des soudures froides si le fer à souder n'est pas assez chaud ou si vous heurtez la soudure alors qu'elle refroidit.

Outre une bonne station de soudage à température contrôlée et une sélection appropriée de pannes à souder, il faut une pince à bec effilé, une pince coupante, une pince coupe-fils et une pince à dénuder. J'ai également découvert qu'il existe de nombreux outils étonnamment peu coûteux qui permettent de réaliser de meilleures soudures. En voici quatre que je recommande.

Quatre outils peu coûteux d'aide à la soudure

L'un des outils les plus importants est le stylo de flux. Bien sûr, la plupart des soudures présentent un flux, et à l'époque où les broches et les fils des composants étaient beaucoup plus gros, le diamètre de la soudure était beaucoup plus grand et la quantité de flux contenue à l'intérieur était adaptée, la plupart du temps. Ce n'est plus le cas aujourd'hui. Examinez de nouveau la Figure 2. Ces problèmes de mouillage suggèrent qu'il n'y avait pas assez de flux au niveau du joint de soudure lorsque le fer et la soudure ont été appliqués.

Figure 3 : Le modèle 951 Flux-Pen sans nettoyage de Kester est muni d'un feutre qui place le flux là où vous en avez besoin. (Source de l'image : Kester)

À l’époque, si vous aviez besoin de flux supplémentaire, vous ajoutiez un flux en pâte provenant d'une petite boîte de flux à l'aide d'un petit pinceau à flux épais qui semblait plus adapté à la plomberie. Le processus était brouillon et manquait de précision. Les composants électroniques plus petits d'aujourd'hui exigent une meilleure façon d'appliquer le flux et nous en avons un : le stylo de flux. J'utilise le modèle 951 Flux-Pen^® sans nettoyage de Kester et je le recommande vivement (Figure 3).

Ensuite, il faut des moyens d'éliminer les excès de soudure et je vous recommande deux outils peu coûteux. Le premier est la tresse à dessouder, qui est une tresse plate en cuivre nu ou en fil étamé utilisée pour éponger le surplus de brasure liquide. Il existe littéralement des centaines d'options et vous pouvez opter pour des tresses à dessouder de plusieurs tailles pour des nettoyages plus ou moins importants et plus précis. Ainsi, au lieu de recommander une tresse ou une marque de tresse à dessouder particulière, je vous suggère de consulter cette page de synthèse de Digi-Key concernant les tresses à dessouder. Commencez votre collection de tresses avec une tresse étroite et une plus large.

Pour les nettoyages très importants, il vous faut une pompe à dessouder (également appelée aspirateur de brasure). Une pompe à dessouder est particulièrement utile lorsque vous devez retirer un composant traversant soudé d'une carte. Il existe des pompes à dessouder à alimentation électrique avec fers intégrés, mais pour les travaux de dessoudage peu fréquents, une pompe manuelle comme la pompe à dessouder peu coûteuse 17537 d'Aven Tools est très pratique. Au fil du temps, j'ai découvert que je préférais une pompe à dessouder plus petite, comme la 17537 d'Aven, que je peux utiliser d'une seule main (Figure 4).

Figure 4 : La pompe à dessouder 17537 d'Aven Tools est idéale pour les gros nettoyages de soudure. (Source de l'image : Aven Tools)

Pour terminer, le soudage nécessite une certaine dextérité. J'ai vu des vidéos sur YouTube où des personnes parviennent à tenir deux fils ou une carte et un fil, un fer à souder et une longueur de soudure avec les mains uniquement, et où elles parviennent à obtenir un excellent joint de soudure en n'utilisant que deux doigts pour mettre juste ce qu'il faut de soudure au niveau du joint. Je ne suis pas aussi adroit, alors j'ai opté pour un outil pratique et peu coûteux, appelé une troisième main, qui tient les éléments à ma place. J'utilise une loupe d'aide avec pinces, modèle 26000 d'Aven Tools, pour tenir les différents éléments pendant que je les soude (Figure 5).

Figure 5 : La loupe d'aide avec pinces, modèle 26000 d'Aven Tools vous donne vraiment un coup de main lors de la soudure. (Source de l'image : Aven Tools)

L'outil d'aide d'Aven prend peu de place sur l'établi. Il est réglable à l'infini et la loupe est très utile pour mes yeux qui ne sont plus tout jeunes. En outre, les pinces crocodiles qui retiennent les éléments ont une double fonction, car elles servent également de dissipateurs thermiques qui empêchent la chaleur de la soudure de se propager plus loin sur le fil. J'ai fait fondre des manchons isolants en plastique et je me suis brûlé les doigts en chauffant trop longtemps un joint de soudure. Les pinces d'aide permettent d'éviter ce problème.

Selon moi, une bonne station de soudage et ces quatre outils peu coûteux facilitent énormément les opérations de soudure. Voilà donc mes recommandations. Quelles sont les vôtres ? N'hésitez pas à laisser vos commentaires ci-dessous.