Quattro fondamentali attrezzi a basso costo per migliorare e semplificare la saldatura a mano

Il saldante può essere ritenuto la "colla" conduttiva che lega quasi tutto nel mondo dell'elettronica. Ma lo sapevate che la saldatura è stata inventata migliaia di anni prima dell'elettronica? Esistono prove che 5000 anni fa gli artigiani della Mesopotamia usavano i saldanti.

Le prove dell'esistenza di processi di saldatura e brasatura per produrre gioielli, strumenti e armi appaiono molto presto nella storia della lavorazione del metallo, forse addirittura nel 4000 a.C. Oggi, oltre che per la produzione di gioielli, strumenti, armi e per assemblare vetrate, usiamo i saldanti per unire le tubazioni in rame dell'acqua.

Nel mondo dell'elettronica, il compito più importante della saldatura è quello di formare un legame fisico e conduttivo tra fili, connettori, schede e componenti elettronici. E se la saldatura a onda e a rifusione è diventata una scienza basata su rigorosi profili di tempo e temperatura, la saldatura a mano rimane in gran parte un'arte che richiede competenza, conoscenze, abilità e attrezzi adeguati.

Il primo attrezzo, quello che tutti devono avere per poter saldare, è un buon saldatore. La definizione di "buono" applicata ai saldatori si è evoluta nel tempo. I miei primi saldatori erano economici, prodotti che oggi si chiamerebbero "pirografi" per la loro somiglianza con i riscaldatori in dotazione con i set artigianali per pirografia. I pirografi non possono controllare la temperatura, quindi non sono particolarmente adatti per lavori di elettronica, specie con le leghe per saldatura di oggi.

Figura 1: Una buona stazione di saldatura come FX888D di American Hakko permette di impostare la temperatura di saldatura specifica per ogni lavoro. (Immagine per gentile concessione di American Hakko)

Il mio primo saldatore di qualità è stata una stazione di saldatura WTCP Weller, acquistata ai tempi dell'università. La termoregolazione veniva fatta per mezzo di diverse punte del saldatore che implementavano la tecnologia magnetica sul punto di Curie. Per le temperature di saldatura si poteva scegliere fra 315 °C, 371 °C e 426 °C. Per cambiare l'impostazione della temperatura, occorreva spegnere il saldatore, farlo raffreddare e poi cambiare la punta. Non era una procedura molto pratica, per cui non ho mai cambiato la temperatura di saldatura.

A dimostrazione del fatto che è preferibile acquistare attrezzi di qualità, soprattutto quando si tratta di saldatura, uso ancora questa stazione di saldatura Weller, anche se sono passati ben cinquant'anni. L'ho usata molto, ed è ancora sul mio banco da lavoro e, anche se questo modello non viene più venduto da decenni, è ancora possibile trovare le sue punte, il che fa supporre che siamo in molti a farci ancora affidamento.

L'elettronica si è però evoluta molto nei decenni successivi e la lega per saldatura stagno/piombo 60/40 che era prevalente 50 anni fa è stata sostituita da diversi nuovi tipi (in particolare, da leghe senza piombo, rispettose dell'ambiente) che danno risultati ottimali solo usando diverse temperature di saldatura a seconda dei casi. Inoltre, componenti elettronici, connettori, fili e tracce delle schede a circuiti stampati sono diventati più piccoli, per cui per far fronte ai vari requisiti di saldatura serve una grande varietà di punte. È questo che alla fine mi ha spinto ad acquistare una stazione di saldatura più moderna, con l'impostazione della temperatura selezionabile elettronicamente e una vasta scelta di punte. Ora possiedo una prima versione, non digitale, dell'odierna stazione di saldatura FX888D di American Hakko (Figura 1).

Serve una buona stazione, per poter gestire tutti i vari tipi di saldatura richiesti per assemblare e prototipare progetti di moderni sistemi elettronici. E serve una buona stazione anche per evitare tutte le saldature non attraenti illustrate nella raccolta di immagini della Figura 2.

Figura 2: Una raccolta di immagini di saldature non attraenti testimonia la necessità di una buona tecnica e di buoni attrezzi di saldatura. (Immagine per gentile concessione di Adafruit)

Questa figura, tratta dalla Adafruit Guide To Excellent Soldering, illustra molti dei problemi che si verificano quando non si è pratici e non si hanno gli attrezzi di saldatura giusti. Ad esempio, si otterranno dei giunti freddi quando il saldatore non è abbastanza caldo o quando si urta il giunto saldato mentre si sta raffreddando.

Oltre a una buona stazione di saldatura controllata in temperatura con una buona selezione di punte, servono pinze ad ago lungo, tagliacavi, taglierine a taglio raso e spellafili. Ho anche scoperto che esistono molti attrezzi sorprendentemente economici che aiutano a realizzare saldature migliori. Ecco i quattro che mi sento di consigliare.

Quattro ausili economici per la saldatura

Uno dei più importanti di questi attrezzi di saldatura è un flussante in penna. È vero, la maggior parte delle leghe per saldatura contiene flussante e all'epoca in cui i pin dei componenti e i fili erano molto più grandi, il diametro della lega per saldatura era molto più grande e la quantità di flussante al suo interno era adeguata, almeno in genere. Oggi non è più così. Diamo un altro sguardo alla Figura 2. Questi problemi di impregnazione suggeriscono che, quando sono state applicate punta e lega, il flussante presente nel giunto non era sufficiente.

Figura 3: Il flussante in penna senza pulizia modello 951 di Kester ha una punta in feltro che permette di applicare il flussante dove serve. (Immagine per gentile concessione di Kester)

Un tempo, quando serviva flussante in più lo si prendeva sotto forma di pasta da un barattolino con un piccolo pennello ispido. In genere era facile trovarlo in qualsiasi negozio di ferramenta. Ma si trattava di un metodo non molto preciso e con risultati non ripetibili. I componenti elettronici di oggi, più piccoli, richiedono un'applicazione più precisa del flussante e ora abbiamo una soluzione: il flussante in penna. Uso Flux-Pen^® senza pulizia modello 951 di Kester e lo consiglio caldamente (Figura 3).

Il passo successivo riguarda l'asportazione della lega in esubero e per questa operazione posso consigliare due attrezzi poco costosi. Il primo è una treccia dissaldante, ossia una treccia piatta di filo in rame nudo o stagnato usata per assorbire la lega liquida in eccesso. In questo caso le scelte sono letteralmente centinaia e serviranno trecce di diverse misure, a seconda della quantità di lega da asportare e della precisione desiderata. Quindi, invece di consigliare una particolare treccia dissaldante, o una specifica marca, il mio consiglio è di dare un'occhiata a questa pagina riepilogativa su questi prodotti sul sito Digi-Key. Iniziate la collezione con una treccia stretta e una più larga.

Se la quantità di lega da rimuovere è veramente tanta, avrete bisogno di un aspiratore di bave di saldatura (detta aspirastagno o succhiastagno). Si rivela particolarmente utile per rimuovere da una scheda un componente a foro passante saldato. Esistono anche asparatori elettrici con saldatore integrato, ma per le rare volte che occorre dissaldare è molto comodo tenere sul banco una pompetta a mano come quella proposta da Aven Tools, modello 17537. Nel tempo ho scoperto di preferire una pompetta più piccola, come il modello 17537 di Aven, che posso usare con una sola mano (Figura 4).

Figura 4: La pompetta dissaldante 17537 di Aven Tools è eccellente per asportare la lega in esubero. (Immagine per gentile concessione di Aven Tools)

Infine, nella saldatura entra in gioco il fattore destrezza. Ho visto su YouTube video di persone che riescono a tenere due fili o una scheda e un filo, un saldatore e un pezzo di filo di stagno usando solo le due mani e ottengono un buon giunto di saldatura mentre con due dita vi inseriscono esattamente la quantità di lega necessaria. Io non sono altrettanto abile, per cui ho deciso di dotarmi di un attrezzo comodo e poco costoso chiamato "terza mano" che afferri le cose al posto mio. Per tenere assieme i vari pezzi mentre li saldo, uso un Helping Hands con lente di ingrandimento e clip, modello 26000 di Aven Tools (Figura 5).

Figura 5: Helping Hands con lente di ingrandimento e clip, modello 26000 di Aven Tools, dà veramente una mano quando si salda. (Immagine per gentile concessione di Aven Tools)

Helping Hands di Aven occupa poco spazio sul banco, è regolabile in qualsiasi modo e la lente di ingrandimento viene in soccorso ai miei occhi ormai non più giovani. Inoltre, le clip a coccodrillo svolgono un doppio compito: tengono fermo il pezzo e dissipano il calore della saldatura impedendogli di propagarsi troppo lungo il filo. Ho fuso manicotti isolanti di plastica e bruciandomi le dita, una volta che ho indugiato troppo mentre saldavo un giunto. Le clip Helping Hands aiutano a evitare questo problema.

Per esperienza, una buona stazione di saldatura e questi quattro attrezzi a basso costo semplificheranno enormemente le operazioni di saldatura. Questi sono i miei consigli. E voi, cosa consigliate? Potete lasciare i vostri commenti qui sotto.