• Categories
• Soldadura
• Materiales
• Química
• Electrónica
• Ciencia

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica Experimento Nro. 2: Soldadura y Empalmes

Profesor: Gerónimo Huamán Celso

Alumno: Zavala Castro Jeffrey Jared

Código: 14190269

2014

Electrotecnia Soldadura y Empalmes

Soldadura y Empalmes

I.

OBJETIVOS:  Practicar los diferentes

tipos de soldaduras y empalmes para

instalaciones eléctricas.

 

II.

Realizar práctica del estañado en diversas piezas a soldar para lograr una buena soldadura. Adquirir una práctica manual en el soldado y desoldado de componentes electrónicos.

CUESTIONARIO PREVIO: 1. Defina qué es un empalme. Indique e ilustre tipos de empalmes existentes. El empalme eléctrico se define como la unión de dos secciones de cable, enrollando las puntas de ambas y luego recubriéndolas con cinta aislante. Se trata de una técnica provisional muy utilizada dentro de las rutinas domésticas que tengan que ver la reparación o el mantenimiento de aparatos instalaciones, e incluso en las instalaciones de reciente puesta en marcha. Tipos de empalmes: • Cola de rata: es usado para derivaciones y prolongaciones. Se puede hacer con dos o más conductores. • Unión toma doble: para derivar conductores del conductor principal, en un mismo punto. • Unión toma anudada: para derivar una línea sacada de la principal. Se la conoce como toma de seguridad y se usa para instalaciones vistas. • Unión toma sencilla: para derivar una línea de la línea principal. Para instalaciones a la vista.

FIEE - UNMSM

Página | 2

Electrotecnia Soldadura y Empalmes • Unión Western: usado para unir dos conductores que van a prolongarse. • Empalmes entre cables: para cables gruesos, se entrelazan los hilos del conductor; para cables delgados, se hace escalonado para evitar los cortocircuitos. Para derivar un cable dúplex, se hacen dos uniones de toma sencilla, separados entre sí. • Empalmes entre cables y alambres: para un empalme entre conductores gruesos, un cable y un alambre, se enrolla el conductor más delgado para que una los dos conductores. Para empalmar cables y alambres delgados se hace empalme de unión sujetadora.

2. Defina ampliamente el término soldadura. La soldadura es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dos materiales, (generalmente metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de la coalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo ambas y pudiendo agregar un material de relleno fundido (metal o plástico), para conseguir un

FIEE - UNMSM

Página | 3

Electrotecnia Soldadura y Empalmes baño de material fundido (el baño de soldadura) que al enfriarse se convierte en una unión fija. A veces la presión es usada conjuntamente con el calor, o por sí misma, para producir la soldadura. Esto está en contraste con la soldadura blanda (en inglés soldering) y la soldadura fuerte (en inglés brazing), que implican el derretimiento de un material de bajo punto de fusión entre piezas de trabajo para formar un enlace entre ellos, sin fundir las piezas de trabajo. Muchas fuentes de energía diferentes pueden ser usadas para la soldadura, incluyendo una llama de gas, un arco eléctrico, un láser, un rayo de electrones, procesos de fricción o ultrasonido. La energía necesaria para formar la unión entre dos piezas de metal generalmente proviene de un arco eléctrico. La energía para soldaduras de fusión o termoplásticos generalmente proviene del contacto directo con una herramienta o un gas caliente. Mientras que con frecuencia es un proceso industrial, la soldadura puede ser hecha en muchos ambientes diferentes, incluyendo al aire libre, debajo del agua y en el espacio. Sin importar la localización, sin embargo, la soldadura sigue siendo peligrosa, y se deben tomar precauciones para evitar quemaduras, descarga eléctrica, humos venenosos, y la sobreexposición a la luz ultravioleta.

3. Explique qué materiales y herramientas en general usadas para soldar. 

Soldador eléctrico: el soldador eléctrico de punta fina puede ser un cautil o una pistola que gracias a su potencia, permite la realización de trabajos de soldadura finos, como electrónica, por ejemplo. Para los trabajos más pesados, existen puntas cónicas o en forma de martillo. Estos acumulan, al cabo de un cierto tiempo, suficiente calor para fundir la soldadura.

FIEE - UNMSM

Página | 4

Electrotecnia Soldadura y Empalmes 

Soldador de gas: para reparaciones rápidas puede utilizar un soldador autónomo de gas que no necesita ninguna alimentación eléctrica. Estos soldadores se recargan con cartuchos de gas.



Alicates: es una herramienta manual cuyos usos van desde sujetar piezas al corte o moldeado de distintos materiales.



Pasta para soldar: Se compone principalmente de una aleación mayoritariamente de estaño micro granulado, la pasta o crema de soldar que debemos depositar sobre los pads o islas de soldadura de placa de circuito impreso justo antes de la colocación de los componentes de montaje superficial.

FIEE - UNMSM

Página | 5

Electrotecnia Soldadura y Empalmes

 Estaño para soldar:

 Extractor de Soldadura:

4. Indique cual es el procedimiento para realiza la soldadura en la confección de conectores y qué materiales y herramientas emplea en éste método de soldadura. Procedimiento para soldar: 

Limpiar la punta del soldador de vez en cuando. Para ello frotaremos suavemente la punta en una esponja húmeda. Alternativamente podemos raspar la punta con un cepillo de alambres suave, como los que suelen venir incluidos en el soporte.



Acercar los elementos a unir hasta que se toquen. Si es necesario, utilizar unos alicates para sujetar bien las partes. Aplicar el soldador a las partes a soldar, de forma que se calienten ambas partes, tener en cuenta que los alicates o pinzas absorben parte del calor del soldador.



Aplicar el soldador a las partes a soldar, de forma que se calienten ambas partes. Las piezas empiezan a calentarse hasta que alcanzan la temperatura del soldador. Si la punta está limpia, esto suele tardar

FIEE - UNMSM

Página | 6

Electrotecnia Soldadura y Empalmes

menos de 3 segundos. Este tiempo dependerá de si usan alicates y de la masa de las piezas a calentar. 

Sin quitar el soldador, aplicar el estaño (unos pocos milímetros) a la zona de la soldadura, evitando tocar directamente la punta. Cuando la zona a soldar es grande, se puede mover el punto de aplicación del estaño por la zona para ayudar a distribuirlo. Las herramientas que se emplean para este método de soldadura son las mencionadas en la pregunta 3.

5. Que es estañar y como se realiza. Es necesario ¿Por qué? Estañar: cuando necesitamos soldar cables directamente a placa o hacer uniones, antes necesitaremos estañar las puntas. Consiste en hacer que los hilos de cobre que componen la punta del cable estén completamente recubiertos de estaño. Se realiza de la siguiente manera: 1. Enchufa el soldador y espera que se caliente.

FIEE - UNMSM

Página | 7

Electrotecnia Soldadura y Empalmes

2. Retira un poco de la cubierta de plástico del cable.

3. Enrollar con los dedos, los hilos del cable descubierto.

4. Aplicar un poco de calor con el cautin.

FIEE - UNMSM

Página | 8

Electrotecnia Soldadura y Empalmes

5. Aplicar la pasta para soldar.

6. Aplicar más calor.

7. Sin retirar el cautin, se aplica el estaño.

FIEE - UNMSM

Página | 9

Electrotecnia Soldadura y Empalmes

8. Finalmente el cable se encuentra estañado.

6. Explique cuál es el procedimiento para soldar y desoldar componentes discretos e integrados en tarjetas impresas. Que materiales y herramientas son necesarias en este método de soldadura.

Materiales y herramientas a utilizar:      

Soldador de 30 W Pasta para soldar Estaño Flux líquido Cable de bobina muy delgado Mecha para desoldar con flux

Para soldar y desoldar componentes discretos e integrados en tarjeta impresa: 

Lo primero que hacemos es tratar de eliminar todo el estaño posible de sus patillas. Para ello utilizamos mecha de soldadura con flux.



Una vez quitado todo el estaño que haya sido posible vamos a proceder a desoldar el integrado usando un soldador normal. Para ello vamos a pasar por debajo de los pines de un costado un hilo de cobre muy fino. El hilo ha de ser de bobina que vienen lacados. Uno de los extremos del cable se suelda a cualquier parte del PCB. La

FIEE - UNMSM

Página | 10

Electrotecnia Soldadura y Empalmes técnica es la siguiente. Con el único extremos libre del cable que esta soldado a la placa y ha sido pasado por debajo de los pines del integrado en contacto con él. Y repetimos este procedimiento en los cuatro lados del integrado. Asegurarse que se calientan los pines bajo los cuales va a pasar el hilo de cobre para separarlos de los pads y hacerlo con mucho cuidado, sin forzar.



Una vez quitado el circuito integrado por completo hay que limpiar los pads de resto de estaño. Para ello aplicamos la mecha de desoldadura sobre estos apoyándola y pasando el soldador sobre esta. Nunca mover la mecha sobre los pads arrastrándola pues algún pad se puede pegar a la mecha y al tirar de esta se puede desprender.



En el caso de que la mecha se quede un poco pegada a los pads, solo hay que ir calentando y separando pero siempre con cuidado. Una vez que tenemos los pads completamente limpios vamos a proceder a soldar un nuevo circuito integrado. En primer lugar vamos a aplicar flux sobre los pads. La cantidad de flux no debe importar pues luego la limpiaremos. Lo siguiente que haremos es con un soldador de punta muy fina poner un poco de estaño en cada pad pues luego vamos a fundir este estaño para que se pegue al pin de integrado.



Ahora hay que situar el nuevo componente sobre los pads con cuidado y prestando mucha atención de que cada pad está sobre su pad correspondiente.



Una vez situado el componente en su lugar aplicar el soldador a un pin de una esquina hasta que el estaño se derrita y se adhiera al pin. Hacer lo mismo con un pin del lado contrario. Esta operación es la más delicada pues el integrado se suele mover. Una vez fijado el integrado volvemos a aplicar flux sobre los pines del chip para que cuando el estaño se derrita se adhiera tanto al pad como al pin.



El siguiente paso es pasar el soldador de pin en pin presionándolo contra su correspondiente pad de modo que este se caliente, calienta el pad y el estaño y todo se funde en un bloque, repetir el proceso con cada pin. Después de soldar todos los pines revisar con cuidado que todos los pines hacen buen contacto. En este paso se puede usar el soldador de chorro de aire caliente.

FIEE - UNMSM

Página | 11

Electrotecnia Soldadura y Empalmes 

III.

Como seguramente todo el perímetro del integrado estará lleno de flux que suele ser algo aceitoso, tendremos que limpiarlo. Para ellos se utiliza un disolvente limpiador de flux (flux remover, flux frei) y se aplica sobre la zona a limpiar. Una vez aplicado se mete todo el PCB, en una cubeta de agua por ultrasonidos. Esta cubeta transmite ultrasonidos al agua y la hacen vibrar de manera que el agua entra por todas partes debido a la frecuencia de vibración limpiando todo el PCB de ‘’flux remover’’. Una vez limpia se seca todo el PCB con aire a presión asegurándonos que no quede ningún resto de agua que pueda corroer piezas metálicas.

BIBLIOGRAFIA:



http://www.bricolajecasero.com/electricidad/tipos-de-empalmeselectricos.php



http://es.wikipedia.org/wiki/Soldadura



http://www.mailxmail.com/curso-aprenda-soldar/herramientas-soldaduraheterogenea-autogena

FIEE - UNMSM

Página | 12