Soldadura Blanda (Soldadura con Estaño) Explicada: Tipos, Técnicas y Guía Paso a Paso

Si desarmara cualquier dispositivo electrónico que contenga una placa de circuito, verá que los componentes están unidos usando técnicas de soldadura blanda. La soldadura blanda es el proceso de unir dos o más partes electrónicas fundiendo soldadura alrededor de la conexión. Aunque puede crear conexión permanente, también puede revertirse usando herramienta de desoldadura.

Hoy aprenderemos todo sobre soldadura blanda. ¿Qué es? ¿Cuáles son sus aplicaciones? ¿Cómo es el proceso?

¿Qué es la Soldadura Blanda?

La soldadura blanda es un proceso de unión que une diferentes tipos de metales fundiendo soldadura. La soldadura es una aleación metálica, usualmente de estaño y plomo, que se funde con un hierro caliente. El hierro se calienta a temperaturas sobre 600°F (~316°C), que luego enfría para crear unión eléctrica fuerte.

En contraste con la soldadura por fusión, las piezas de trabajo no se funden al soldar blando. El soldadura fuerte (brazing) tampoco funde el metal de la pieza, pero el metal de aporte se funde a temperatura más alta que la soldadura blanda. Históricamente casi todas las soldaduras contenían plomo, pero preocupaciones ambientales y de salud han dictado cada vez más el uso de aleaciones sin plomo para electrónica y fontanería.

¿Qué es la Soldadura (Soldadura de Estaño)?

La soldadura es una aleación metálica fusible usada para crear unión permanente entre piezas metálicas. Se funde para adherir y conectar las piezas tras enfriar, requiriendo aleación adecuada ya que la soldadura tiene punto de fusión más bajo que las piezas unidas.

La soldadura también debe ser resistente a efectos oxidativos y corrosivos que degradarían la unión con el tiempo. La soldadura para conexiones eléctricas también necesita características eléctricas favorables.

La soldadura blanda típicamente tiene rango de fusión de 90 a 450°C (190 a 840°F; 360 a 720 K), usada comúnmente en electrónica, fontanería y trabajo en chapa. Aleaciones que funden entre 180 y 190°C (360 y 370°F; 450 y 460 K) son las más usadas. La soldadura realizada con aleaciones con punto de fusión sobre 450°C (840°F; 720 K) se llama "soldadura fuerte", "soldadura de plata" o brasado (brazing).

En proporciones específicas, algunas aleaciones son eutécticas, es decir, su punto de fusión es el más bajo posible para esa mezcla y coincide con el punto de congelación. Aleaciones no eutécticas pueden tener temperaturas de solidus y liquidus marcadamente diferentes, al tener transiciones líquidas y sólidas distintas.

Mezclas no eutécticas a menudo existen como pasta de partículas sólidas en matriz fundida de la fase de menor fusión al acercarse a temperaturas suficientes. En trabajo eléctrico, si la junta se perturba en este estado "pastoso" antes de solidificarse completamente, puede resultar mala conexión eléctrica; el uso de soldadura eutéctica reduce este problema.

El estado pastoso de soldadura no eutéctica puede explotarse en fontanería, permitiendo moldear la soldadura durante enfriamiento, ej., para asegurar junta estanca de tuberías, resultando en "junta limpiada" (wiped joint).

Para trabajo eléctrico y electrónico, el alambre de soldadura está disponible en gama de espesores para soldadura manual (realizada con soldador o pistola), y con núcleos conteniendo fundente.

También disponible como pasta a temperatura ambiente, lámina preformada adaptada a la pieza (más apta para producción masiva mecanizada), o en "pestañas" pequeñas que se envuelven en la junta y funden con llama donde el hierro no es usable, como reparaciones de campo.

¿Cómo Funciona la Soldadura Blanda?

La soldadura se funde usando calor de un hierro conectado a controlador de temperatura. Se calienta a temperaturas sobre su punto de fusión, alrededor de 600°F (~316°C), fundiéndose y luego enfriando, creando la junta de soldadura.

Además de crear fuertes conexiones eléctricas, la soldadura también puede removerse con herramienta de desoldadura.

La soldadura es aleación metálica para crear conexiones permanentes fuertes; como juntas de cobre en placas de circuito impreso y juntas de tubos de cobre. Puede venir en dos tipos y diámetros, con y sin plomo, y variar de 0.032" a 0.062". Dentro de la soldadura, el núcleo es el fundente, material para reforzar y mejorar propiedades mecánicas.

¿Qué Metales se Usan?

Los metales de aporte en soldadura blanda solían ser base plomo (soldadura con plomo). Debido a regulaciones, soldaduras con plomo se reemplazan cada vez más por soldaduras sin plomo, que pueden consistir de antimonio, bismuto, latón, cobre, indio, estaño o plata.

¿Qué Fundente (Flux) Puede Usarse?

Ocasionalmente habrá impurezas como aceite, suciedad u oxidación en el punto de conexión. El fundente previene oxidación y a veces limpia el metal en seco. El fundente usado es fundente de colofonia (rosin) que ayuda en resistencia mecánica y contacto eléctrico de conexiones. A veces también es posible aplicar agente humectante para reducir tensión superficial.

Diferentes Tipos de Soldadura

En resumen, hay 3 tipos de soldaduras – sin plomo (lead-free), base plomo (lead-based), y fundente (flux). Las soldaduras base plomo son las más fiables y preferidas en aplicaciones críticas como electrónica médica o aeroespacial.

Hay tantos tipos de soldadura en el mercado que puede ser difícil elegir la correcta. Afortunadamente, realmente solo hay tres categorías principales para acotar su búsqueda:

• Soldadura base plomo inició la revolución electrónica. La mezcla más común es 60/40 (estaño/plomo) con punto de fusión ~180-190°C. Conocida coloquialmente como soldadura blanda, el estaño se elige por su menor punto de fusión, mientras el plomo inhibe crecimiento de bigotes de estaño. Mayor concentración de estaño mejora resistencias a tracción y cizallamiento.
• Soldadura sin plomo comenzó a desarrollarse cuando la UE restringió plomo en electrónica de consumo. En EE. UU., fabricantes podían obtener beneficios fiscales usando soldadura sin plomo. Los bigotes de estaño pueden mitigarse con técnicas de recocido nuevas, aditivos como níquel, y recubrimientos conformales. Las soldaduras sin plomo generalmente tienen punto de fusión más alto que convencionales.
• Soldadura con núcleo de fundente (Flux core) se vende como "carrete de alambre" con agente reductor en el núcleo. El fundente se libera durante la soldadura y reduce (invierte oxidación de) metal en punto de contacto para conexión eléctrica más limpia. También mejora propiedades de humectación de la soldadura. En electrónica, el fundente suele ser colofonia. Núcleos ácidos son para reparaciones metálicas y fontanería y NO deben usarse en electrónica.

Cómo Soldar (Soldar Blando)

La soldadura blanda es el proceso de unir dos o más partes electrónicas fundiendo soldadura alrededor de la conexión. La soldadura es aleación metálica y al enfriar crea unión eléctrica fuerte entre las partes. Aunque puede crear conexión permanente, también puede revertirse usando herramienta de desoldadura como se describe abajo.

Para explicar mejor cómo soldar, lo demostraremos con aplicación real. En este ejemplo, soldaremos un LED a una placa de circuito.

Paso 1: Montar el Componente: Primero, inserte los cables del LED en los agujeros de la placa. Voltee la placa y doble los cables hacia afuera a 45°. Esto ayuda al componente a hacer mejor junta con la pista de cobre y evita que se caiga mientras suelda.

Paso 2: Calentar la Junta: Encienda su soldador y si tiene control de calor ajustable, fíjelo a 400°C. En este punto, toque la punta del soldador a la pista de cobre y la pata del resistor al mismo tiempo. Mantenga el soldador en su lugar 3-4 segundos para calentar la pista y la pata.

Paso 3: Aplicar Soldadura a la Junta: Manteniendo el soldador sobre la pista y pata, toque la conexión con su soldadura. IMPORTANTE No toque la soldadura directamente con la punta del soldador. Quiere la junta lo suficientemente caliente para fundir la soldadura al tocarla. Si la junta está muy fría, se forma mala conexión.

Paso 4: Cortar las Patas. Retire el soldador y deje enfriar la soldadura naturalmente. No sople sobre la soldadura ya que puede resultar en mala junta. Tras enfriar, puede cortar el alambre extra de los cables.

Una junta de soldadura correcta es lisa, brillante y parece un volcán o cono. Quiere suficiente soldadura para cubrir toda la junta pero no tanta que se vuelva bola o se derrame a pata o junta cercana.

Cómo Soldar Cables

Ahora le mostraremos cómo soldar cables juntos. Se recomienda usar "tercera mano" u otro dispositivo de sujeción.

Primero, pele el aislamiento de los extremos de ambos cables. Si el cable es trenzado, tuerza los hilos con los dedos. Asegúrese que su soldador está completamente caliente y toque la punta al extremo de uno de los cables. Manténgalo por el cable 3-4 segundos.

Manteniendo el soldador en su lugar, toque el cable con la soldadura hasta que esté completamente recubierto. Repita en el otro cable. Sostenga los dos cables estañados uno sobre otro y toque ambos con el soldador. Esto debería fundir la soldadura y recubrir ambos uniformemente.

Retire el soldador y espere unos segundos para que la junta se enfríe y endurezca. Use termorretráctil para cubrir la conexión.

¿Qué es la Desoldadura?

En electrónica, la desoldadura es la remoción de soldadura y componentes de una placa de circuito para solución de problemas, reparación, reemplazo y recuperación.

La desoldadura es el proceso de fundir la soldadura y remover las uniones entre dos materiales. En electrónica, se refiere a remoción de componentes eléctricos de PCB para solución de problemas, reparación, reemplazo y recuperación. Es el uso más común.

En términos simples, la desoldadura es lo opuesto exacto a la soldadura. Deshace todo lo hecho en el proceso de soldadura. Como la soldadura, la desoldadura también es proceso intrincado y requiere cierta pericia. Debe seguir pasos similares y adherir a estrictas medidas de seguridad.

Métodos de Desoldadura

Hay más de un método. Cada uno requiere diferentes herramientas y niveles de pericia. Lista completa de métodos:

1. Usando Soldador

El soldador es el método más simple y fácil para desoldar componentes. No necesita otras herramientas aparte del soldador y un par de alicates.

Esto es lo que debe hacer:

• Caliente la soldadura usando el soldador hasta que empiece a fundirse.
• Empuje los pines usando el soldador y mueva la soldadura lejos de las juntas.
• Tire de los componentes usando alicates para removerlos de los agujeros.
• Al tirar, aplique presión en las puntas en lugar de los cuerpos. De lo contrario, los componentes pueden dañarse.

Si quiere remover soldadura de agujeros, meta un imperdible dentro. Esto succionará la soldadura y ayudará a removerla fácilmente.

Ventajas

• Solo necesita soldador para desoldar.
• Puede reutilizar componentes desoldados.

Desventajas

• Si usa soldador demasiado tiempo, puede dañar la placa.

2. Usando Trenza de Desoldadura (Soldering Wick)

El método de trenza se usa para remover soldadura no deseada tras soldar. La trenza se hace trenzando e entrelazando bobinas de cobre. Por eso también se llama trenza de desoldadura.

Se usan hilos de cobre porque son buenos conductores de calor. Como la soldadura se atrae al calor, las bobinas de cobre absorben la soldadura de la superficie metálica.

Algunas trenzas vienen con fundente lo que facilita remover soldadura. Si su trenza no tiene fundente, puede mojar el extremo en fundente para mejorar velocidad de remoción.

Esto es lo que debe hacer para remover la soldadura:

• Entrelace unos centímetros de hilos de cobre y forme trenza.
• Aplique fundente en la trenza mojando el extremo en fundente.
• Coloque una porción de la trenza en la junta que quiere desoldar.
• Mantenga soldador caliente en la punta de la trenza y el pin deseado.
• Espere unos segundos hasta que la soldadura se funda y la trenza absorba la soldadura fundida.
• Retire la trenza y remueva la porción cubierta de soldadura.
• Repita hasta remover toda la soldadura no deseada.

Al manipular la trenza, asegúrese de no tocarla con las manos ya que estará muy caliente. Use alicates para sostener y posicionar.

Ventajas

• Método barato, simple y fácil.
• Genial para remover soldadura de superficies planas.
• Puede modificar tamaño de trenza según cantidad de soldadura a remover.
• Puede reutilizar componentes desoldados.

Desventajas

• No puede reutilizar la trenza. Debe cortar la porción cubierta de soldadura.
• Como la trenza se calienta mucho, puede ser difícil posicionarla contra la junta.
• Difícil remover soldadura de agujeros con este método.

3. Usando Bomba de Desoldadura (Desoldering Pump)

En este método, usa bomba de desoldadura para succionar la soldadura. Es básicamente una pequeña bomba de vacío de alta presión. Antes de usar la bomba, debe calentar y fundir la soldadura.

Pasos para usar la bomba:

• Use soldador para calentar la soldadura hasta que se funda.
• Apriete el bulbo o presione el émbolo de la bomba y colóquela sobre la soldadura fundida.
• Suelte el bulbo para aspirar la soldadura.
• Algunas bombas tienen botón de liberación para no tener que seguir apretando.
• Remueva los componentes desoldados.
• Repita hasta remover exceso de soldadura.

Algunas bombas vienen con soldador para no tener que conseguir uno aparte. Puede desechar la soldadura en la bomba apretando y soltando el bulbo repetidamente.

Ventajas

• Bombas vienen en diferentes estilos y mecanismos para su facilidad.
• Genial para remover soldadura de agujeros y desoldar componentes pequeños.
• Puede reutilizar componentes desoldados.

Desventajas

• La mayoría de bombas son grandes. Difícil meterlas en espacios reducidos.

4. Usando Pistola de Calor (Heat Gun)

La pistola de calor funciona como soldador. Calienta la soldadura para que pueda remover componentes. También puede usar estación de aire caliente en lugar de pistola. Es muy efectiva pero también cara.

Así se desoldan componentes con pistola de calor:

• Encienda la pistola de calor.
• Sujete firmemente la PCB usando soporte o alicates.
• Mantenga la punta contra la soldadura hasta que se funda.
• Remueva componentes usando alicates.

Al usar pistola de calor, asegúrese de no mantenerla contra la placa demasiado tiempo. De lo contrario, fundirá o dañará la placa.

Ventajas

• Puede desoldar y remover componentes en pocos segundos.
• Puede reutilizar componentes desoldados.

Desventajas

• Al calentar componentes tan rápido, los daña en la mayoría de casos volviéndolos inutilizables. En algunos casos, también daña la placa. Si no tiene cuidado, puede lesionarse también.

Preguntas Frecuentes

¿Qué es la Soldadura Blanda?

Proceso de unión para unir diferentes metales fundiendo soldadura. La soldadura es aleación usualmente de estaño y plomo fundida con hierro caliente. El hierro se calienta sobre 600°F que luego enfría creando unión eléctrica fuerte.

¿Qué es la Soldadura (Soldadura de Estaño)?

Aleación metálica fusible para crear unión permanente entre piezas metálicas. Se funde para adherir y conectar piezas tras enfriar, requiriendo aleación adecuada ya que la soldadura tiene punto de fusión más bajo que las piezas. Debe ser resistente a oxidación y corrosión. La soldadura para conexiones eléctricas necesita características eléctricas favorables.

¿Cuáles son los tipos de Soldadura?

En resumen, 3 tipos: sin plomo, base plomo, y fundente. Las base plomo son más fiables y preferidas en aplicaciones críticas como electrónica médica o aeroespacial.

¿Es la soldadura blanda lo mismo que soldadura por fusión?

Como muchos términos de chapa, soldadura blanda y soldadura por fusión se usan intercambiablemente. Sin embargo, aunque son similares, sus procesos y sub-técnicas difieren. La diferencia principal es la fusión. En soldadura blanda, los fabricantes calientan el metal a unir pero nunca lo funden.

¿Qué es el método de soldadura blanda?

Proceso para unir piezas metálicas formando unión mecánica o eléctrica. Típicamente usa aleación de bajo punto de fusión (soldadura) que se funde y aplica a las piezas a unir y esta se une a las piezas formando conexión al solidificarse.

¿Qué necesito para soldar?

Lista completa de accesorios necesarios:

• Precalentadores de soldadura.
• Tercera mano (Soldadura Helping Hands).
• Tapete de soldadura.
• Lupa de soldadura.
• Absorbedor de humo.
• Cinta de soldadura.
• Juego de pinzas.
• Limpiador de punta de soldador (Lana de latón)

¿Cuáles son los dos tipos de soldadura blanda?

Hay tres formas, cada una requiriendo temperaturas progresivamente mayores y produciendo resistencia de unión cada vez mayor:

• Soldadura Blanda (Soft Soldering), Originalmente Usaba Aleación Estaño-Plomo como Metal de Aporte.
• Soldadura de Plata (Silver Soldering), Usa Aleación Conteniendo Plata.
• Brasado (Brazing), Usa Aleación de Latón para Metal de Aporte.

¿Va a ser ilegal la soldadura blanda?

Para cualquier persona introducir en comercio soldadura o fundente que no sea sin plomo a menos que lleve etiqueta prominente indicando que es ilegal usar la soldadura o fundente en instalación o reparación de fontanería que provea agua para consumo humano.

¿Cómo soldar paso a paso?

5 Pasos Importantes de Proceso de Soldadura por Onda (Wave Soldering)

• Paso 1. Fundir la Soldadura. Primer paso en todo el proceso.
• Paso 2. Limpiar Componentes. Paso crucial.
• Paso 3. Colocación del PCB.
• Paso 4. Aplicación de Soldadura.
• Paso 5. Limpieza.

¿Cuáles son los tres tipos de soldadura blanda?

En resumen, tres tipos principales: base plomo, sin plomo, y fundente.

¿De qué está hecha la soldadura?

Generalmente, aleaciones de soldadura basadas en estaño, plomo, cadmio, zinc e indio. Disponibles en variedad de formas físicas para facilitar diferentes medios de aplicación. Lingotes de soldadura para reponer baños grandes para inmersión u soldadura por onda.

¿Necesita fundente para soldar?

Sí, puede soldar sin fundente. Aunque ayuda en el proceso ya que el fundente ayuda a descomponer óxidos en el metal, no es necesario. Además, la mayoría de soldaduras hoy vienen con núcleo de colofonia que hace el trabajo del fundente descomponiendo óxidos.

¿Cómo soldar de forma segura?

Seguridad en Soldadura

• Nunca toque el elemento del soldador.
• Sujete cables a calentar con pinzas o abrazaderas.
• Mantenga esponja de limpieza húmeda durante uso.
• Siempre devuelva el soldador a su soporte cuando no use. Nunca lo deje en banco de trabajo.
• Apague y desenchufe cuando no use.

¿Qué tipo de soldadura es más fuerte?

Soldadura 60-40 (60% estaño, 40% plomo) es la más cara, pero hace unión más fuerte y es más fácil de trabajar por su bajo punto de fusión. 40-60 más barata es más difícil. 50-50 es buen compromiso entre costo y facilidad.

¿Por qué se usa estaño en soldadura?

La mezcla estaño/plomo permite soldadura con punto de fusión menor que los dos metales unidos. En soldadura por fusión, el mismo metal base puede usarse para unir las dos partes.

¿Por qué se usa fundente en soldadura blanda?

En soldadura de metales, el fundente sirve triple propósito: remueve metal oxidado de superficies a soldar, sella el aire previniendo oxidación adicional, y facilitando amalgamación mejora características de humectación de soldadura líquida.

¿Es la soldadura tan fuerte como la soldadura por fusión?

La unión se crea cuando el material de soldadura fundido se solidifica. No tan fuerte como soldadura por fusión o brasado. Una unión soldada no es tan fuerte como una soldada o brasada porque no es conexión mecánica. Si la soldadura no se hizo bien, las piezas no conducirán electricidad correctamente.

¿Puede soldar sobre madera?

Muchos acabados superficiales son soldables con el fundente correcto. Muchos dispositivos electrónicos usan soldadura para unir cobre, plata, oro y otros metales, pero ¿sabía que también puede soldar superficies de madera? Soldar a madera es fácil con el fundente correcto.

¿A qué no se adhiere la soldadura?

La soldadura simplemente no se adhiere a superficies metálicas sucias u oxidadas. Limpie superficies planas a soldar con lana de acero, lima, tela de esmeril, etc. Es importante tomarse tiempo para limpiar a fondo. Raspe cualquier cable a soldar con dorso de cuchilla o pieza plana de metal.

¿Está bien soldar cables eléctricos?

Según regla 110.14, no va contra código NEC tener empalmes eléctricos soldados mientras cumpla sus reglas. Puede variar según jurisdicciones locales, pero si se considera trabajo antiguo, en la mayoría de casos se mantendría a menos que se considere peligro de incendio.

¿Puede soldar 230V?

Sí, la soldadura puede fundir fácilmente bajo condiciones de fallo. Aunque se vuelve fluida alrededor de 180/220°C según grado, puede volverse plástica por debajo de 120°C.

¿Cuáles son los 4 tipos de soldadura?

Los tres tipos principales son sin plomo, base plomo, y núcleo de fundente. Otro tipo es soldadura de aleación de plata. Estos tipos se basan en composición de aleaciones. Aparte, hay otros tipos según forma, estilo de núcleo y aplicación.

¿A qué calor se funde la soldadura?

La soldadura blanda típicamente tiene rango de fusión 90-450°C (190-840°F; 360-720 K), usada en electrónica, fontanería, chapa. Aleaciones que funden 180-190°C (360-370°F; 450-460 K) son las más usadas.

¿Qué se puede soldar?

Metales soldables: oro, plata, cobre, latón, hierro. El aporte, llamado soldadura, se funde. Al solidificarse, se une a las piezas metálicas y las une. La unión no es tan fuerte como junta brasada o soldada.

¿Cuáles son las ventajas de la soldadura blanda?

Ventajas:

• Baja potencia requerida;
• Baja temperatura de proceso;
• Sin distorsiones térmicas ni tensiones residuales en piezas de la junta;
• Microestructura no afectada por calor;
• Proceso fácilmente automatizable;
• Materiales disímiles pueden unirse;
• Gran variedad de materiales pueden unirse;
• Piezas de pared delgada pueden unirse;

¿Qué puedo usar si no tengo fundente?

La vaselina (petroleum jelly) es la mejor alternativa efectiva a fundente comercial. Sus ceras e ingredientes de agua mineral la hacen antioxidante, por eso puede usarse fácilmente como fundente de soldadura.

¿Puedo usar pegamento en lugar de soldadura?

No hay buen sustituto para la soldadura. Ningún pegamento conducirá electricidad ni aguantará tan bien como la soldadura.