Best practices voor solderen

Welkom bij onze handleiding over best practices voor solderen. Hier leer je de basis van hoe je op de juiste manier soldeert, krijg je tips en trucs om de beste verbindingen te krijgen en leer je wat je moet vermijden of waar je op moet letten.

• Opstelling
• Basisinstructies voor solderen
• Tips voor beginners
• Veiligheidsmaatregelen
• Veelgestelde vragen

Solderen kan hectisch zijn—hete elementen, gesmolten metaal en gevoelige elektronica zijn in het spel—dus het is belangrijk om een goede opstelling te hebben die je helpt de gewenste resultaten te behalen. Hier zijn enkele aspecten van een goed soldeerstation:

• Oogbescherming - Een goede veiligheidsbril met zij- en bovenschilden of een veiligheidsbril is een must. Kleine fragmenten van gesmolten soldeer kunnen van een verbinding afvliegen en letsel veroorzaken.
• Goede verlichting - Het is moeilijk om goed te solderen als je niet kunt zien wat je doet. Goede verlichting helpt bij het inspecteren van de verbindingen die je maakt en bij het zien wanneer het soldeer begint te vloeien. Je werkt er ook veiliger door.
• Goede ventilatie - Bij het solderen kunnen dampen vrijkomen die je niet wilt inademen. Het hebben van een rookafzuiger is belangrijk. Je kunt er één kopen, of proberen er zelf één te bouwen. Een continue bron van frisse lucht, zoals een open raam of een ventilator die naar buiten blaast, helpt ook. Hier is een slow-motionvideo van de rookontwikkeling.

• Een hittebestendig oppervlak om op te werken. Bij solderen worden hoge temperaturen gebruikt die de meeste oppervlakken kunnen beschadigen.
  • Een plaat multiplex of spaanplaat werkt goed.
  • Siliconenmatten die speciaal zijn ontworpen voor solderen zijn verkrijgbaar. Deze bieden een goede bescherming en hebben vaak vakjes voor gereedschap en bevestigingen.
• Gebruik een standaard voor je soldeerbout. Je riskeert brandwonden als je dat niet doet.

• Elleboogruimte - Het is één ding om in een kleine ruimte te moeten solderen omdat je iets repareert. Je levert beter werk als je de kans hebt om te solderen met bewegingsruimte.
• Gebruik een goede grip - Houd je soldeerbout vast als een potlood in je dominante hand voor de beste controle. Richt je werk zo in dat je in de meest comfortabele positie zit en steun hebt voor je soldeerhand. Het is veel gemakkelijker om de printplaat te draaien dan jezelf in een ongemakkelijke hoek te wringen.
• Stabiliseer je arm/hand - Het laten rusten van je hand of elleboog op een stabiel oppervlak kan je stabiliteit en nauwkeurigheid aanzienlijk vergroten—wat essentieel is bij het werken met delicate onderdelen!
• "Helping Hand"-gereedschap - Deze hulpmiddelen zijn van grote hulp bij het stabiel houden van het project waar je aan werkt terwijl je soldeert. Je hebt immers twee handen nodig om te solderen—één om de soldeerbout vast te houden en één om soldeer aan de verbinding toe te voegen. Een "helping hand" om alles in de perfecte hoek te houden kan fouten en frustratie verminderen. Wanneer de verbinding beweegt, kun je niet het soort contact behouden dat nodig is om de verbinding snel te verhitten. Het gebruik van een soldeerklem, omnivise, printplaathouders, een bankschroef of helping hands is vaak essentieel.
• Een beter zicht - Soms zijn de verbindingen of onderdelen klein en een vergrootglas verbetert je vermogen om kwalitatief werk te leveren. Een vergrootglas kan je helpen fouten te vinden en te corrigeren die je anders misschien zou missen.

• Een kwaliteitssoldeerbout - Enkele functies om uit te kiezen:
  • Minimaal 60 watt aan vermogen.
  • Snelle opwarming; langzaam opwarmen is tijdverspilling en betekent ook dat het temperatuurherstel langzamer zal zijn.
  • Nauwkeurige, instelbare temperatuur - De juiste temperatuur voor je werk. Kleine verbindingen kunnen met lagere temperaturen worden gedaan; grotere vereisen hogere temperaturen voor een snellere opwarming.
  • Snoer met siliconenisolatie - Siliconenisolatie biedt hittebestendigheid en grote flexibiliteit. Een flexibel snoer zorgt ervoor dat de bout zich meer gedraagt als een potlood of pen, wat het werken vergemakkelijkt.
  • Verwisselbare punten - Verschillende vormen voor verschillende klussen. Bovendien is het vervangen van alleen een punt als deze opbrandt veel beter dan de hele soldeerbout vervangen.
• Een puntreiniger - Grof messingwol verwijdert overtollig soldeer en oxidatiefilms van je soldeerbout zonder de thermische schok van een vochtige spons. Sommigen geven de voorkeur aan een vochtige spons, en als je die kiest, zorg er dan voor dat je een cellulose spons gebruikt, niet een gemaakt van polymeer.
• Gereedschap om onderdelen te manipuleren - Je hebt gereedschap nodig om dingen vast te houden of te verplaatsen tijdens het solderen. Pincetten, punttangen en hemostaten (zoals kleine tangen die vastklemmen) zijn allemaal goede keuzes. Over het algemeen hebben metalen gereedschappen de voorkeur,

• Kwaliteitssoldeer (loodvrij is het beste om mee te beginnen) of soldeer verkocht door betrouwbare bronnen is het beste.
  • Wees voorzichtig met kopen bij online veilingsites, aangezien het verkochte soldeer bedoeld kan zijn voor fabrikanten met gecontroleerde omstandigheden en potentieel corrosieve vloeimiddelen.
• Kwaliteitsvloeimiddel Zoek naar vloeimiddel dat bedoeld is voor elektronica-solderen. Een kleverig vloeimiddel is vaak een goede keuze, zeker als het in een spuit zit. Een vloeimiddelpen zorgt voor een gemakkelijke applicatie. Gebruik geen loodgietersvloeimiddelen, want die zijn vaak veel te corrosief.
• Desoldeerlint. Ook wel soldeerlint genoemd, dit is een essentieel gereedschap voor het corrigeren van fouten of het verwijderen van defecte onderdelen.

• Een desoldeerpomp is erg handig, vooral bij bepaalde reparaties. Hiermee kun je gemakkelijker desolderen dan met desoldeerlint bij grote onderdelen.
• Een bankschroef voor het vasthouden van grotere voorwerpen in plaats van erachteraan te jagen op het werkoppervlak.

Solderen is in de kern een eenvoudig proces, maar wel met veel nuances. In de basis bestaat het proces uit de volgende stappen:

1. Zet de soldeerbout aan en laat deze op bedrijfstemperatuur komen.
2. Vertin de punt door een kleine hoeveelheid harskernsoldeer op de punt te laten smelten. Maak de punt schoon.
3. Breng de hete soldeerboutpunt aan op het metalen verbindingspunt op de printplaat.
4. Terwijl de verbinding en de draad opwarmen, dep je het soldeer tegen de verbinding totdat het erin begint te vloeien.
5. Wanneer het soldeer in de verbinding is gevloeid, verwijder je het soldeer en daarna de soldeerbout. Houd de verbinding stil totdat het soldeer is gestold.

Een veelgemaakte fout die beginners maken als ze voor het eerst met een soldeerbout werken, is geloven dat de soldeerbout direct tegen het soldeer moet worden gehouden om het op de onderdelen te laten smelten. Helaas hecht soldeer niet goed aan koud metaal, dus dit resulteert vaak in slechte verbindingen. In plaats daarvan moet er hitte op de locatie van de verbinding worden toegepast voordat er soldeer aan de verbinding wordt toegevoegd.

Je kunt een kleine hoeveelheid soldeer op de punt van de bout laten smelten en dit dan op de verbinding aanbrengen en daar vasthouden, omdat dit helpt bij de warmteoverdracht naar de verbinding. Maar probeer de soldeerpunt niet als een verhitte troffel te gebruiken om soldeer uit te smeren. Heb geduld, de verbinding zal opwarmen en dan zal het soldeer vloeien. Je soldeerbout stabiel houden is het allerbelangrijkste.

Na verloop van tijd zul je een gevoel ontwikkelen voor hoe goede soldeervloei eruitziet, hoeveel soldeer je voor verschillende toepassingen moet gebruiken en hoe je elke keer ideale soldeerverbindingen maakt. Net als bij elke vaardigheid kost solderen tijd en oefening om onder de knie te krijgen, dus vertrouw erop dat je soldeerwerk zal verbeteren naarmate je het vaker doet.

Hier is een gedetailleerde handleiding voor zowel through-hole als surface mount solderen. Het is de moeite waard om door te lezen, ook al lijkt het in eerste instantie misschien wat veel.

• In tegenstelling tot wat je misschien denkt, is het toepassen van een hetere bout voor een kortere tijd minder schadelijk voor onderdelen dan een lagere temperatuur die voor een langere tijd wordt toegepast.
• Heter voor een kortere tijd voorkomt ook dat je draden of printsporen zo ver verhit dat de isolatie van de verbinding wegsmelt.
• Pas op met overmatige hitte als je moeite hebt om het soldeer te laten vloeien. Een grotere of anders gevormde punt die beter warmte in de verbinding kan brengen, is wellicht een betere oplossing dan de temperatuur maximaal instellen.

• Voor soldeer op loodbasis rond de 300°C (~570°F)
• Voor loodvrij soldeer rond de 375°C (~700°F)
• Wees niet bang om soms naar 400°C te gaan voor grotere verbindingen, zoals het verbinden van zware koperdraden. Gebruik in deze situaties een grotere punt in plaats van de temperatuur op te schroeven als je punt klein is.
• De kalibratie van soldeerbouten en stations is niet altijd 100% nauwkeurig, dus voel je niet schuldig als je hoger gaat, of dat je de temperatuur niet kunt verlagen als het te heet lijkt en het vloeimiddel snel verbrandt.
  • Je eigen stijl en voorkeur zijn geldig. Sommige reparateurs hebben een hogere temperatuur nodig voor hun techniek, anderen misschien minder. Dit wordt vaak op gevoel ontdekt.
  • Te heet gaan zal leiden tot oxidatie, dus het is een race om de hitte in de verbinding te krijgen zodat het soldeer vloeit voordat oxidatie aanzienlijk wordt.
  • Gebruik een punt van voldoende grootte zodat deze genoeg van de verbinding kan raken om een goede warmtestroom mogelijk te maken. Deze moet passen bij de grootte van de verbinding. Dit diagram van Hakko is uitstekend!
  • Een te kleine punt voor een bepaalde verbinding zal onvoldoende warmte in de verbinding brengen. Je kunt zelfs merken dat de punt corrodeert door oxidatie als de temperatuur extreem is.

• Dingen hebben tijd nodig om op te warmen, en meer spullen kosten meer tijd of meer energietoevoer. Minder spullen warmen sneller op, maar... Dingen om te onthouden—
  • Een kleine soldeerpunt warmt snel op, maar heeft potentiële problemen:
    • Hij heeft niet veel massa, dus kan hij niet zoveel warmte vasthouden
    • Hij is ook klein, dus hij kan niet zoveel warmte overdragen
  • Een grotere soldeerpunt KAN een oplossing zijn, maar de vorm kan net zo belangrijk zijn.
    • Hier is een diagram van Hakko dat een goed overzicht geeft.
• Je soldeerbout heeft wellicht kleine punten, zoals hierboven vermeld, maar kan ook over aanzienlijk vermogen beschikken om de genoemde moeilijkheden te overwinnen.
• Een pad op een printplaat heeft veel meer warmte-input nodig om te solderen als het onderdeel is van een groot koperen vlak dan een geïsoleerd pad.
• Een pad op een printplaat dat verbonden is met grote (of vele) printsporen (geprinte bedrading) heeft meer warmte-input nodig om goed te solderen.

Er worden twee handelingen vertinnen genoemd:

• Het vooraf aanbrengen van een kleine hoeveelheid soldeer op elk item dat je gaat verbinden. Meestal is dit op de pootjes van onderdelen of op draad.
• Ervoor zorgen dat je soldeerboutpunt bedekt is met vers soldeer. Dit is zowel een onderhoudsprocedure als iets wat je doet terwijl je je soldeerbout gebruikt na het afvegen van oxidatie en het reinigen van de punt. Doe dit vooral wanneer je klaar bent, voordat je je soldeerbout opbergt.

• Wanneer je genoeg vloeimiddel gebruikt, zal het soldeer de verschillende delen van de verbinding gemakkelijker bevochtigen. Soms proberen beginners een overmatige hoeveelheid soldeer aan te brengen om het gebrek aan vloei te compenseren.
• Een beetje meer vloeimiddel, in plaats van meer soldeer, is de beste manier om dit probleem op te lossen.
• Een enorme bol soldeer is niet de weg naar een goede verbinding. Wanneer je op deze manier probeert te solderen, creëer je vaak "soldeerbruggen". Dit zijn onbedoelde verbindingen die ontstaan doordat het soldeer twee punten op de printplaat verbindt. Om deze te verhelpen, kun je desoldeerlint (en een beetje vloeimiddel) gebruiken om het overtollige soldeer weg te zuigen en de boel schoon te maken, zoals hieronder getoond.

Soldeerbrug omcirkeld in rood

Desoldeerlint aanbrengen en verwarmen

• Hogere hitte die snel wordt toegepast, geeft minder kans om dingen te beschadigen.
• Wees niet terughoudend bij het aanbrengen van vloeimiddel, overtollig materiaal kan achteraf worden verwijderd.
  • Pro-tip: terwijl alles nog heet en vloeibaar is, gebruik je een houten wattenstaafje om zoveel mogelijk vloeimiddel te verwijderen.
  • Gebruik daarna een wattenstaafje bevochtigd met isopropylalcohol van 90%+ concentratie (IPA) om meer overtollig vloeimiddel te verwijderen.
  • Je kunt pluisvrije doekjes bevochtigd met IPA gebruiken om het weg te vegen.
  • Een borstel met zachte haren met IPA helpt ook om grote delen vloeimiddel los te maken. Borstelen zonder daarna af te vegen verspreidt het vloeimiddel alleen maar, dus zorg ervoor dat je het afveegt.
• Verhit de onderdelen van de verbinding en laat het soldeer eroverheen vloeien.
• Gebruik een geschikte vorm soldeerbout voor de verbinding. Dit is vaak beter dan hogere hitte.
  • Punten met platte kanten, zoals een wig- of beitelvorm, zijn bijzonder geschikt voor het verspreiden van warmte naar alle delen van de verbinding.
  • Kleine kegelvormige punten zijn goed voor het nauwkeurig aanbrengen van warmte, maar werken niet goed op grotere verbindingen.
• Kijk of het soldeer in de verbinding vloeit. Voer het soldeer niet toe aan de punt van de soldeerbout.
• Zorg ervoor dat de punt van je soldeerbout vertind is.
• Verwijder overtollig vloeimiddel met 90+% isopropylalcohol. Gebruik een houten wattenstaafje of pluisvrije doekjes.

• Je wilt dat de soldeermeniiscus of fillet een hoek van ongeveer 45° heeft vanaf het oppervlak van de printplaat en dat deze licht concaaf is, als een kleine ronde holle tent in het geval van een through-hole verbinding. Als het op een bubbel lijkt, heb je te veel soldeer. Als het meer op een pannenkoek lijkt, te weinig. Hier is een voorbeeld:

Linker verbinding is erg goed, rechter verbinding heeft een vierkant pad dus daar zit meer soldeer. Die is ook goed.

.

• Soldeerbouten zijn heet. Ze gaan niet samen met brandbare materialen. Maak het werkoppervlak vrij van papier, tissues en andere brandbare items zoals lijm of verf.
• Gesmolten soldeer kan soms in kleine bolletjes uit een verbinding vliegen. Oogbescherming is belangrijk.
• Soldeer dat lood bevat is giftig. Vloeimiddeldampen zijn dat ook. Gebruik een rookafzuiger of zorg voor zeer goede ventilatie.
• Gebruik een standaard voor je soldeerbout. Voorkom dat je per ongeluk dingen (of jezelf!) verbrandt met een losliggende bout. Leg je soldeerbout niet op je werkoppervlak. Je zou hem per ongeluk kunnen grijpen.

• Als je bedoelt dat het op plekken op de bout tot bolletjes vormt, kan het zijn dat je punt vuil is. Hier is een oplossing.
• Als je bedoelt dat het niet aan de verbinding wil hechten en gewoon op de bout blijft zitten, is de verbinding waarschijnlijk vuil of sterk geoxideerd. Gebruik vloeimiddel en je zult het probleem waarschijnlijk zien verdwijnen.

• Je probeert waarschijnlijk het soldeer op zijn plek te duwen en smeert het uit in plaats van het te laten vloeien. Misschien gebruik je ook te veel soldeer, waardoor het soldeer een klodder vormt.
  • Probeer de temperatuurinstelling van je bout te verhogen om het soldeer vloeibaarder te houden.
  • Gebruik vloeimiddel (het werkt echt wonderen!)
  • Verwijder oud soldeer met desoldeerlint en probeer het opnieuw met vloeimiddel en vers soldeer.
  • Houd de verbinding stil terwijl het soldeer stolt (zie hieronder).
  • Zorg ervoor dat je soldeer gebruikt dat uniform smelt en stolt. Een eutectisch legering is het best omdat deze, net als een puur metaal, één smelt- en stollingstemperatuur heeft. Andere soldeersoorten zoals 60/40 of 50/50 (niet aanbevolen) stollen door eerst een pastafase te vormen en stollen pas volledig zodra de eutectische temperatuur is bereikt. Deze pastafase is erg gevoelig voor beweging van de verbinding, wat een slechte soldeerverbinding kan veroorzaken. Klonterigheid is een teken van dit probleem.
  • Misschien probeer je te lang aan een verbinding te werken, waardoor alle vloeimiddel verbrandt. Dit resulteert in pieken (soldeerpunten) en verbindingen van slechte kwaliteit. Je kunt zelfs het tin in het soldeer oxideren, wat leidt tot klonteren.

• Je hebt misschien vloeimiddel of soldeer met harskern op de punt aangebracht. Dat vloeimiddel zal verbranden en de rook zal stoppen. Vermijd het inademen van die rook, want het is ongezond.
• Je hebt misschien een nieuwe soldeerbout en deze verbrandt een coating die door de fabrikant is aangebracht.
• Je bout staat misschien te heet ingesteld.
• Je hebt misschien wat isolatie van een draad gesmolten en die rookt nu op de punt. Reinig je punt met de messingwol of een vochtige cellulosespons.

• Dit gebeurt wanneer de bout voor langere tijd aan blijft staan en het soldeer begint te oxideren. Veeg de punt af op een vochtige spons of wat messingwol en vertin de soldeerbout.
• Breng vers soldeer aan. Als het lijkt alsof je meer reiniging nodig hebt, volg dan deze handleiding.
• Dit is een teken van een zwaar oververhitte bout als het glanzende chromen deel er overal zo uitziet.

• Als je verbindingen niet geleiden, bevochtigt of hecht het soldeer niet goed aan de delen van de verbinding. Er is waarschijnlijk een oxidelaag die de verbinding verstoort. Dit kan een koude soldeerverbinding zijn. Een koude soldeerverbinding ontstaat wanneer een verbinding niet goed verhit is om het soldeer in de verbinding te laten vloeien, of de verbinding wordt bewogen terwijl het soldeer afkoelt.
  • Breng vloeimiddel aan op de verbinding en verhit deze opnieuw om het goed te laten vloeien.
  • Het herhaaldelijk bewerken/opnieuw verhitten van een verbinding kan gemakkelijk een koude verbinding veroorzaken.
  • Je kunt het bestaande soldeer zelfs verwijderen met desoldeerlint en vloeimiddel, en opnieuw beginnen.

• Puntsvertinnen is het aanbrengen van soldeer op de punt van de soldeerbout om deze te beschermen en goed te laten functioneren. Het idee is om oxidatie te verwijderen en het soldeer te gebruiken om oxidatie van de punt te beperken. Bekijk deze handleiding om te zien hoe.

Soldeerverklarende woordenlijst

Hoe verbindingen te solderen en desolderen

Soldeerbout smelt soldeer niet

Soldeerbout wordt niet warm

Soldeermaterialen 101

Soldeerboutpunten

Video Solderen 101

Informatie van Hakko over het opnieuw vertinnen van soldeerboutpunten.

Informatie van Kester Solder over moeilijkheden bij loodvrij handsolderen. Een beetje gedateerd (2006) maar nog steeds nuttig. Meer gericht op de industrie, maar de moeite waard als je meer details wilt.

Uitstekende video van Tektronix over solderen. Bijna 30 minuten lang maar zeer de moeite waard. Enkele gedateerde zaken (het is uit de late jaren 70 tot vroege jaren 80), maar de getoonde through-hole soldeertechnieken zijn uitstekend.