Soldador eléctrico
Un soldador está constituido por una punta de cobre, que se alimenta de calor por una resistencia eléctrica o por una llama, destinada a calentar las piezas metálicas que van a ser ensambladas por medio de la soldadura.
El soldador utilizado en electrónica deberá ser de los denominados tipo lapicero; reciben este nombre porque para utilizarlos se toman con la mano como si se tratara de un lapicero. En la siguiente figura se muestra el despiece de un soldador de lapicero de los más utilizados en electrónica.
Los soldadores eléctricos de estaño, utilizan estaño para unir dos partes metálicas. Se funde a muy baja temperatura, unos 250°C, y cuando el estaño se enfría toma cuerpo uniendo así las dos partes.
El soldador utilizado en electrónica deberá ser de los denominados tipo lapicero; reciben este nombre porque para utilizarlos se toman con la mano como si se tratara de un lapicero. En la siguiente figura se muestra el despiece de un soldador de lapicero de los más utilizados en electrónica.
Tipos de puntas para soldadores de lapicero.
La potencia del soldador no deberá ser mayor de 40 vatios (pues se podrían deteriorar los materiales o los componentes que se van a soldar) ni menor de 20 vatios (pues en algunos casos no se conseguiría una buena soldadura). La tensión de funcionamiento deberá ser la disponible en el lugar utilizado, normalmente será 220 voltios. El cable de conexión a red será resistente y, a ser posible, con funda ignífuga (sin posibilidad de quemarse). Existen diversos tipos de puntas aptas para electrónica; la más conveniente es la punta fina o, en su defecto, la punta plana. Hay en el mercado puntas de larga duración; éstas se deben limpiar con cuidado y no limarlas ni lijarlas, pues se eliminarían las capas de protección.
En la figura siguiente se muestra una punta de este tipo, indicando las capas protectoras aplicadas. El soldador, sin llegar a ser una herramienta peligrosa, sí es preciso utilizarlo observando gran precaución, puesto que alcanza altas temperaturas y puede producir quemaduras a ciertos materiales o, lo que es peor, a los tejidos humanos.
Cómo soldar
Aunque para conseguir efectuar una buena soldadura lo mejor es la experiencia, para comenzar podrían seguirse los siguientes pasos:
- Comprobar que el soldador ha adquirido la temperatura adecuada acercando el hilo de estaño a la punta: si aquél se funde con facilidad, el soldador está dispuesto para su utilización.
- Preparar los elementos o piezas que se quieran soldar.
- Pelar los cables.
- Limpiar las uniones a soldar (retirar el oxido en el caso de que lo tenga).
- Estañar las piezas que se van a unir:
- Aportar una pequeña cantidad de estaño a la punta del soldador.
- Acercar la punta del soldador a la zona de contacto, con el fin de caldearla; mantenerlo así durante unos segundos.
- Transcurrido ese tiempo, acercar el hilo de estaño a la zona de contacto del soldador con la pieza que se van a soldar, comprobando que el estaño se funde y se reparte uniformemente por la zona caldeada.
- Cuando se crea que es suficiente el estaño aportado, retirarlo, manteniendo el soldador unos segundos.
En la siguiente figura se pueden ver diferentes tipos de soldadura para diversas piezas: a la izquierda se han dibujado varias soldaduras correctas y a la derecha, varias incorrectas.
Soldar los bornes de un motor de corriente continua
Soldar los bornes de una pila de petaca
Soldadura blanda
Soldar, tecnológicamente hablando, es unir sólidamente dos piezas metálicas, fundiendo su material en el punto de unión, o mediante alguna sustancia igual o parecida a ellas. Las soldaduras pueden ser duras o blandas: entre las soldaduras duras se encuentran la soldadura eléctrica por arco, la soldadura eléctrica por puntos, la soldadura oxiacetilénica, etc. Entre las soldaduras blandas, es decir, las que funden a menos de 200 ºC, se encuentra la soldadura con estaño, que es la que nos interesa para su aplicación en Electrónica.
En el taller de tecnología realizaremos las siguientes soldaduras:
Soldar un hilo conductor a los bornes de una pila de petaca.
Soldar un hilo conductor a un ckik.
Soldar un hilo conductor a un clavo.
Soldar un hilo conductor a los bornes de un motor de corriente continua.
y otras muchas según las necesidades de nuestros proyectos.
CARACTERÍSTICAS DE LA SOLDADURA DE ESTAÑO
La soldadura con estaño consiste en unir dos fragmentos de metal (habitualmente cobre, latón o hierro) por medio de un metal de aportación (habitualmente estaño) con el fin de procurar una continuidad eléctrica entre los metales que se van a unir. Esta unión debe ofrecer la menor resistencia posible al paso de la corriente eléctrica; para ello, la soldadura debe cumplir una serie de normas con el fin de conseguir una unión eléctrica óptima. Un factor fundamental es la calidad del estaño: éste debe tener una mezcla de 60-40, es decir, una aleación de 60% de estaño y 40% de plomo; se elige esta aleación por la siguiente razon: El estaño puro funde a 232 ºC y el plomo puro funde a 327 ºC; sin embargo una aleación de estos dos metales funde a una temperatura mucho menor, concretamente la proporción citada de 60-40 funde a una temperatura de 190 ºC.
Otro agente de primordial importancia es la limpieza: para realizar una buena soldadura, los metales que se van a soldar deberán estar totalmente limpios de suciedad, grasa, óxido, etc. Para su limpieza existen diversos métodos, pero el más cómodo y limpio es el del estaño con alma de resina; se trata de un hilo de estaño suministrada en carretes, en cuyo interior se ha dispuesto uno o varios hilos de resina ; esta resina, al fundirse con el calor del soldador, será la encargada de desoxidar y desengrasar los metales, facilitando enormemente la labor de soldadura con estaño.
Las características del estaño para soldar utilizado en el taller de tecnología son las siguientes:
Hilo ED 26 para soldaduras electrónicas, Sn60Pb38Cu2 y fundente, para soldaduras electrónicas; seca rápidamente impidiendo así un sobrecalentamiento de los componentes. Temperatura de fusión: 183-190ºC y 1,5 mm de diámetro.
Para realizar soldaduras en electrónica es recomendable que sea fino el hilo de estaño.
Poleas pequeñas
Podemos construir las poleas pequeñas del siguiente modo:
Usaremos:
- Un casquillo metálico
- Un tornillo pasante que nos sirve de eje del mecanismo
- Dos arandelas.
- Dos tuercas.
- Primero se corta el casquillo y se preparan los materiales.
- Se introduce en el tornillo: una arandela, el casquillo, otra arandela y una tuerca . A continuación apretamos la tuerca, para que el sistema quede rígido y no gire el casquillo.
- Introducimos otra tuerca.
- Apretamos ambas tuercas (tuerca y contratuerca).
Construir una grúa
Vamos a diseñar y construir un elevador de cargas que nos ayude a subir diferentes pesos a una mesa.
Condiciones que debe cumplir la solución:
El accionamiento será manual mediante una manivela que transmitirá el movimiento y la fuerza a un torno. Éste tendrá un diámetro de 30 mm, una longitud de 110 mm y será el encargado de recoger y soltar cable.
Se puede ampliar información sobre lo que es un torno y como funciona en la siguiente dirección: torno, de donde he descargado la siguiente imagen.
La altura del eje de las poleas será de 20 cm con respecto a la base, y si colocamos ésta en el borde de la mesa, “volará” 5 cm como mínimo.
El material de que disponemos es madera, contrachapado, aglomerado, varilla roscada, cordón (habrá que fabricar un gancho), tuercas, arandelas y cola blanca para madera.
Solución:
Un posible solución seria la siguiente donde se han utilizado los siguientes materiales:
- La polea ha sido construida con contrachapado de 5 mm.
- Los ejes con varilla roscada M4.
- El torno con contrachapado de 5 mm y varilla roscada M4.
- La estructura de la grúa con contrachapado de 5 mm.
- La base con aglomerado de 10 mm.
- El gancho con alambre de 1,5 mm.
Para fabricar el gancho hemos utilizado unos alicates de punta redonda.
En este otro modelo hemos utilizado un carrete de hilo para construir el torno.
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