Componentes Eletrônicos e Arduino

Objetivo

Apesar de ser algo simples para quem já está habituado com a eletrônica, o processo de solda ainda é algo assustador para quem está iniciando na área ou ainda não se aventurou tanto na prática, em razão disso esse tutorial será focado nesse processo, sendo que os tópicos são os seguintes:

Clique para ir em alguma parte específica do tutorial.

Ferro de Solda

No mercado existem diversos modelos de ferro de solda, com variações que tangem a potência e a tensão de alimentação, além dos portáteis a bateria, por alimentação USB e em forma de pistola. Em suma, o ferro de solda é uma ferramenta utilizada para derreter o estanho possibilitando a soldagem de componentes eletrônicos em placas, além da remoção de componentes e fundição de emendas de cabos.

-Ferro de Solda do tipo caneta

O ferro de solda do tipo caneta, assim como os outros modelos que serão apresentados mais adiante, realiza a conversão de energia elétrica em energia térmica por efeito Joule, isso ocorre quando a corrente elétrica percorre a resistência interna do mesmo, o ferro demora alguns poucos minutos para aquecer, sendo proporcional a potência.

A parte tubular é feita de ferro galvanizado e a sua resistência é de níquel-cromo, o mesmo conta com uma ponta metálica parafusada que pode ser trocada em caso de oxidação.

-Ferro de Solda tipo Pistola

O tipo pistola recebe esse nome em função do seu formato, o mesmo conta com aquecimento rápido, e é comercializado com potência de 100W ou mais, ele é excelente para trabalhos com materiais maiores e que exigem menor precisão, como para realizar a emenda de dois cabos de maior diâmetro.

-Estação de Solda

Além dos modelos apresentados, há a Estação de Solda, que consiste em uma caneta de solda ligada a uma estação que possibilita o ajuste da temperatura através de um potenciômetro, além da base para limpeza do ferro e do suporte para descanso, alguns modelos também contam com o sugador de solda embutido.

-Ferro de solda do tipo Machadinha

O modelo menos utilizado é o tipo machadinha, o mesmo conta com maior área de abrangência e aquecimento rápido por conta da alta potência, assim como o tipo pistola, esse modelo é comumente utilizado para soldar cabos com grande diâmetro.

Solda

- Solda comum

O fio de solda, popularmente conhecido como fio de estanho é fundamental para os procedimentos de solda, sendo que o mesmo realiza a ligação necessária entre o metal da placa e o do componente, funcionando como uma cola condutora. Apesar de ser nomeado de estanho, ele é composto de uma liga de estanho e chumbo, além de conter uma resina interna que facilita o procedimento, agindo como a pasta de solda.

A composição desse modelo é de 60% de Estanho e 40% de Chumbo. O mesmo é encontrado com o fio em vários diâmetros, além de também ser comercializado em tubo, barras e pastilhas.

-Solda Lead Free

Além do estanho padrão, existe o modelo Lead Free, sendo este livre de óxidos e de Chumbo em grande quantidade, de acordo com as normas RoHS. A norma RoHS: Restriction of Certain Hazardous Substances -Restrição de Certas Substâncias Perigosas é uma diretiva de 2003, assumida pela União Europeia, que proíbe que determinadas substâncias perigosas como o: Cádmio, o Mercúrio, o Cromo Hexavalente, Bifenilos Polibromados, Éteres defenil-polibromados e Chumbo, sejam utilizadas em processo de fabricação de produtos.

Sendo assim, esse modelo normalmente tem composição de 96,5% de Estanho, 0,5% de Cobre e 3% de Prata e assim como o outro, é comercializado em forma de rolo, tubo, barras e pastilhas.

Esses dois modelos apresentados são os mais comuns, mas existem outros que podem ser resumidos abaixo:

Código Exemplo: 189 MSX 10, sendo que o primeiro número de 3 caracteres (189) condiz com o tipo de carretel, como pode ser visto na tabela Carretéis abaixo. (MSX) representa a resina interna como mostrado em Resinase (10) o diâmetro, que para o caso é de 10mm.

* Legenda: (Sn) Estanho / (Ag) Prata / (Pb) Chumbo.

Dados de solda retirados do site:

-Solda em pasta

Um outro tipo de solda que é importante ser apresentada é a solda em pasta, a mesma é uma mistura metálica homogênea que conta com fluxo de solda no-clean, dispensando a limpeza da peça ao terminar, a pasta é perfeita para realizar o processo de solda em componentes SMD em conjunto com um soprador de ar quente.

Suporte para Ferro de Solda

O suporte para ferro de solda, assim como o nome sugere, é um descanso para o ferro quando o mesmo não está sendo utilizado, dessa forma é garantida a segurança do usuário e a organização da bancada. A estrutura é de extrema importância para quem utiliza o ferro do tipo caneta em seus trabalhos, pois o risco de se queimar ou queimar algo durante a utilização é alto, como o ferro tem aquecimento demorado, é necessário que ele fique em repouso, o mesmo é válido para o caso de pausa breve no processo de trabalho. Comumente o suporte acompanha uma esponja vegetal ou de metal para que o ferro seja limpo entre um processo e outro.

Sugador de Solda

O sugador de solda é uma ferramenta utilizada no processo de remoção de solda, seja para retirada de um componente da placa, ou para retirar o excesso de solda depositada durante o procedimento. A sucção ocorre de forma mecânica, dentro do sugador há um êmbolo com uma mola que ao ser pressionado, comprime a mola. Ao apertar um botão disposto na ferramenta, a mola volta ao seu estado normal e ocorre uma sucção na ponta, assim sugando a solda que precisa estar em seu estado líquido.

Para uso normalmente é utilizado uma borracha de silicone em sua ponta, essa borracha guarda a solda retirada durante o processo.

Malha dessoldadora

A malha dessoldadora de cobre é indicada para limpeza e remoção de solda nas placas e componentes, seu cobre trançado faz com que a solda seja absorvida ao se derreter abaixo do fio, retendo a solda é possível retirar um componente ou desentupir um buraco da placa que está coberto de estanho.

Álcool Isopropílico

O Álcool isopropanol ou isopropílico é utilizado na limpeza de componentes e placas eletrônicas em função do seu grau de pureza que é de 70% a 99,8%, ou seja, possui pouca água em sua composição e em razão disso não expõe a peça ao risco de corrosão. O Álcool em questão é um ótimo solvente, eliminando todos os resíduos de pó, de gordura e de fluxo de solda, este último liberado pelo estanho.

Fluxo de Solda

O fluxo de solda, em sua forma líquida ou pastosa, é utilizado com o intuito de facilitar o procedimento de solda/ remoção de componentes em placas eletrônicas, de forma a evitar ou remover oxidações pré-existentes. O fluxo de solda auxilia na fusão entre o metal do terminal e o estanho, de forma a ser muito utilizado em procedimentos de solda smd, já que os terminais são pequenos e o fluxo garante que a solda seja sedimentada nos pontos exatos da placa (vide gif). Após o uso do fluxo a placa deve ser limpa com álcool isopropílico, pois a mesma fica com um aspecto grudento.

Como Soldar

1- Para realizar o procedimento é necessário preparar o componente e a placa que receberá o mesmo, para isso utilizaremos o álcool isopropílico e com o auxílio de uma escova ou um cotonete, limparemos a placa para remoção de quaisquer impurezas que possam prejudicar o processo e posteriormente a condução elétrica. É comum o uso de uma escova de dentes velha ou uma escova antiestática, a vantagem da antiestática é de não produzir eletricidade por atrito, mas a sua desvantagem está na dureza de suas cerdas, que por vezes pode arrancar os componentes da placa, então é necessário ter muito cuidado ao utilizá-la. Como a incidência de problemas por eletroestática é mínimo, eu usarei a escova comum para a limpeza. Obs: A placa em questão já está limpa, o gif abaixo é apenas demonstrativo.

2- Antes de começar a soldar, umidifique um pouco a sua esponja vegetal com água para facilitar o procedimento de limpeza do ferro de solda. Depois disso, colocaremos o ferro de solda para esquentar se o mesmo já não estiver quente, lembre-se de tomar muito cuidado para não tocar na parte metálica, pois isso pode provocar uma queimadura grave em sua pele! Para saber se o ferro já está quente, toque a ponta do ferro na esponja vegetal, em seguida retire o ferro e pressione a esponja com o dedo, se esta estiver quente, é porque o seu ferro já aqueceu o suficiente para derreter o estanho.

3- Além disso, é importante que a ponta do ferro seja estanhada para garantir maior durabilidade ao seu ferro, impedindo a oxidação da ponta. Obs: Normalmente eu deixo o meu ferro sempre estanhado, por isso no começo do gif a ponta já está com aspecto prateado, ela já estava estanhada.

4- Com tudo pronto, iniciaremos a solda, posicione as peças da melhor forma, você pode utilizar um suporte para solda para segurar sua peça ou usar um outro apoio que facilite o procedimento, seja qual for o item soldado, um conjunto de pinos ou um componente, é necessário que esteja alinhado e centralizado.

Fonte: Canal no Youtube- FSE elearning

5- Com o posicionamento correto, toque o ferro quente na parte metálica da placa, como mostrado no gif abaixo, encoste o estanho nesse mesmo ponto que está sendo aquecido pelo ferro, sendo que o estanho deverá ser derretido por transferência de calor.

Fonte: Canal no Youtube- FSE elearning

Se você sujar outra parte da placa com estanho, utilize uma malha de solda para retirar. Coloque a malha sobre o local e pressione o ferro encima até que a malha absorva todo o estanho indesejado.

6- Depois de repetir o processo para todos os pinos, limpe a placa novamente com o auxílio do álcool isopropílico e da escova.

Fonte: Canal no Youtube: RetroGameModz

Como Dessoldar um Componente

Para remover a solda, precisaremos do sugador de solda, e de preferência uma malha dessoldadora.

1- Esquente o seu ferro de solda e pressione o êmbolo do sugador, deixe-os preparados para a remoção.

2-Encoste o ferro na parte estanhada e aguarde até que o estanho fique em estado líquido, quando isso ocorrer, imediatamente pressione o botão do sugador de solda para que o êmbolo suba, realizando a sucção do estanho, realize esse procedimento quantas vezes forem necessárias, por vezes você precisará inserir mais estanho na peça para ajudar na sucção.

Fonte: Canal no Youtube: Desoldering Techniques

3- Esse procedimento também pode ser realizado com a malha, isso é feito encostando a malha no ponto em que se quer remover a solda, e a ponta do ferro deve ser pressionada sobre a malha, sendo que a malha funciona como um intermédio entre a transferência de calor do ferro e do estanho, com paciência, a malha será esquentada e o estanho será derretido, fixando se na malha.

Fonte: Canal no Youtube: Howcast

Você pode utilizar ambos os métodos em conjunto, revezando de acordo com a sua necessidade, conforme o estanho é removido ou derretido, puxe o componente com cuidado para retirá-lo.

Como Soldar Componentes SMD

Para a solda de componentes SMD o procedimento é mais delicado, então siga essas etapas com cautela.

1- Limpe a placa em que será aplicado o componente, aplique álcool isopropílico sobre uma flanela antiestática, espalhe o álcool de forma a remover qualquer impureza.

Fonte: Canal do Youtube - SolderTrainingAuthority

2-Em seguida, aplique fluxo de solda no local onde será feita a solda, o fluxo ajudará no assentamento do estanho, facilitando o procedimento.

Fonte: Canal do Youtube - SolderTrainingAuthority

3-Posicione o componente no local e se preciso, utilize uma pinça dedicada para segurá-lo. Depois do posicionamento, coloque uma quantidade ínfima de estanho e aponte o ferro de solda no pino que deverá ser soldado, se for um CI, deslize com o ferro por entre os pinos, se for um componente com duas ou três pernas, aqueça cada pino individualmente e solde um lado de cada vez.

Fonte: Canal do Youtube - SolderTrainingAuthority

5-Depois de soldar um lado, pressione o componente contra a placa, posicione o ferro de solda do outro lado com um pouco de estanho. É necessário aplicar uma força para baixo sobre o componente de forma a evitar que o componente fique sobressaliente. Repita o procedimento do gif anterior e solde todos os lados.

6-Depois de estanhar todos os terminais, limpe a placa novamente com o auxílio do álcool isopropílico e um lenço antiestático.

Fonte: Canal do Youtube - SolderTrainingAuthority

Como Dessoldar Componentes SMD

1- Primeiro, aplicaremos fluxo de solda na forma líquida ou na forma pastosa sobre o componente que desejamos remover.

Fonte: Canal no Youtube - Ampletos

2-Para remover um componente SMD você precisará aplicar estanho em toda a área de pinos do componente, unindo todos esses terminais se houver mais de um.

Fonte: Canal no Youtube - Ampletos

3-Depois disso, aplique o ferro de solda por toda a área com estanho, você deve deixar o estanho de todos os pinos no estado líquido de forma simultânea, para que assim, com o auxílio de um objeto como uma pinça, você consiga puxá-lo e removê-lo da placa.

Fonte: Canal no Youtube - Ampletos

4- Depois de remover o componente, utilize a malha para limpar o resíduo de estanho que ficou na placa.

Fonte: Canal no Youtube - Ampletos

5-Passe álcool isopropílico para concluir a limpeza.

Fonte: Canal no Youtube - Ampletos

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Curto Circuito Loja

Conclusão

A solda é um procedimento de prática, então não se preocupe se a princípio você encontrar dificuldades, se preciso for, revise esse tutorial e pratique com placas velhas, tenha muito cuidado para não se queimar e não danificar boas placas e bons componentes durante o seu treinamento, tenha delicadeza ao manusear os seus componentes e mantenha a calma para garantir a firmeza em suas mãos. Existem outros métodos de realizar a solda, lembre-se de buscar conhecimento diariamente para se aprimorar, talvez você encontre outros métodos que sejam mais práticos para você, são muitas técnicas e não caberia tudo em um tutorial introdutório, a eletrônica é muito vasta e eu conto com você para desbravar esse mundo.

Boa sorte com os seus estudos e até o próximo tutorial ;)

Abraços, Curto Circuito.

Brasagem a alto vácuo e solda para componentes eletrônicos

A solda a vácuo e brasagem é uma aplicação de tratamento térmico para a produção de muitos componentes eletrônicos, por exemplo, dispositivos usados ​​em satélites ou aeronaves, que têm que suportar ambientes desafiadores, como vácuo ou temperaturas extremamente altas. Para fabricar componentes eletrônicos confiáveis ​​como esses, é necessária uma conexão entre materiais diferentes.

Conexão de materiais diferentes com solda a vácuo e brasagem

Soldagem e brasagem em vácuo

Essa conexão pode ser de metal com metal ou mesmo isolante com metal. Tem que ser forte, resistente a altas temperaturas e adequado para uso em vácuo, uma vez que a saída de gás do material de fluxo não é aceitável. O objetivo do material de fluxo é remover os óxidos restantes e reduzir a tensão superficial, a fim de promover o umedecimento das superfícies dos materiais diferentes. No entanto, se exposto ao vácuo ou a um ambiente de alta temperatura, os efeitos do fluxo no componente eletrônico são prejudiciais. O material de fluxo, que contém ácido e sais, muda para a fase gasosa devido à sua alta pressão de vapor.A condensação resultante do material de fluxo nos isoladores pode produzir caminhos condutores que causam uma corrente de fuga. Este processo destruirá o componente caro. Infelizmente, os fluxos mais ativos (e, portanto, corrosivos) também formam as conexões mais fortes. Algumas propriedades do material, por exemplo, resistência ao vácuo, não podem ser obtidas durante a fabricação em condições de atmosfera convencionais. Um outro problema com as atmosferas convencionais é que as impurezas do gás estão sempre embutidas na superfície de conexão.A solução para este problema é a soldagem a alto vácuo e a brasagem. Para ambos os processos, a ligação entre os dois materiais diferentes é feita por um terceiro material metálico, a chamada solda ou material de enchimento de brasagem. A distinção exata entre soldagem e brasagem é que no caso de soldagem (reversível) a adesão é predominante, enquanto a brasagem (irreversível) produz a difusão dos materiais, levando a uma conexão muito mais forte. O processo completo ocorre em um ambiente de alto vácuo (HV) ou mesmo ultra alto vácuo (UHV). Esses ambientes evitam a oxidação e permitem o uso de uma solda feita de material livre de fluxo. Os requisitos para componentes usados ​​em ambiente de vácuo são atendidos.Para produzir componentes que precisam resistir a condições extremas, é necessário um forno com características especiais. O forno precisa ser completamente vedado para permitir o tratamento térmico em um ambiente de vácuo. Dependendo dos materiais e da solda envolvida, a temperatura deve ser ajustável até aproximadamente 1200 ° C com homogeneidade de temperatura superior e estabilidade em toda a amostra. O registro de dados é outro fator importante: os materiais diferentes, por exemplo, devem ter uma determinada temperatura antes que o enchimento se transforme em líquido. Portanto, o forno deve permitir o registro de dados controláveis ​​e reproduzíveis.Todos esses requisitos são atendidos peloforno cartola HBO da CARBOLITE GERO, um forno metálico à base de tungstênio ou molibdênio para aplicações de vácuo forno cartola HBO da CARBOLITE GERO, um forno metálico à base de tungstênio ou molibdênio para aplicações de vácuo.No vácuo, a transferência de calor só é possível por radiação de calor (lei de radiação de Planck), que produz as melhores homogeneidades de temperatura, i. e. um gradiente de temperatura na zona quente de ± 3°C.As fontes de alimentação controladas por tiristor das zonas de aquecimento dentro do HBO fornecem estabilidade de temperatura superior, i. e. uma derivação com respeito ao tempo menor que ± 1°C. A operação livre de vibração é garantida para alcançar uma interface de conexão brilhante e livre de qualquer distorção.

ESP (Controle de Estabilidade): saiba como funciona e quando usar

Para tornar o trânsito um lugar mais seguro para todos, é muito importante que os motoristas contem com equipamentos e inovações tecnológicas em seus automóveis, de modo a tornar a direção mais tranquila e reduzir as chances de acidentes.

Um item que tem chamado cada vez mais a atenção no mercado automotivo é o ESP (Controle de Estabilidade). Quer saber mais sobre essa tecnologia, como ela funciona e qual a sua importância? Continue a leitura para conferir!

O que é ESP?

Sigla em inglês para Electronic Stability Program, ESP significa Programa de Controle de Estabilidade. A função dessa tecnologia é corrigir a trajetória do automóvel em situações de risco, como durante desvios repentinos, e impedir que o condutor perca o controle do carro.

Esse acessório é conhecido por diversos outros nomes, que variam de acordo com seu fabricante. É possível encontrá-lo sendo chamado pelas siglas ESC (Controle Eletrônico de Estabilidade), VSC (Controle de Estabilidade do Veículo), DSC (Controle Dinâmico de Estabilidade) ou VSA (Assistência à Estabilidade do Veículo).

Como esse sistema funciona?

Imagine que você está dirigindo por uma rua de sua cidade e, de repente, percebe a presença de um buraco. Nesse caso, será necessário mudar de faixa rapidamente, o que pode fazer com que a traseira do automóvel derrape e aumente os riscos de que um acidente aconteça.

Em uma situação como essa, os sensores do ESP vão registrar que há algo de errado e os freios serão acionados, de modo que a direção do carro e até mesmo a aceleração sejam ajustadas. Com isso, você poderá seguir sua trajetória sem qualquer perigo.

Quando o ESP pode ser utilizado?

Como abordamos, o ESP entra em ação em possíveis situações de risco que podem surgir durante a direção. Entre elas, podemos destacar curvas fechadas, desvios bruscos e pisos escorregadios, por exemplo.

Como essa tecnologia assume, durante uma situação de risco, o comando de itens como o freio e o acelerador de maneira automática, ela é capaz de colocar o automóvel no percurso correto e reduzir a probabilidade de acidentes que podem ser fatais.

A tecnologia é obrigatória no Brasil?

Atualmente, o Controle Estabilidade é oferecido como um item adicional nas versões mais completas de veículos comercializados no Brasil. Não é à toa que muitas pessoas ainda desconhecem a tecnologia ou mesmo a utilizam no dia a dia.

No entanto, isso está prestes a mudar. Isso porque, a partir de 2022, o ESP passa a ser obrigatório para todos os veículos leves fabricados no Brasil. O objetivo é garantir uma segurança maior aos motoristas e reduzir o número de acidentes nas ruas e rodovias.

Como você conferiu, o ESP (Controle de Estabilidade) pode fazer toda a diferença no trânsito e torna os trajetos muito mais tranquilos e seguros. Quando a tecnologia se tornar obrigatória pro aqui, vamos chegar ao mesmo patamar de diversos outros países pelo mundo, como Estados Unidos, Canadá, Austrália e Argentina, onde o ESP é bastante reconhecido e já ajudou a evitar um grande número de acidentes.

Quer saber mais sobre o controle de estabilidade em veículos? Continue sua visita em nosso blog e saiba como funciona essa tecnologia!