Alguma desvantagem na pasta de solda sem chumbo de "baixa temperatura"?

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Estou prestes a tentar meu primeiro trabalho de solda "frigideira de refluxo" e, ao examinar os tipos disponíveis de pasta de solda, vejo que existem pastas sem chumbo com temperaturas de fusão muito mais baixas do que outras.

Por exemplo, este da ChipQuik .

As vantagens parecem óbvias, mas de alguma forma a literatura de marketing não menciona quaisquer desvantagens desse tipo de pasta de solda. Nas quantidades que encomendaria, o preço parece o mesmo. Existe uma razão para essa fórmula Sn42Bi58 não se tornar padrão?

Kaelin Colclasure
fonte
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Muito caro para a produção, talvez?
Olin Lathrop
@OlinLathrop FYI 7 anos depois (devido às recentes 'perguntas' de um leitor). A liga é vendida principalmente como uma solução de dessoldagem porque, quando usada para revender uma junta de solda à base de chumbo existente, a liga resultante pode ser separada mecanicamente facilmente com uma ferramenta afiada. A solda PODE ser usada em situações muito controladas por montadores competentes, quando é garantido que o envenenamento por chumbo não ocorre - a IBM a usou em um estágio.
Russell McMahon
@OlinLathrop Muitos exemplos de venda para dessoldagem são usados aqui
Russell McMahon
@RussellMcMahon o link dos OPs é um link morto, mas eles mencionam "pasta de solda", não "dessoldagem". Seu link exibe um produto dessoldador, não uma pasta de solda. "Chip Quik Kit de dessoldagem de montagem em superfície"
johny why

Respostas:

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42/58 O estanho / bismuto não é desconhecido como uma solda a baixa temperatura, mas tem problemas.

Embora amplamente utilizado para algumas aplicações muito sérias (veja abaixo), não é um concorrente da indústria para uso geral. Não é óbvio por que não, devido ao seu uso substancial por exemplo, IBM.

Idêntico à solda Bi58Sn42 que você cita é:

  • Indalloy 281, Indalloy 138, Cerrothru.

    Resistência ao cisalhamento razoável e propriedades de fadiga.

    A combinação com a solda de chumbo-estanho pode diminuir drasticamente o ponto de fusão e levar a uma falha na junta.

    Solda eutética de baixa temperatura com alta resistência.

    Particularmente forte, muito quebradiço.

    Utilizado extensivamente em conjuntos de tecnologia de furo passante em computadores mainframe IBM onde era necessária baixa temperatura de solda.

    Pode ser usado como revestimento de partículas de cobre para facilitar sua ligação sob pressão / calor e criar uma junta metalúrgica condutora.

    Sensível à taxa de cisalhamento .

    Bom para eletrônicos. Utilizado em aplicações termoelétricas.

    Bom desempenho de fadiga térmica.

    História de uso estabelecida.

    Expande-se ligeiramente na fundição e depois sofre muito mais encolhimento ou expansão, ao contrário de muitas outras ligas de baixa temperatura que continuam mudando de dimensão por algumas horas após a solidificação.

Atributos acima da fabulosa Wikipedia - link abaixo.

De acordo com outras referências, possui baixa condutividade térmica, baixa condutividade elétrica, problemas de fragilização térmica e potencial de fragilização mecânica.

SO - PODE funcionar para você, mas eu seria muito, muito, muito cauteloso em confiar nele sem testes muito substanciais em uma ampla gama de aplicações.

É bem conhecido, tem vantagens óbvias em baixas temperaturas, tem sido amplamente utilizado em algumas aplicações de nicho (por exemplo, mainframes IBM) e ainda não foi recebido de braços abertos pela indústria em geral, sugerindo que suas desvantagens superam as vantagens, exceto talvez em áreas onde o aspecto de baixa temperatura é extremamente valioso.

Observe que o gráfico abaixo sugere que as versões com núcleo de fluxo parecem estar especificamente indisponíveis como fio ou como pré-formas.

Gráfico de comparação:

insira a descrição da imagem aqui

O gráfico acima é deste excelente relatório que, no entanto, não fornece comentários detalhados sobre as questões acima.

Notas da Wikipedia

  • O bismuto reduz significativamente o ponto de fusão e melhora a molhabilidade. Na presença de chumbo e estanho suficientes, o bismuto forma cristais de Sn16Pb32Bi52 com ponto de fusão de apenas 95 ° C, que difunde-se ao longo dos limites dos grãos e pode causar uma falha nas juntas a temperaturas relativamente baixas. Uma peça de alta potência pré-estanhada com uma liga de chumbo pode, portanto, dessoldar sob carga quando soldada com uma solda contendo bismuto. Tais articulações também são propensas a rachaduras. Ligas com mais de 47% de bi expandem após o resfriamento, o que pode ser usado para compensar tensões de incompatibilidade de expansão térmica. Retarda o crescimento de bigodes de estanho. Disponibilidade relativamente cara e limitada.

O Indalloy 282, patenteado pela Motorola, é o Bi57Sn42Ag1. Wikipedia diz

  • Indalloy 282. A adição de prata melhora a resistência mecânica. História de uso estabelecida. Bom desempenho de fadiga térmica. Patenteado pela Motorola.

Relatório útil de solda sem chumbo - 1995 - nada a acrescentar sobre o assunto acima.

Russell McMahon
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É difícil ler essa resposta, porque o OP perguntou sobre o chumbo e você continua mencionando as ligas com chumbo. Criou confusão para mim.
johny why
@johnywhy Talvez o seu comentário tenha sido colocado na resposta errada. Não corresponde à minha resposta de forma alguma. Minhas ÚNICAS referências à solda de chumbo são 1. Um aviso sobre o qual a solda solicitada pode causar falhas nas juntas quando usado em juntas que já foram soldadas com soldas à base de chumbo. Um aviso importante. 2. O mesmo aviso em mais detalhes em uma nota. Observe que isso se refere a peças pré-soldadas com solda de chumbo. Se você usar esse tipo de solda, a junta provavelmente falhará ...
Russell McMahon
@johnywhy ... viz "Uma peça de alta potência pré-enlatada com uma liga de chumbo pode, portanto, dessoldar sob carga quando soldada com uma solda contendo bismuto."
Russell McMahon
seus avisos são apenas "importantes" se o pôster original perguntar sobre esse cenário. O que eles não fizeram e nenhuma razão para assumir que planejam fazer isso. Caso contrário, apenas cria confusão.
johny why
@johnywhy Parece improvável que consigamos preencher nossa lacuna de comunicação :-). - O OP diz: "... a literatura de marketing não menciona nenhuma desvantagem ... Existe uma razão pela qual essa fórmula Sn42Bi58 não se tornou padrão? ..." -> Minha resposta aborda diretamente essa questão central com uma extrema importância responda. Isso pode ser resumido como "Em ambientes rigidamente controlados sob gerenciamento especializado, o produto pode ser útil (por exemplo, uso da IBM). No entanto, se o envenenamento por chumbo for possível, como é comum e semi-aleatório o caso do mundo real, as articulações provavelmente falhar mecanicamente ".
Russell McMahon
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A única coisa que vem à mente é que alguns componentes podem ficar mais quentes que a solda e derretê-la?

Seria bastante raro que isso acontecesse, mas supondo que você tivesse um componente que usasse alguns pinos como dissipador de calor (alguns usam pinos de aterramento como este) e ficou mais quente do que a solda poderia suportar - a solda derreteria, o a conexão quebraria, o dissipador de calor falharia e o componente fritaria.

- Este é apenas o meu pensamento, então provavelmente está completamente errado;)

Majenko
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Na verdade, isso resume o ponto mais importante.
needfulthing