Souder en modélisme : les bases élémentaires

Certains voient la soudure comme un don du ciel et tellement compliqué qu’ils n’imaginent même pas pouvoir l’apprendre. Souder c’est élémentaire!

Eh bien, mes amis, alors cet article est fait pour vous !

Voyons les choses en face, dans le modélisme (surtout pour le côté électrique) nous rencontrerons immanquablement un jour un certain type de problème qui nous obligera à souder. C’est inévitable ! Alors que ferez-vous ? Jeter votre appareil R/C parce que ce stupide fil est cassé ? Ou bien vous pensez que le gars du magasin de modélisme pourra vous le réparer ? Et bien il pourrait, mais la plupart des boutiques de modélisme n’acceptent plus de souder pour leurs clients pour des raisons de responsabilité légale. En effet, « parce que ce sont des entreprises », les gens les poursuivent en justice pour le défaut d’un appareil même si ce défaut n’a rien à voir avec le travail de soudure réalisé, plutôt que de prendre leurs propres responsabilités.

Pourquoi devrais-je souder ? C’est une bonne question ! Après tout, tout ce dont vous avez besoin c’est d’un contact métal à métal pas vrai ? Ok, avec assez de courant vous n’avez même plus besoin d’un contact, l’électricité fera un arc entre deux points. Vous pourriez aussi simplement tordre les fils entre eux. « Peut-être que je pourrais m’en sortir en utilisant un connecteur bon marché, du ruban électrique ou un connecteur à sertir ? » Tout ça est vrai. Si ce que vous voulez c’est simplement et rapidement connecter des fils, ça suffira. Mais, retenez ce mot : fiabilité. Si vous voulez que votre connexion soit fiable, vous ne pourrez pas faire l’économie de la soudure et ce, pour 3 raisons :

Une connexion non soudée sera :

  1. sensible à l’oxydation et à la corrosion. Très simplement cela signifie que le métal se salit et que le courant ne peut plus circuler.

L’oxydation est le problème qui se rencontre le plus fréquemment avec les soudures. Vous allez donc beaucoup en entendre parler.

  1. faible face aux facteurs de stress auxquels elle sera soumise comme les vibrations, les tractions, les torsions.
  2. susceptible d’augmenter la résistance. Cela signifie que le courant ne pourra pas circuler librement à travers la connexion, il y aura comme une sorte d’embouteillage. C’est la même chose pour l’eau si vous la déversez d’un verre ou si vous la faite couler par le goulot une bouteille.

 

Si vous avez un câble cassé une bonne connexion soudée sera plus solide que le fil d’origine lui-même.

Maintenant si vous êtes prêt, vous pouvez considérer ça comme une étape supplémentaire dans votre vie au pays des R/C et décider de vous former. Devenez Monsieur Répare-tout ! Ou, si vous voulez tout construire en partant de zéro, cela nécessitera que vous ayez cette compétence.

Je sais, je suis passé par-là aussi. J’avais peur. Je pensais que c’était difficile. Eh bien, j’ai de bonnes nouvelles. Ça ne l’est pas!

Si vous avez la patience d’apprendre à voler, cela pourrait même être pour vous un jeu d’enfants.

Je vais créer une série d’articles pour vous tous. Dans cet article-ci, je vais reprendre les bases de la soudure. Avant que vous ne me le demandiez : non, je ne parlerai pas de la soudure en elle-même. Il faut commencer par le début. Si vous ne construisez pas de fondations solides pour votre maison, tout ce que vous construirez par-dessus finira par s’écrouler.

Toutefois, si vous êtes pressé et ne pouvez pas attendre que je finisse la série, je vous recommande fortement de regarder la vidéo « Soudure de base pour l’électronique ». C’est la meilleure vidéo sur le sujet que j’ai vue, mais même cette vidéo ne reprend pas certaines infos de bases et vous aurez encore besoin des renseignements que je vous donnerai dans ces articles. Donc, sans plus tarder, on s’y met ?

Qu’est-ce que nous allons apprendre:

Terminologie- ce que vous devez savoir

Matériel- comment t’appelle ce truc?

Sécurité- Quelle est l’extrémité chaude?

Termes à connaître:

Soudure: c’est un processus dans lequel deux ou plusieurs éléments métalliques sont reliés entre eux par fusion et écoulement d’un métal d’apport (soudure) dans le joint, le métal d’apport ayant un point de fusion plus bas que celui des éléments métalliques à relier. La soudure diffère du soudage au chalumeau en ce que la soudure ne nécessite pas de faire fondre les différentes pièces pour les assembler. Dans le brasage, le métal d’apport fond à une température plus élevée, mais le métal des pièces ne fond pas. Considérons que la soudure est plus comme une sorte de collage avec du métal fondu, à la différence du soudage où les métaux sont fondus pour être assemblés.

Oxydation: c’est la perte d’électrons ou l’augmentation de l’état d’oxydation d’une molécule, d’un atome ou d’un ion. Qu’est-ce que ça veut dire? Bien, lorsque des métaux (comme le cuivre sur les PCB) perdent des électrons, ils attirent les molécules d’oxygène qui se lient à la surface des métaux formant une barrière isolante comme une sorte de couverture. Dans la soudure, une barrière d’une seule molécule d’épaisseur ne permettra pas que l’action de mouillage ait lieu.

Mouillage: C’est ce qui rend la soudure si importante. Le mouillage est la façon dont le fil à souder relie les pièces entre-elles.

Regardez cette vidéo (en anglais) pour plus d’informations sur ce mouillage.

Une soudure froide: C’est un contact qui est  mauvais. Une autre façon de voir : si un bon circuit électrique sous tension est considéré comme chaud, alors froid signifie qu’il y a une mauvaise connexion.

Planche de Circuits imprimés: Aussi appelés cartes PC ou les PCB sont des circuits électroniques constitués de très fines bandelettes d’un matériau conducteur tel que le cuivre, qui ont été gravées dans une couche fixée à une feuille isolante plate appelée une carte de circuit imprimé, et à laquelle les circuits intégrés et d’autres composants sont fixés. Ceux-ci sont nécessaires pour avoir des montages propres et nets. Sans ça, on aurait des fils et des composants dans tous les sens.

L’étamage: ceci est l’action d’appliquer de la soudure à l’extrémité du fil qui est exposé. Cela empêchera le fil de s’oxyder ou de s’effilocher ou cela servira à préparer le fil à être soudé.

Matériel- Identifier les outils, leurs spécificités et leur utilisation.

Le fil à souder: c’est un alliage métallique utilisé pour assembler entre-elles des pièces métalliques et qui a une température de fusion inférieure à celle des pièces métalliques à assembler.

En savoir plus sur le fil à souder :

Le calibre: ou SWG

Le fil à souder existe en plusieurs tailles différentes, mais le 22 ou le 18 sont généralement les plus communs. Plus le nombre SWG est grand, plus le fil est petit. J’utilise du 22 pour la plupart de mes soudures ou du 26 pour les montages en surface sur les cartes PCB.

Que signifie la fraction?

Donc, il y a une fraction sur la bobine de fil à souder comme « 60 sur 40 » ou « 60/40 ». Le fil à souder est normalement constitué de deux métaux différents, l’étain (Sn) et le plomb (Pb). Chaque type de fil à souder a des caractéristiques différentes.

60/40: Cela veut dire que le fil à souder est fait de 60% d’étain et 40% de plomb. Il a un point de fusion d’environ 190 ° C. ( Le fer à souder doit être à 300 ° C pour être utilisé). Il est également très souple, ce qui signifie que les fissures ne se forment pas facilement si le joint réalisé bouge pendant son refroidissement..

63/37: Celui-ci est fait de 63% d’étain et 37% de plomb. Son point de fusion est d’environ 183 ° C. Le principal avantage de cette soudure  n’ est pas son point de fusion inférieur, mais sa propriété eutectique. Les fils à souder non eutectiques, comme le 60/40, ont un état semi-solide (entre le solide et le liquide). Si un joint est « bougé » au cours de cette étape, il peut en résulter ce que l’on appelle une soudure froide. Les fils à souder eutectiques, comme le 63/37, ne possèdent pas cet état semi-solide et sont donc considérés comme plus faciles à travailler car ils produisent moins de soudures froides. Cependant, ces fils à souder coûtent généralement plus cher que leurs homologues non-eutectiques. Ce sont ceux que j’utilise le plus souvent.

N’utilisez pas de  50/50. Celui-ci est utilisé en plomberie et ne convient pas pour réaliser vos montages.

Il en est de même pour le fil à souder sans plomb, ne l’utilisez pas. Je sais qu’il y a eu un moment où on a délaissé la soudure au plomb mais certaines personnes ont continué à l’utiliser. Le fil à souder sans plomb a un point de fusion plus élevé (230 ° C) ce qui signifie que votre simple fer à souder ne sera pas assez puissant pour le travailler. Cela signifie qu’il vous faudra un nouveau « fer à souder du fil sans plomb » pour obtenir des températures plus élevées. Non seulement cela, mais le fil à souder sans plomb est environ 50% plus cher.

Le fondant et la résine:

Fondant: Dans la métallurgie, un fondant est un agent de nettoyage chimique. Les fondants peuvent avoir plus d’une fonction à la fois. Ils sont utilisés à la fois dans la métallurgie extractive et l’assemblage des métaux.

Que fait-il ?

  • Il permet de retirer chimiquement l’oxydation des surfaces à souder.
  • Il empêche l’air d’oxyder les surfaces une fois qu’elles ont été nettoyées.
  • Il augmente le mouillage de la surface quand la soudure est appliquée

Fil à souder à cœur de résine : celui-ci a un noyau creux au milieu, comme un crayon. Si le crayon est en bois avec une mine de plomb, le fil à souder, lui, contient un cœur de résine. Lorsque la soudure est chauffée, la résine dont le point de fusion est plus bas, s’écoule d’abord du fil à souder pour nettoyer et préparer la surface. C’est de là que viennent les fumées. Le fil à souder à cœur de colophane  peut être au plomb ou sans plomb mais quel que soit votre choix à ce niveau-là, le fil à souder à cœur de colophane est celui que vous devez utiliser si vous soudez de l’électronique.

N’utilisez pas de fil à souder à l’acide, c’est utilisé pour la plomberie seulement. L’acide endommagera l’électronique fine et il restera également actif même après que le joint de soudure ait refroidit, tandis que le fondant, lui, est inoffensif après qu’il ait refroidit.

Voici une vidéo pour en apprendre plus.


Le fer à souder : Un fer à souder est un outil utilisé dans la soudure. Il fournit de la chaleur pour faire fondre la soudure afin qu’elle puisse pénétrer dans le joint entre deux pièces.

 

Un fer à souder est composé d’une pointe métallique chauffante et d’une manche isolant. La chaleur est obtenue électriquement, en faisant passer un courant électrique (fourni par un câble électrique ou des câbles de batteries) à travers un élément chauffant résistant. Les fers sans fil peuvent chauffer grâce à la combustion du gaz stocké dans un petit réservoir, souvent en utilisant un appareil de chauffage catalytique plutôt qu’une flamme. Les fers simples, moins couramment utilisés que dans le passé étaient tout simplement un grand morceau de cuivre sur une poignée, chauffé par une flamme.

Les fers à souder se mesurent en watts. Les petits fers commencent à 30w et sont adaptés pour les petits fils et de menus travaux. Ensuite, pour  les plus gros travaux, les fers à souder peuvent aller jusqu’à 100w et plus.

Bien choisir son fer à souder sera le sujet de mon prochain article.

Maintenant, il est important d’avoir le bon outil pour le travail que  l’on veut réaliser. Si vous soudez les fils à peine plus grands que 16,  vous pouvez vous en sortir avec un petit fer 30w. Il est également important d’avoir un fer à souder avec une extrémité interchangeable. Il y a de nombreux types de pointes différentes qui ont chacune leur utilité. Si vous voulez épater la galerie, procurez-vous un fer avec contrôle de la température.

Le pistolet à souder: c’est un outil alimenté électriquement ayant grosso modo la forme d’un pistolet. L’outil a un interrupteur de style gâchette, de manière à pouvoir l’utiliser d’une seule main. Le corps de l’outil contient  un transformateur avec un enroulement primaire connecté au réseau électrique lorsque la détente est pressée, et un enroulement secondaire d’une seule spire de cuivre épais avec une résistance très faible. La pointe à souder est faite d’une boucle de mince fil de cuivre, fixée à l’extrémité secondaire du transformateur au moyen de vis, ce qui complète le circuit secondaire. Lorsque le primaire du transformateur est alimenté, plusieurs centaines d’ampères de courant passent dans le secondaire et chauffent très rapidement la pointe de cuivre. Vu que la pointe a une résistance beaucoup plus élevée que le reste de l’enroulement de cuivre, elle devient très chaude alors que le reste chauffe beaucoup moins. Un petit coup sur l’enroulement primaire sert souvent à allumer une lampe pilote qui éclaire également la pièce que l’on est en train de souder.

Le pistolet à souder est utile lorsque les soudures doivent être faites par intermittence. Un dispositif constant de chaleur doit être placé dans un endroit sûr lorsqu’il est alimenté mais pas réellement en cours d’utilisation, pour éviter des dommages ou des blessures. Le pistolet à commutation rapide refroidit assez rapidement pour être déposé quelques secondes après l’utilisation.

Le pistolet à souder est également utile pour les grands travaux en raison de sa capacité à produire de grandes quantités de chaleur. Donc, si vous travaillez de gros fils et de gros connecteurs, vous pouvez utiliser le pistolet. En revanche il ne convient pas pour les travaux délicats comme les PCB.

Le support du fer: C’est un simple support de fer à souder composé d’une base lourde en métal et d’un ressort renforcé conçu pour recevoir votre fer chaud.

Aide Main: Connu également comme troisième main ou mains supplémentaires, est un type de gabarit extrêmement réglable utilisé dans la soudure et l’artisanat pour tenir des matériaux proches les uns des autres afin que l’utilisateur puisse travailler sur ceux-ci. Ils sont surtout utiles lorsque vous n’avez pas assez de mains pour tenir tout en place.

Pinces: Les pinces avec des surfaces dentelées, plates et parallèles, sont utilisées principalement pour saisir de petits objets pour lesquels vos mains sont trop grandes. De plus, elles tiennent les objets très chauds sans se plaindre.

Pinces à dénuder: Un petit outil utilisé pour ôter l’isolant des câbles électriques. Non, n’utilisez pas vos dents ou un couteau. Utilisez le bon outil pour le bon emploi.

Multi-mètre: Un instrument conçu pour mesurer le courant électrique, la tension, et habituellement la résistance, pour toute une série de valeurs. Ce sera bien utile car nous avons affaire à l’électricité ici. C’est cool de pouvoir mesurer ce que nous faisons.

Le décapeur thermique: c’est un dispositif utilisé pour émettre un courant d’air chaud, généralement à des températures comprises entre 100 ° C et 550 ° C (200-1000 ° F), avec certains modèles plus chauds qui soufflent jusqu’à 760 ° C (1400 ° F). En ce qui nous concerne, il est utilisé pour faire rétrécir la gaine thermorétractable.

La gaine thermorétractable: c’est un tube en plastique thermorétractable utilisé pour isoler les fils, offrant une résistance à l’abrasion et une protection pour les conducteurs , les connexions, les joints, les terminaux, elle permet d’organiser les fils, de les  regrouper de les séparer etc. Il peut également être extrêmement utile pour d’autres hobbies et ne se limite pas à l’électronique Elle existe dans un grand choix de tailles et de couleurs. La couleur la plus utilisée est le noir, rapidement suivi par le rouge bien sûr. Pensez à décorer votre projet avec des couleurs différentes.

Ruban électrique (ou ruban isolant): c’est un type de ruban sensible à la pression qui est utilisé pour isoler les fils électriques et d’autres matériaux qui conduisent l’électricité. Il peut être fait de matières plastiques diverses, mais le vinyle est le plus populaire, car il s’étire bien et procure une isolation efficace et durable.

Le ruban électrique liquide est une version du ruban électrique sous forme de peinture liquide, qui a de nombreuses applications différentes.

Lunettes de sécurité: ce sont des verres renforcés ou des lunettes de travail pour protéger les yeux lors de l’utilisation des outils électriques de l’équipement industriel ou de laboratoire. Rappelez-vous, la sécurité d’abord. Vous pourriez imaginer que de la soudure fondue et brûlante arrive directement dans votre oeil? À moins que la douleur brûlante ne vous dérange pas, ni les visites dans les salles d’urgence et que vous croyiez que les pansements oculaires sont sexy.

Gants: La soudure, tout au moins la bonne, est faite de plomb. Votre corps n’aime pas le plomb, il est d’ailleurs carrément mauvais pour votre santé. Utilisez toujours des gants. De même, vous ne devriez pas manger ou boire pendant que vous manipulez de la soudure ou après en avoir manipulé.

L’extracteur de fumée: Il est conçu pour filtrer les fumées nocives de soudure. Son efficacité est variable et dépend largement de sa qualité. Et on le sait, la qualité ça se paie !

La mèche à soudure: C’est un outil de retouche ou de brasage. L’idée est que la soudure liquide chauffée soit absorbée par la mèche et retirée, disons, d’une carte de circuits.

La pompe à déssouder: Voici un autre outil qui sert à déssouder. L’idée est d’aspirer la soudure liquide. Vous poussez le piston de haut en bas jusqu’à ce qu’il se verrouille, vous le placez sur la soudure à retirer, vous appuyez à nouveau sur le sur le piston et celui-ci ressort, ce qui aspire la soudure.

Laine de Laiton ou de Cuivre: C’est tout simplement une pelote en laiton ou en cuivre. Pourquoi avons-nous besoin de ça? Pour nettoyer la pointe du fer. Certains utilisent la laine d’acier et prétendent que c’est bon. Eh bien, je l’ai utilisée et je peux vous dire que ce n’est pas bon pour votre fer. La laine d’acier va nettoyer le bout de votre fer et également enlever la mince couche d’étain qui rend la soudure possible. A ce moment-là, le fer sera nu et s’oxydera, ce qui rendra votre fer à souder complètement inutilisable. La laine de laiton ou de cuivre laissera cette couche d’étain intacte.

L’éponge: Une éponge humide mais pas saturée d’eau. Ça a été la méthode standard de nettoyage de la pointe du fer pendant de nombreuses années. Certains répugnent à utiliser l’éponge, car il refroidit la pointe de fer et pourrait endommager la mince couche d’étain. Rappelez-vous de toujours ajouter un peu de soudure propre à la pointe après avoir utilisé l’éponge.

CONSEILS DE SÉCURITÉ:

Manipuler le fer uniquement  par le manche, considérer qu’il est chaud à tout moment.

Toujours porter des EPI, équipement de protection individuelle. Au minimum des lunettes et des gants de protection.

Ne pas manger ou boire avant de se laver les mains si vous venez de faire de la soudure.

Garder un espace de travail propre, jeter la totalité de la soudure utilisée. De cette manière, elle ne se retrouvera pas dans des endroits où elle ne devrait pas être, comme dans la bouche des enfants par exemple.

Ne pas souder pas dans des endroits où se trouvent des combustibles. Essayons de ne pas déclencher d’incendie.

Souder dans un endroit sûr, de préférence un lieu où les enfants ne se retrouvent pas sans surveillance.

Ne pas soudez dans des endroits où il y a de la moquette dans laquelle la soudure pourrait tomber.

Souder dans un endroit bien aéré ou utiliser un bon extracteur de fumée.

 

Voilà, c’est tout pour cet article. Félicitations si vous êtes arrivés jusqu’ici! C’était la partie la plus rébarbative, acquérir les bases. Par la suite, je passerai à la sélection des outils, l’entretien des outils, au guide de base de la soudure et aux astuces pour résoudre les problèmes. Pour ceux qui aiment avancer un peu plus vite, j’ai trouvé une vidéo qui,  je pense, va les aider à accélérer leur apprentissage :

Basic soldering for electronics

Ceci est la meilleure vidéo sur la soudure de base que j’ai jamais vue et je vous  recommande vivement de la regarder. Copy Right 1980! Oui, c’est vieux, mais il n’y a presque pas eu de changement dans les techniques de soudure jusqu’à aujourd’hui. Elle couvre en détails les bases afin que la plupart d’entre nous puissions comprendre.

Merci d’avoir fait le premier pas dans l’apprentissage de la soudure. Quelques fois la première étape est la plus difficile. Continuez dans votre apprentissage et nous ferons de vous un vrai soudeur ! S’il vous plaît, laisser des commentaires et des suggestions ou des questions brûlantes que vous avez voulu poser et je vais essayer d’y répondre ou au moins de vous orienter dans la bonne direction.

Vous pouvez cliquer sur chaque image, pour obtenir un exemple de produit chez notre partenaire.

Article traduit et reproduit avec l’accord de Flite test.

Vous pouvez trouver l’intégralité de l’article d’origine en anglais ici: http://flitetest.com/articles/soldering-91-the-fundamentals

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