Solderen

---

Solderen is het aan elkaar verbinden van elektrische componenten om op die manier een elektronisch circuit te vormen. Dit gebeurt met een soldeerbout en soldeertin. Door met de bout de tin te verwarmen zal de tin smelten en als het dan weer afkoelt, verbindt het de componenten.

Materialen

Om te kunnen solderen heb je een aantal basismaterialen nodig en is er een aantal tools die handig kunnen zijn.

soldeerbout / soldeerstation

Er bestaan verschillende soorten soldeerbouten en soldeerstations. Bij de bouwmarkt kan je voor weinig geld een simpele soldeerbout kopen waarbij je direct een stekker in het stopcontact steekt en de bout met een vaste temperatuur aan zal gaan. Bij de meeste van deze bouten heb je ook de keus uit een soldeertip. Je hebt bouten voor verschillende doeleinden. De een is beter geschikt voor fijne elektronica, met de andere kan je het meer grove werk doen en uiteindelijk heb je ook nog soldeerbouten om waterleidingen mee te solderen, maar daar heb je voor Muziek & Technologie niet zoveel aan. Als je iets meer investeert kan je een soldeerstation kopen. Deze hebben een losstaand station waarbij je meestal de temperatuur kan instellen. Via een aparte kabel is de bout vervolgens met het station verbonden. Deze bouten hebben vaker de mogelijkheid om de tip te veranderen. Hiermee kan je voor zowel het fijne als het grove werk de juiste tip in de bout doen. Het is goed om te letten op het vermogen van een station. Hoe meer vermogen, hoe sneller de bout warm is en hoe constanter de temperatuur blijft.

soldeertin

Het materiaal dat je smelt wordt soldeertin genoemd. Soldeertin heb je grofweg in twee verschillende vormen: loodvrij en met lood. Vroeger bevatte al het soldeertin lood (meestal in de verhouding 60% tin, 40% lood), dit zorg ervoor dat het tin makkelijk smelt bij lagere temperaturen. Het nadeel van lood is dat het giftig is en dat bij het solderen giftige damp vrijkomt. Om die reden wordt in ieder geval in alle consumentenelektronica tegenwoordig zogenaamd hardsoldeer gebruikt. Dit is soldeertin die voor ruim 99% uit tin bestaat en een klein beetje koper. Het nadeel van deze soldeertin is dat het wat lastiger soldeert en op hogere temperaturen smelt. Dit is voor insdustriële soldeerapparaten geen probleem. Maar als je met de hand soldeert wat lastiger. Om die reden wordt in de hobby-elektronica en ook op school nog gebruik gemaakt van lood-soldeer.

afzuiging

Zoals hierboven beschreven is het lood in soldeertin giftig. Als je aan het solderen bent zit je al snel dicht bij je werk en als je de damp dan niet afzuigt komt dit in je lichaam terecht. Op de langere termijn kan dit schade opleveren. Daarom is het belangrijk dat je bij het solderen goede afzuiging gebruikt. Dit is de reden dat je in het IBB-gebouw alleen maar kan solderen in de Makerspace en in lokaal IBB 0.05. Daar staat afzuigapparatuur dat de dampen af kan zuigen. Zet deze aan als je start bij het solderen en houd de afzuigbuis dicht bij je project.

derde handje

Een derde handje is een hulpmiddel waar twee klemmetjes aanzitten waar je jouw project of te solderen kabel in kan vastklemmen. Dit zorgt ervoor dat je een hand overhebt om te gebruiken bij het solderen.

desoldeerpomp / desoldeerlitze

Soms maak je wel eens een fout bij het solderen. Als de tin is uitgehard kan je het component dat vast zit niet zomaar loshalen. Maar je hoeft niet direct je project weg te gooien als je een fout hebt gemaakt. Er zijn twee manieren om de fout te herstellen. Als je een desoldeerpomp gebruikt dan kan je de tin opnieuw verwarmen en met de pomp de vloeibare tin wegzuigen. Als je gebruik maakt van desoldeerlitze, een koperen lint, zuigt het warm geworden tin in dit koperen lint en is het tin los van het component dat je wil verwijderen.

Techniek

Uiteindelijk draait het bij solderen om een stevige en duurzame verbinding te maken tussen twee componenten, kabels, of andere geleidende delen. Hierbij is het niet nodig om hele grote hoeveelheden tin te gebruiken. Hoe minder hoe beter eigenlijk. Wat ook belangrijk is, is dat de aanraking met de bout zo kort mogelijk moet zijn. Hoe langer je de soldeerbout tegen je component aanhoudt, hoe warmer deze wordt en hoe groter de kans is dat het component het begeeft.

Kabels

Als je een kabel ergens aan wilt solderen kan je globaal gezien het volgende stappenplan volgen:

• strip de kabel op de juiste lengte, wat de juiste lengte is, hangt af van waar je de kabel aan wilt solderen. Houd bij bijvoorbeeld een jack-plug rekening met de trekontlasting.
• als de kabel softcore is, dus bestaat uit verschillende kleine draadjes, dan kan je deze losse draadjes een klein beetje ronddraaien zodat er een geheel ontstaat
• vertin het draad, houd daarbij de bout onder het draad en voeg van boven een klein beetje tin toe zodra het draad opgewarmd is. Doe dus geen tin direct op de bout.
• doe dit met alle draden die je wilt solderen
• doe vervolgens een beetje tin op het andere uiteinde, waar je de draad aan wil solderen.
• houd beide delen tegen elkaar aan en verwarm opnieuw met de bout. Aangezien aan beide delen tin zit, zullen deze delen versmelten. Je hoeft dus nu geen tin meer toe te voegen.
• bij het verbinden van kabels aan bijvoorbeeld jack-pluggen kan het dat de kabel niet goed hecht aan de jack, kras dan op het metaal van de jack zodat het een beetje ruw wordt, dan hecht de tin beter.

printplaatjes

Als je op printplaatjes (printed circuit boards (PCB's) of protoboards) gaat solderen komt er net een andere techniek bij kijken. In de afbeelding hieronder worden de stappen gevisualiseerd:

1. verwarm het component en de koperen pad op de printplaat
2. houd een klein beetje tin bij het component,
3. de tin zal versmelten rond het component en de printplaat
4. haal de bout weg en laat, zonder te bewegen of blazen, de tin afkoelen.

Als het goed gaat ziet de verbinding eruit zoals bij stap 4. Er kan ook echter het een en ander misgaan. Zie de afbeelding hieronder wat er kan gebeuren en hoe het er wel (de eerste) en niet (de rest) uit hoort te zien.

1. zo ziet een perfecte soldering eruit
2. hierbij is teveel tin gebruikt, je hebt maar een klein beetje nodig om het er goed uit te laten zien.
3. hierbij is te weinig tin gebruikt, zorg dat de volledige pad voorzien is van tin.
4. hier is de tin niet goed opgedroogd, zorg dat de tin de volledige pad bedekt.
5. hierbij is de bout te lang gebruikt, de tin is zwart geworden van de langdurige warmte.
6. soms zitten pads heel dicht bij elkaar, hierbij is er (onbedoeld) een verbinding tussen twee componenten ontstaan.

(bron voor afbeeldingen: Erica Synths manual)