Como soldar?

Desde a minha tenra idade, tive presente em casa, através de meu pai e meu irmão, componentes eletrônicos, revistas sobre eletrônica, LED’s piscando, projetos tomando forma, ideias que iam e vinham. De minha parte ficava somente a observação das luzes acendendo, as fitinhas coloridas dos resistores, brincar com os fios, raspar o estanho derretido da mesa e, quando ninguém estava por perto, pegar o soldador e queimar a mão por descuido…

Mas há uns quatro anos atrás pude perceber o quanto esse universo da eletrônica é incrível e de quantas possibilidades ele me abriu para criar e inventar coisas, as minhas coisas, ainda mais por toda facilidade que os microcontroladores trouxeram para os dias de hoje.

No presente artigo iremos aprender (com MUITO CUIDADO) a soldar componentes eletrônicos em placas. Em especial, irei soldar os GPIO’s na minha Raspberry PI Pico para aproveitar a oportunidade e abrir, juntamente com a parte de Física aqui do site, uma parte destinada a projetos escolares (projetos MAKER) onde você, aluno ou professor, poderá usar nas suas feiras de ciências ou demonstrações de conceito e fazer muito sucesso. Vamos lá?

Minha intenção é ser o mais detalhista possível quanto algumas motivações e porquês de as coisas funcionarem da forma que são. Darei dicas de materiais para que um iniciante comece com boas ferramentas, pois direciono meu artigo ao iniciante, aluno de fundamental e médio, mas você “mais velho” é sempre bem-vindo.

A prática de soldar componentes nunca cairá em desuso. Mesmo que hoje grande parte dos componentes estejam disponíveis em módulos para encaixe (componentes em placas próprias com GPIO’s para conexão) ou que você prefira montar circuitos provisórios sobre uma matriz de contatos, sempre haverá reparos a serem feitos, trocas de componentes, necessidade de acrescentar mais pinos à sua placa ou até mesmo construir um circuito permanente sobre uma placa de circuito impresso.

Como pôde ver, soldar é uma habilidade imprescindível a um aspirante à eletrônica ou aos makers. É através dela que poderemos unir componentes, componentes e fios ou tudo isso às placas.

Beleza, mas o que tanto é necessário para começar a aprender a soldar? Bem, você precisará de:

1. Um ferro de solda (soldador);
2. Material para a solda (estanho);
3. O que soldar; e
4. Um pouco de paciência.

Vamos compreender um pouco de cada um dos materiais.

O ferro de solda (soldador) serve para aquecer o local em que será soldado o componente e, claro, derreter o material de solda (estanho) neste mesmo local. Existem vários modelos de ferro de solda, nas mais variadas potências. Como nosso trabalho será para realizar pequenos reparos ou soldar componentes, um ferro de solda com potência de 20W a 30W é o suficiente.

Abordaremos a questão de potência e Watts em outro artigo.

Não se deixe enganar! Um soldador muito potente não significa um soldador melhor. Tudo vai depender da finalidade ou do trabalho a ser realizado. Para nossas atividades, um ferro muito potente poderá aplicar calor em excesso e acabar por danificar os componentes e até mesmo nossas placas.

O soldador que utilizarei é um Hikari Power-30. Ele tem uma potência de 25W, o que está de bom tamanho para realizar nossas atividades. Atente-se para a tensão de trabalho do soldador. Quando comprei acabei pegando um com tensão 220 v. Para compensar isso, estarei utilizando um pequeno transformador que já tinha em casa.

Abordaremos a questão de tensão e volts bem como o funcionamento do transformador em outros artigos.

O segundo item da lista, o material de solda, é uma liga metálica composta de estanho e chumbo. Normalmente a mistura desses materiais está descrita numa razão {\frac{60 Sb}{40 Pb}} ou algo próximo a isso. A razão de mistura desses metais é importante de ser levado em conta, pois é ela que permite que a liga passe do estado sólido para o líquido necessitando de uma “baixa” temperatura (que o ferro de solda da conta de atingir) e sem passar por um estado intermediário deixando o material com um aspecto pastoso. Dessa forma temos uma mistura “eutética”, isto é, se comporta como uma substância pura no processo de fusão, mantendo a temperatura inalterada do início ao fim da fusão.

Você comumente encontrará o material para solda sendo comercializada em carretéis, rolinhos, cartela ou até mesmo solto (por metro). No interior da solda existe uma resina limpadora que ajuda na aderência da solda nos locais aplicados. Essa resina (ou fluxo de solda) é chamada breu, extraída da secreção de algumas plantas. Ela também é utilizada por violinistas para ajudar no manuseio do arco e na emissão do som.

Outras funções que a solda precisa garantir, numa placa por exemplo, é a de sustentar os componentes, evitando que eles caiam e claro, permitir a passagem de corrente elétrica pelos terminais e ao longo do circuito, já que a liga é composta por metais e estes são bons condutores.

Para usar nos trabalhos que iremos desenvolver aqui, usarei estanho para solda Best, na cor azul – o que nos leva a outra observação importante em ser feita a respeito das cores dos tubinhos/ rolos de estanho, pois nem todos são recomendados para o uso em eletrônica.

Então fica a dica para vocês quando forem comprar solda.

O terceiro item da nossa lista refere-se a ter o que soldar. Nós podemos soldar componentes com componentes (pelos terminais), Componentes à fios e componentes às placas, como exemplifica as imagens abaixo:

E o último item e não menos importante que é ter muita paciência, pois realizar uma boa solda leva tempo, então não tenha preguiça e pratique bastante. Pegue algumas placas de aparelhos antigos (que não estão em uso) e pratique remover os componentes e soldá-los novamente, até pegar um pouco do jeito. Uma boa opção para encontrar material para praticar é próximo aquelas lojas de eletrônica que sempre descartam televisores nas ruas, normalmente os circuitos da televisão estão lá dentro ainda.

Sem mais delongas, vamos começar a soldar!

Lembro novamente de que irei soldar os pinos na minha Raspberry PI Pico, mas antes disso, mostrarei alguns possíveis resultados para a nossa solda:

Bom, é o resultado do centro da imagem que estamos buscando. Então vamos lá!

1. Deixe tudo o que você for utilizar próximo de você, para que não tenha que ficar saindo da bancada (ou da mesa) e deixar os equipamentos sozinhos.
2. Ligue o ferro de solda à tomada e aguarde uns 10 minutos até ele esquentar bem. Caso seu soldador seja novo, ele pode exalar um leve cheiro de queimado ou soltar um pouco de fumaça, mas não se preocupe! Isso ocorre por conta dos isolantes internos da resistência, da camada de proteção do tubo e da ponta metálica

1. “Estanhe” a extremidade da ponta do soldador ao ligá-lo pela primeira vez.

1. Caso os terminais do componente ou o local esteja sujo ou oxidado pela ação do tempo, limpe antes de soldar. Você pode limpar com uma lixa ou alguma lâmina, para deixar somente a parte “brilhante” aparecendo. Depois disso, posicione o componente no local desejado.

Para facilitar, no meu caso, resolvi apoiar os pinos e a Raspberry na matriz de contatos, assim todos ficariam no lugar correto.

1. Para iniciar o processo efetivo da soldagem, você precisa encostar o soldador no local desejado para aplicar calor.

1. Em seguida, leve o fio de estanho até o local da solda e encoste no terminal e na placa – não encoste a solda no ferro, ela pode empedrar ou nem mesmo fixar no local.
2. Dê um tempinho de 5 a 10 segundos, e pronto, a sua solda estará completa!

Depois de concluir todas as soldas necessárias, “estanhe” novamente a ponta do soldador para evitar que ela oxide e desligue-o. Deixe um tempo para ele esfriar antes de guardar, isso evita muitos problemas.

Agora com a sua placa em mãos, você perceberá que ela estará um pouco “grudenta”. Isso deve-se ao fluxo de solda. Para resolver isso, basta aplicar um pouco de verniz incolor ou álcool isopropílico com cotonete e tudo ficará certo.

Os procedimentos finais para solda é verificar se todos os componentes que você soldou estão bem firmes, a fim de evitar algum mal contato ou problema futuro. Observar se não há pingos de solda sobre a placa ou se nenhuma solta está se conectando com outra – isso pode comprometer o funcionamento do circuito.

Pode parecer que a solda não influi tanto no funcionamento dos equipamentos, mas segundo o professor Newton C. Braga (site nas referências), metade dos problemas encontrados em relação ao mal funcionamento dos circuitos é devido a soldas malfeitas.

E para finalizar preciso dar alguns recados quanto o manuseio dos equipamentos. Caso você tenha menos de 14 anos, peça sempre ajuda a um adulto ou pelo menos peça que ele supervisione você enquanto utilizar esse tipo de equipamento para evitar possíveis problemas. Caso você seja maior de 15 anos, tome cuidado para não se queimar, se atente as especificações dos materiais que for comprar e mantenha fora do alcance de crianças para evitar situações indesejadas.

Muito obrigado a todos que leram até aqui, espero ter esclarecido muitas dúvidas presente nesses assuntos e ter sido claro quanto ao processo de soldagem de componentes.

Tudo de bom pra você e até a próxima!

REFERÊNCIAS

BRAGA, Newton C. Como Solda (ART1860). newtoncbraga.com.br, 2018. Disponível em: <https://www.newtoncbraga.com.br/index.php/projetos-educacionais/14293-como-soldar-art1860.html?highlight=WyJzb2xkYSIsIidzb2xkYSJd>. Acesso em: 19 de julho de 2022.