Wire Facts: Solderability

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Une aptitude au soudage est définie par la capacité du métal d’être mouillé par une soudure fondue. Les mesures de l’aptitude au soudage peuvent s’effectuer de differentes manières. Une balance de mouillage mesure et enregistre la force de mouillage en fonction du temps. Comme il s’agit d’un test quantitatif, il présente certaines complications lorsque le résultat est comparé à la pratique effective du soudage. De plus il requiert l’usage d’un équipement de laboratoire fort coûteux.

Autre test qualitatif fréquemment employé le trempage en bain de soudure suivi d’observations. Ce test emploie un mécanisme de trempage, un pot de soudure, un microscope à faible grossissement et peut nécessiter un vieillissement à la vapeur des échantillons. La procédure pour l’utilisation de ce test est bien définie par l’American National Standard ANSI/J-STD-002 et par MIL-STD 202/208F.

Le trempage en bain de soudure suivi d’observations peut être appliqué aux surfaces brutes ou revêtues. Sur surfaces brutes le test est un indicateur général de propreté de la surface et d’oxydations. Sur surfaces revêtues le test est un bon indicateur de l’aptitude au soudage du fil revêtu lorsqu’il est en service. Le vieillissement à la vapeur d’un échantillon revêtu provoque une dégradation à la fois de la croissance intermétallique et de l’oxydation de surface pour une évaluation subséquente au bain de soudure suivi d’observations. Le critère général d’acceptation du test de trempage en bain de soudure suivi d’observations est une couverture à 95% de la surface testée, ou qu’elle soit préalablement vieillie ou non.

Définitions

  • Mouillage
  • Formation d’un film relativement uniforme, continu et adhérent de soudure sur le métal de base.
  • Mouillage partiel
  • La soudure fondue revêt la surface puis tend à former des ammoncellements de forme irrégulière séparés par des surfaces couvertes par un film de soudure très fin n’exposant pas le métal de base.
  • Non-mouillage
  • Adhérence partielle de soudure fondue sur une surface laissant le métal de base exposé.
  • Piqûres
  • Imperfections de la surface mouillée apparaissant comme de petits trous atteignant le métal de base.
  • Durée de conservation
  • Période de temps usuellement mesurée en mois débutant à la date de revêtement du fil durant laquelle le fil passe le test d’aptitude au soudage.

Catégories de viellissement par la vapeur

Le test d’aptitude au soudage ANSI/J-STD-002 reconnait trois catégories de vieillissement par la vapeur.

1ère catégorie :

  • Aucun vieillissement requis par la vapeur
  • Minimum de durabilité du revêtement
  • Destiné aux surfaces devant être soudée au cours d’une courte période (en général jusqu’à six mois) à partir du test et peu exposées à de fortes températures.

2nde catégorie :

  • 1 heure +/- 5 min de vieillissement par la vapeur
  • Durabilité de revêtement typique (pour finitions non étamées et non étain-plomb)
  • Destiné aux surfaces finies par d’autres revêtements que Sn ou Sn/Pb soudées après une longue période de temps à partir du test et peu exposées à de fortes températures avant soudage.

3ème catégorie :

  • 8 heures +/- 15 min de vieillissement à la vapeur
  • Durabilité de revêtement typique (défaut pour finition à l’étain et à l’étain-plomb)
  • Destiné aux surfaces finies par des revêtement Sn ou Sn/Pb soudées après une longue période de temps (généralement supérieure à 4 mois) à partir du test et/ou exposées à de multiples reprises à la chaleur avant soudage.

Durée de conservation

La corrélation entre vieillissement à la vapeur et vieillissement naturel a montré en environnement contrôlé qu’un bon système de revêtement en étain ou étain/plomb passant le test d’aptitude au soudage après 8 heures supporte un vieillissement naturel supérieur à 12 mois et demeure même soudable au-delà de ce délai. Cependant, en Raison des effets combinés des variables du métal de base, des Sous-couches de revêtement, de la géométrie de surface et de l’environnement de stockage, il n’est pas possible de prédire la durée maximale pour le stockage  de quelque fil revêtu que ce soit. Maximiser la durée de conservation de l’aptitude au soudage signifie :

  • Utiliser une couche barrière de nickel (de préférence) ou de cuivre sous le revêtement d’étain ou d’étain-plomb.
  • Éviter le fini « brillant » de l’étain ou de l’étain-plomb par l’usage d’additifs chimiques ou organiques.
  • Entreposer le fil bien empaqueté, de préférence dans un environnement au climat contrôlé.

Guide pour la couverture et l’aptitude au soudage