Per anni, la saldatura al piombo, realizzata in gran parte con stagno e leghe di piombo, è stata ampiamente utilizzata a causa del suo basso punto di fusione. ciò nonostante, le preoccupazioni per la salute e l’ambiente hanno spostato l’industria verso prodotti non a base di piombo. La spinta verso questo cambiamento è stata orchestrata da regolamenti come RoHS (Restrizioni per sostanze pericolose), in particolare nel mercato europeo, ridurre i contenuti pericolosi nei gadget elettronici. In questo blog, esploreremo le differenze chiave nel dibattito tra saldatura al piombo e saldatura al piombo. saldatura senza piombo, esaminandone le proprietà, vantaggi, per aiutarti a prendere una decisione informata per il tuo prossimo progetto.
Cos'è la saldatura al piombo?
La saldatura al piombo è stata il cavallo di battaglia di assemblaggio elettronico nel corso dei molti decenni. Questo è fatto principalmente di stagno e piombo, sebbene lo stagno sia presente in proporzioni maggiori rispetto al piombo nella maggior parte dei casi, tipicamente contabili 60% della lega mentre il piombo lo sarà 40%. Presenta numerosi vantaggi come il basso punto di fusione, a basso costo, e facile da usare. però, il piombo è velenoso, questa sostanza pericolosa presenta molti aspetti negativi per la salute umana delle persone che lavorano con essa. Inquina anche il suolo e l'acqua, rendendo così lo smaltimento di tali prodotti contenenti piombo un grosso problema.
Cos'è la saldatura senza piombo?
I tentativi di utilizzare saldature senza piombo sono principalmente dovuti all’impatto che ha sulla salute umana e sull’ambiente. Le saldature senza piombo contengono stagno e possono avere aggiunte di argento (Ag), rame (Cu), e/o bismuto (Bi). I materiali di saldatura che non contengono piombo aderiscono ai quadri giuridici globali, vale a dire RoHS, ridurre i rischi per la salute dei lavoratori e dei consumatori. Hanno limitazioni come un punto di fusione elevato e questioni relative all'affidabilità.
Saldatura al piombo e saldatura senza piombo: Confronto delle differenze chiave
- Punti di fusione: La saldatura al piombo ha una temperatura di fusione inferiore, quindi è più facile lavorarci. Mentre la saldatura senza piombo richiede temperature più elevate, ponendo sfide nella gestione termica.
- Conduttività elettrica: Entrambi offrono una buona conduzione elettrica, anche se l'attuale saldatura senza piombo potrebbe avere una resistenza leggermente superiore attribuita alla mancanza di particelle di piombo.
- Resistenza meccanica: Saldature senza piombo, nella maggior parte dei casi, creare giunti di saldatura con duttilità inferiore rispetto ai giunti di saldatura al piombo. Ciò significa che i giunti di saldatura senza piombo sono più fragili e più soggetti a guasti del giunto di saldatura quando l'oggetto è sollecitato o sottoposto a cicli termici.
- Affidabilità e durata: I giunti saldati al piombo hanno generalmente meno probabilità di essere sensibili allo stress e alla fatica rispetto ai giunti saldati senza piombo; quest'ultimo rappresenta una grande sfida quando si progettano prodotti che richiedono più test, soprattutto sottoponendosi a condizioni forti.
- Capacità di bagnatura: La saldatura al piombo ha una caratteristica di bagnabilità migliore rispetto alla saldatura senza piombo, che migliora la formazione di articolazioni migliori. Mentre la saldatura senza piombo può ridurre la quantità di materiali tossici utilizzati nel processo, generalmente sono molto meno bagnati.
- Costo: La saldatura al piombo è meno costosa soprattutto perché è più facilmente accessibile e relativamente più facile da produrre, mentre le saldature senza piombo sono relativamente costose in termini di materie prime e richiedono strumenti e apparecchi costosi da utilizzare.
- Preoccupazioni per la salute: Il piombo è pericoloso per la vita e la salute umana, mentre le saldature senza piombo aiutano a proteggere le persone dai loro impatti negativi, rendere le condizioni di lavoro più sicure, e diminuire la probabilità e gli effetti della contaminazione da piombo.
| Proprietà | Saldatura al piombo (Sn-Pb) | Saldatura senza piombo |
| Punto di fusione | Inferiore (183°C per Sn63/Pb37) | Più alto (217-227°C per le leghe comuni) |
| Conduttività elettrica | Un po 'meglio | Leggermente inferiore |
| Resistenza meccanica | Più duttile | Meno duttile, più fragile |
| Affidabilità e durata | Più tollerante allo stress e alla fatica | Richiede un'attenta progettazione e test |
| Capacità di bagnatura | Superiore | Proprietà bagnanti inferiori |
| Crescita dei baffi di stagno | Rischio inferiore | Rischio più elevato, a seconda della lega |
| Impatto ambientale | Alta tossicità a causa del contenuto di piombo | Minore tossicità, ma alcuni componenti possono essere pericolosi |
| Costo | Generalmente più basso | Generalmente più alto |
| Preoccupazioni per la salute | Tossico, comporta rischi per la salute | Più sicuro, nessuna contaminazione da piombo |
| Conduttività termica | 50 (W / m) * 1 K * 1 S | 73(W / m) * 1 K * 1 S |
Saldatura al piombo e saldatura senza piombo: Come scegliere?
Ora che comprendiamo i vantaggi e gli svantaggi della saldatura al piombo e della saldatura senza piombo, la domanda sorge spontanea: quale dovresti scegliere? Ci sono una serie di cose che è necessario considerare prima di prendere la decisione finale.
Conformità normativa
Se il tuo governo vietasse l'uso del piombo, o se i prodotti che stai sviluppando verranno venduti nei paesi europei che seguono la direttiva RoHS, non c'è davvero altra strada da percorrere se non quella di utilizzare saldature senza piombo.
Esigenze applicative
I requisiti del tuo progetto possono svolgere un ruolo significativo nel definire il tipo di saldatura che intendi utilizzare. Per esempio, aerospaziale, l'elettronica avionica e medicale continuerà a preferire le saldature al piombo. È stato ben testato e ha dimostrato di mantenere un'elevata affidabilità anche negli ambienti più difficili. Mentre i prodotti di consumo senza grandi preoccupazioni sull'affidabilità scenderanno a compromessi sulle saldature senza piombo per conformarsi alle normative.
Compatibilità dell'attrezzatura
La saldatura al piombo può porre alcuni problemi di compatibilità con le apparecchiature esistenti. Per saldature senza piombo, è necessario aggiornare le macchine con temperature di esercizio elevate, inclusa la saldatura al piombo può porre alcuni problemi di compatibilità con le apparecchiature esistenti.
Considerazioni sui costi
Sebbene la saldatura al piombo sia relativamente più economica, le spese totali tenendo conto di altri fattori, compresi i rischi per la salute, sanzioni per la violazione delle leggi senza piombo, inoltre vanno presi in considerazione i costi legati al passaggio ai prodotti senza piombo.
Affidabilità a lungo termine
La durabilità dei giunti di saldatura è un fattore significativo per il successo a lungo termine del prodotto. È anche importante nel prodotto che subirà condizioni ambientali difficili. I giunti di saldatura senza piombo possono essere più sensibili dei giunti con piombo e potrebbero richiedere altri test e controlli di qualità.
Pensieri finali
La saldatura al piombo è stata utilizzata nel corso degli anni per la sua affidabilità e relativa semplicità. però, la saldatura senza piombo sta lentamente prendendo il suo posto a causa delle preoccupazioni ambientali e delle implicazioni meno pericolose per la salute. In conclusione, mentre è stato riscontrato che la saldatura con cuscinetto in piombo ha un'elevata affidabilità rispetto alla saldatura senza piombo, le tendenze future dell'industria elettronica saranno caratterizzate da saldature sicure per l'ambiente. La decisione se continuare a utilizzare saldature con piombo o passare a saldature senza piombo varierà da progetto a progetto a causa di vincoli come gli standard esistenti, e costo rispetto all'affidabilità.
