Loodvrij solderen

In diverse (vak)bladen is de afgelopen jaren uitgebreid aandacht besteed aan loodvrij solderen.

De redactie ontving van Johan Altena PAoJAZ een aantal praktische tips voor het loodvrij solderen, welke als basis dienen voor dit artikel.

Per 1 juli 2006 treedt de wet t.b.v. loodvrij solderen in werking.

Dit houdt in dat vanaf deze datum alleen nog maar loodvrije apparaten geproduceerd mogen worden. Uiteraard hebben vele producenten voor die datum de productie op loodvrij solderen ingesteld. Deze apparaten dienen met loodvrij soldeer gerepareerd te worden, ook voor 1 juli 2006!

In de diverse artikelen is uitgebreid ingegaan op de voor- en vooral nadelen van deze overgang. Technisch gezien is deze wijziging zeker niet in alle gevallen een verbetering. Voor mens en milieu mag deze wijziging wel als een grote stap voorwaarts worden beschouwd.

Voor de meeste fabrikanten gaat de overgang naar loodvrij solderen veel verder dan het gebruiken van een ander soldeer. Vaak moest het gehele productieproces gewijzigd worden en veelal moest hierbij ook het ontwerp gewijzigd worden. Er zijn echter ook berichten, waaruit blijkt dat men hierdoor (veel) goedkoper is kunnen gaan produceren.

Verschil loodvrij en gelood soldeertin

Gelood soldeertin bestaat, globaal, uit 60% tin en 40% lood.

Loodvrij soldeertin is in drie hoofdsamenstellingen te koop:

99% tin en 1% koper.
98% tin en 2% zilver.
96% tin met 3,5% zilver en 0,5% koper.

Het lijkt erop, dat de laatste, met 0,5 % koper, op dit moment vaak als de beste keus wordt ervaren. Gezien het feit, dat er nog volop ontwikkeling aan het product wordt gedaan, kan in verloop van de tijd bier verandering in komen.

Er zit een groot prijsverschil tussen de verschillende soorten fabrikaten. Naast samenstelling, zijn ook de verschillende gebruikte fluxen hier debet aan.

Werken met loodvrij soldeertin

Het solderen met loodvrij tin gaat een stuk lastiger, dan met de traditionele loodhoudende soldeertin.

Om toch een goed resultaat te krijgen de volgende, uit verschillende bronnen afkomstige, tips:

Soldeerpunt-temperatuur moet hoger zijn dan bij loodhoudende soldeer. Sommige bronnen spreken van 360° C, anderen adviseren 380° C als een goede basisinstelling.
Regelbaar soldeerstation gebruiken van minimaal 80 Watt.
Zonodig extra vloeimiddel gebruiken.
Het is belangrijk om de component en het eilandje eerst op te warmen met de soldeerbout, alvorens soldeertin toe te voegen. Als u het tin vanaf het begin toevoegt, verbrandt de flux en krijgt u gegarandeerd een slechte verbinding.
Hoewel loodvrije producten bij recyclen milieuvriendelijker zijn dan loodhoudende, zijn de dampen die bij loodvrij solderen vrijkomen gevaarlijker dan bij loodhoudende soldeer. De vluchtige bestanddelen in de gebruikte fluxen zijn sterker etsend en de rookpartikels zijn kleiner, waardoor deze bij inademing veel gemakkelijker opgenomen worden. Afzuigapparatuur is dan ook sterk aan te bevelen wanner u veelvuldig soldeert!

Invloed op de soldeerbout

Loodvrij soldeertin is behoorlijk agressiever dan loodhoudende. Regel daarom de temperatuur van het soldeerstation terug naar zo'n 150° C. Er zijn overigens soldeerstations in de handel, welke dit automatisch doen. Het gebruik van zo'n soldeerstation met bijpassende punten is dan ook van harte aan te bevelen.

Werken met beide soorten soldeertin Het is absoluut ongewenst om beide soorten te mengen.

Er ontstaat dan namelijk een nieuwe legering, waarvan de technische en mechanische eigenschappen volkomen onduidelijk zijn en aanleiding kunnen geven tot moeilijk op te sporen storingen. Gebruik daarom absoluut voor beide soorten soldeertin verschillende punten.

Apparaten, welke met loodhoudend soldeertin zijn gemaakt, dienen ook na 1 juli 2006 met loodhoudend soldeertin te worden gerepareerd en/of gemodificeerd.

Hoe herkennen we de verschillende soorten soldeer?

Het gemakkelijkst zijn de apparaten te herkennen welke op een duidelijke manier zijn gekenmerkt. Echter eenduidigheid hierover is moeilijk te geven.

Soms zal op een artikel vermeld staan, dat het conform RoHS (de bewuste richtlijn) geproduceerd is. Soms worden artikelen, welke wel loodvrij, maar niet RoHS conform geproduceerd zijn, voorzien zijn van een loodvrije sticker en/of embleem op de printplaat.

Onder het PB-vrije symbool zien we soms meerdere E-nummers staan. Dit heeft betrekking op de samenstelling van het soldeer.

Fig. 1
Een van de gebruikte symbolen voor loodvrij. Een dergelijk symbool hoeft niet in te houden dat het product RoHS compilant is.

Nr	Omschrijving
E1	SnAgCu
E2	Andere Sn legeringen (zoals SnCu, SnAg, SnAgCu, etc.) (Geen Bi of Zn en uitgezonderd categoric El)
E3	Sn
E4	Edele metalen (zoals. Ag, Au, NiPd, NiPdAu, maar geen Sn)
E5	SnZn, SnZn (geen Bi)
E6	Bevat Bi
E7	Lage temperatuur soldeer (<150°C) bevat indium, maar geen bismut

Verklaring gebruikte symbolen uit het periodieke systeem:

Symbool	Naam
Ag	Zilver
Au	Goud
Bi	Bismut
Cu	Koper
In	Indium
Ni	Nikkel
Pd	Palladium
Sn	Tin

Loodvrij vertinde componenten hebben vaak de suffix "U" (voor unleaded) in het type of modelnummer opgenomen. Meer informatie is vaak te vinden bij de leverancier van het apparaat.

Om het nog onduidelijker te maken, markeren de fabrikanten op verschillende manieren hun loodhoudende componenten.

Vanaf 13 augustus 2005 moeten alle elektrische en elektronische apparaten die op de Europese markt worden gebracht, worden gelabeld conform Richtlijn 2002/96/EC betreffende afgedankte elektrische en elektronische apparatuur (AEEA).

Goed uitkijken en het product goed bestuderen is dus aan te bevelen.

Tot slot

Het is, technisch gezien, zeker geen vooruitgang deze overgang naar loodvrije producten. Daarbij komt dat er diverse uitzonderingen zijn gemaakt voor bepaalde toepassingen. Dit alles draagt niet bij tot duidelijkheid voor zowel leverancier, ons consumenten en de reparateurs.

Omdat vermenging van beide soldeermaterialen ongewenst is, is het goed uitkijken geblazen, voordat u begint te solderen aan een bestaand apparaat. Vanuit het milieu en de gezondheidsaspecten van de algemene bevolking gezien is echter het gebruik van loodvrije producten een grote stap voorwaarts.

We dienen dan ook de nadelige aspecten op de koop toe te nemen.

Wanner u veelvuldig loodvrij soldeed met de huidige producten, is een goede afzuiging een vereiste als uw eigen gezondheid u lief is. Dit als gevolg van de toegepaste fluxen.