¿Qué papel desempeña el nitrógeno en la soldadura?

El nitrógeno es un gas utilizado para crear una atmósfera inerte. Su función es reducir la presencia de oxígeno en el aire y asegurar la protección del metal de aporte en la fusión.

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El nitrógeno es un gas inerte

Un gas inerte es un gas que no tiene reacciones químicas con su entorno en condiciones normales de presión y temperatura.

Por lo general, se utiliza como sustituto de las denominadas atmósferas activas que contienen oxígeno (O₂) o humedad (H₂O), para proteger los productos sensibles a la presencia de estos dos componentes.

En la industria, estos gases son principalmente nitrógeno (N₂) y argón (Ar), que son componentes del aire.

El nitrógeno en la soldadura

En el proceso de ensamblaje de placas electrónicas, el gas inerte nitrógeno se utiliza para preservar la calidad de la soldadura de las uniones de los componentes en los circuitos impresos.
El nitrógeno se inyecta en las máquinas de soldadura por ola o en los hornos de refusión para conseguir una atmósfera inerte con un bajo contenido de oxígeno residual: algunos cientos de ppm (partes por millón).
La ausencia casi total de oxígeno permite reducir la velocidad de las reacciones de oxidación, que son muy activas en temperatura en el metal de aporte en fusión.

La atmósfera inerte permite que el metal de aporte en estado líquido, típicamente una aleación de estaño con otros elementos, cómo plata o cobre, mantenga su fluidez el tiempo necesario para que se extienda (moje) sobre las superficies metálicas que deben conectarse.

Por este motivo, encontramos soldaduras brillantes con una forma de junta perfecta. Las juntas son fiables y robustas, con una buena resistencia mecánica. Estadísticamente, el cambio del aire por nitrógeno da como resultado menos defectos en las juntas de soldadura de las placas electrónicas.

Los procesos de soldadura en atmósfera inerte, mediante horno o ola, permitirán reducir la cantidad de fundente necesario para proteger el metal fundido, en comparación con el proceso al aire. Por lo tanto, podemos usar pastas de soldadura que son menos activas en los hornos de refusión, y podemos reducir la cantidad de fundente aplicado debajo de las placas en el proceso de soldadura por ola.

Uso del nitrógeno y seguridad

En términos de seguridad, durante el uso de gases inertes, como el nitrógeno, es muy importante controlar el contenido de oxígeno ambiental.
De hecho, cuando se inyectan en los equipos, estos gases inertes desplazan o diluyen el oxígeno contenido en el aire de la máquina y su entorno. Si no se evacuan mediante extractores, pueden provocar un déficit de oxígeno, con riesgo de asfixia (anoxia).
Por debajo del 18 % de oxígeno en el aire, se pueden sentir los primeros síntomas.
Medir el contenido de oxígeno del lugar de trabajo es una acción preventiva esencial cuando se trabaja en espacios confinados donde hay gases inertes, con el objetivo de evitar incidentes.

¿Conoce la diferencia entre las técnicas de soldadura blanda o fuerte y soldadura?

En el lenguaje común en el ámbito del ensamblaje de placas, a menudo se confunden la soldadura blanda o fuerte y la soldadura.
Una soldadura se obtiene por la fusión de un metal base con un metal de aporte. Las temperaturas elevadas son las que corresponden al punto de fusión de ambos metales. En metalurgia, diferentes tipos de mezclas de gas aseguran la protección de las piezas metálicas soldadas.
Por otro lado, la soldadura blanda o fuerte es una operación de ensamblaje que se obtiene fundiendo un metal de aporte (por ejemplo, a base de plata o estaño) sin fundir el metal base. Por lo tanto, el punto de fusión del metal de aporte suele ser una temperatura más baja que la del metal base. La soldadura suele ser llamada blanda cuando la temperatura de fusión del material de aporte es por debajo de 450 °C (como en el montaje de placas) y fuerte por encima de 450 °C.

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