Amigos,
La gran mayoría de las soldaduras utilizadas en el ensamblaje electrónico tienen como metal base el estaño. Existen algunas soldaduras especiales de oro, como las de oro-cobre u oro-indio, soldaduras con base de indio y algunas otras que no contienen estaño. Aunque estas soldaduras tienen aplicaciones importantes, el gran volumen de soldaduras con base de estaño es abrumador en comparación.
El estaño era un metal conocido por los antiguos, y les llevó de la Edad del Cobre a la Edad del Bronce. De un diez a un doce por ciento de estaño en el cobre se obtiene el bronce, que es mucho más resistente que el cobre (véase la figura 1) y tiene la ventaja añadida de fundirse a unos 950°C, frente a los 1085°C del cobre.
Figura 1. La adición de elementos de aleación, como la solución sólida de estaño y zinc, refuerza el cobre. Obsérvese que aproximadamente un 8% de estaño en el cobre aumenta el límite elástico del cobre en dos veces y media. El efecto de la solución sólida también reduce la temperatura de fusión. Fuente de la imagen
Esta diferencia de temperatura es significativa en la medida en que, con la tecnología de calentamiento primitiva, es difícil alcanzar los 1085°C. Además, como el bronce se congela a una temperatura más baja, rellena mucho mejor los moldes. Esta propiedad permitió la fundición de objetos de formas mucho más complejas. Véase la figura 2. Todas estas ventajas se tradujeron en un aumento espectacular de la demanda de estaño. Esta demanda estableció rutas comerciales mucho más sofisticadas para el estaño y su mineral más común, la casiterita; esto mejoró el comercio en general y aceleró la expansión de la civilización y el aprendizaje.
Figura 2. El bronce La adición de estaño al cobre dio lugar al bronce, mucho más duro y fácil de fundir que el cobre. Esta fundibilidad permitió diseños complejos como este puñal. Fuente de la imagen:By User:Calame - http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Sword_bronze_age.JPG, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.pp?hcurid=1346902
Volvamos a la soldadura. La soldadura es una tecnología que existe casi desde la era del cobre. Se cree que se originó en Mesopotamia en el año 4000 antes de Cristo. La soldadura se utilizaba para unir y fabricar joyas, utensilios de cocina y vidrieras. Hoy en día, además de estas aplicaciones, la fontanería, la reparación de instrumentos musicales y el metal chapado son usos comunes. Sin embargo, el ensamblaje de componentes electrónicos es, con diferencia, el mayor usuario de soldadura a base de estaño. Véase la figura 3.
Figura 3. Más del 50% del estaño se utiliza en la soldadura. La fuente de la imagen está aquí.
Una de las mayores ventajas de la soldadura es su capacidad de reelaboración. Esta propiedad permite retocar ensamblajes electrónicos, fontanería, joyería e instrumentos musicales. Sin esta posibilidad, la industria electrónica no sería rentable. Otra ventaja, por supuesto, es el milagro de la soldadura, del que ya hablé en otro artículo.
Así pues, la próxima vez que mire fijamente su smartphone, tableta, televisor, etc., recuerde que la soldadura a base de estaño y la soldadura son fundamentales para su existencia.
Salud,
Dr. Ron
