Patty estava a caminhar para o seu gabinete quando viu passar o Professor Ulf Gabrielson. "Que velhote impressionante", pensou. Ele tinha sido candidato a um Prémio Nobel há algumas décadas e ainda vinha ao escritório quase todos os dias. Tinha 85 anos, mais ou menos.
Uma coisa que impressionou Patty no meio académico foi a quase reverência pelos professores mais velhos. Um punhado de professores com mais de 70 anos leccionava e investigava a tempo inteiro e os estudantes de licenciatura e mestrado procuravam avidamente os seus conselhos sobre questões técnicas, de carreira e, muitas vezes, até pessoais.
Toda a experiência na Ivy U estava a correr bem para ela e para Rob. Ambos iam receber os seus doutoramentos em breve. Agora Patty não se sentiria tão desconfortável sendo uma professora sem um doutorado. Rob estava a conseguir um emprego como investigador na Ivy U depois de se formar. Embora o cargo pagasse menos do que ele poderia ganhar na indústria, ele também gostava do ambiente académico e do horário de trabalho flexível.
Depois de entrar no seu gabinete, Patty sentou-se para responder aos seus e-mails e viu um de Mike Madigan.
Dizia: "Professor Coleman, poderia, juntamente com a equipa, elaborar uma lista de recomendações sobre a montagem de soldas mistas sem chumbo e com chumbo-estanho? O seu humilde aluno Mike."
Era o período de férias entre os períodos lectivos e Patty tinha algum tempo livre; e esta tarefa parecia divertida. Enviou imediatamente uma nota a Rob e Pete e sugeriu que todos fizessem alguma pesquisa e se reunissem dentro de alguns dias.
Como sempre, os dias passaram depressa. A "equipa" estava no escritório da Patty no que parecia ser um instante.
"Ei, Rob! Agora que és investigador, tens um gabinete melhor do que o da Patty? brincou Pete.
"Sim, claro! Agora sou mais famoso do que o mundialmente famoso Professor Coleman", respondeu Rob.
"OK! OK! Vamos ao trabalho," disse Patty, rindo juntamente com Rob e Pete.
"O que mais me impressiona, ao reunir informações para este pequeno trabalho, é que, com toda a preocupação sobre a fiabilidade da solda sem chumbo, tantas pessoas montaram produtos com tecnologia mista e parecem tão despreocupadas com isso", disse Pete, sério.
"Concordo", disse Rob.
"Pense no que é um sistema de liga de solda mista. Quatro metais (estanho, chumbo, cobre e prata) em quantidades descontroladas em toda a junta de solda", continuou Pete.
"Por isso, não se pode realmente dizer qual é a temperatura de fusão ou as propriedades mecânicas. Elas variam ao longo da junta de solda", acrescentou Patty.
"Tudo isso é verdade, mas temos de ser um pouco práticos. Muitas pessoas montaram sistemas de ligas mistas com sucesso - já há muito tempo", sugeriu Pete.
"Vejam este trabalho de Bradley et al. com a NEMI sobre ciclos térmicos", continuou Pete.
O trio olhou para o desenho que Pete tinha imprimido.
Os dados da Figura 1.Bradley sugerem que a fiabilidade dos ciclos térmicos mistos de estanho-chumbo e sem chumbo é aproximadamente igual à fiabilidade da solda estanho-chumbo.
"Bem, como esperado, a solda de estanho-chumbo é a mais atrasada em comparação com a solda sem chumbo. Mas é interessante que os resultados mistos e de estanho-chumbo sejam praticamente os mesmos." Patty apontou.
"Os dados mostram a situação típica. As soldas SAC são melhores no ciclo térmico. Se tivéssemos dados de choque de queda, a solda de estanho-chumbo e a solda mista poderiam parecer melhores", disse Rob.
O trio analisou alguns outros dados durante um curto período de tempo...
"Penso que concordamos que, para eletrónica não crítica para a missão, os sistemas de ligas mistas podem funcionar. Mas penso que também concordamos que, para algo como um caça a jato ou um dispositivo médico, nem sequer deve ser considerado", afirmou Patty.
Rob e Pete murmuraram em concordância.
"OK. Então, parece que estes dados suportam a mistura de soldas com e sem chumbo. Mas, e quanto ao processo?" perguntou Patty.
"Não podemos utilizar temperaturas de soldadura de estanho-chumbo quando também utilizamos solda SAC, pois podemos não derreter completamente a solda SAC. Veja estas imagens que encontrei (ver figura 2)", disse Rob.
Figura 2. Quando utilizar soldas mistas de estanho-chumbo e sem chumbo, certifique-se de que a temperatura de refluxo é suficientemente elevada para fundir a solda sem chumbo.
"Uau!" disse Pete. "Olha para a fraca estrutura do grão! Não é preciso ser um génio da metalurgia para ver que esta junta de soldadura é fraca."
"Concordo. Mas, se a temperatura for baixa, é realmente útil ter uma pasta de solda com um bom fluxo. Lembram-se do trabalho que Mario Scalzo fez em relação a isto? Tenho a fotografia da experiência dele (ver figura 3)", disse Patty.
Figura 3. Embora seja aconselhável que a temperatura máxima de refluxo seja superior ao ponto de fusão da solda sem chumbo (tipicamente 219C ou mais), um bom fluxo pode ajudar na fusão da solda sem chumbo a temperaturas mais baixas. O resultado, à direita, é a 208C.
Lembro-me desse trabalho. Ele apresentou-o num workshop em que participei. Conseguiu que uma esfera de solda SAC305 se fundisse numa solda de estanho-chumbo a apenas 208C. Ele usou um fluxo fantástico que ajudou o processo", acrescentou Rob.
"Como já vimos anteriormente, uma boa pasta de solda é o ponto de partida", acrescentou Pete.
Patty foi ao quadro branco para fazer um resumo. Escreveu:
- A montagem mista de componentes electrónicos sem chumbo e com chumbo-estanho pode funcionar para aplicações não críticas para as missões.
- Deve haver sempre algum desconforto, uma vez que é criado um sistema de quatro ligas metálicas de composição variável.
- A junta de soldadura resultante terá propriedades mecânicas e temperaturas de fusão variáveis
- Espera-se que os resultados dos ciclos térmicos sejam inferiores aos das soldas SAC
- O choque de queda pode ser melhor do que as soldas SAC
- O perfil de refluxo deve ser tal que a temperatura de pico seja superior ao ponto de fusão da solda SAC.
- Como sempre, trabalhe com o seu fornecedor de pasta de solda para obter a melhor pasta de solda para esta aplicação exigente.
Depois de todos terem revisto a lista e a terem considerado correta, Pete sugeriu que todos jogassem nove buracos de golfe.
Saúde,
Dr. Ron
