… y volvemos ahora a la situación real del tamaño de las partículas de soldadura y su efecto en la reología de la pasta de soldadura.
Distribución del tamaño: el polvo de soldadura real no es monodisperso (de un único diámetro), sino que presenta una variedad de tamaños (que suele aproximarse a una distribución log-normal). En general, cuanto más amplia es la distribución, mayor es la fracción de empaquetamiento máxima. Esto se puede entender fácilmente observando la imagen de la última entrada (a continuación) e imaginando pequeñas esferas que encajan en los pequeños intersticios entre las partículas: tendrían que tener un tamaño de aproximadamente 1/10 del diámetro de las esferas más grandes. Teóricamente, se pueden alcanzar fracciones de empaquetamiento de 0,99 o incluso superiores con una distribución multimodal muy específica, pero esto nunca se observa en la vida real.
Capa límite: cada vez que un fluido fluye sobre una superficie, la parte de ese fluido más cercana a la superficie sólida permanece inmóvil con respecto a la superficie. A nivel molecular, las moléculas individuales se difunden hacia dentro y hacia fuera de esta denominada «capa límite estática», pero, en esencia, el fluido situado justo junto a la superficie está completamente inmóvil. El fluido situado justo por encima de esta capa estática se mueve lentamente, y la siguiente capa se mueve aún más rápido, hasta que la velocidad es la misma que la del fluido en su conjunto. «Vale», dirás, «¿y qué?». Pues bien, el fluido que rodea a la partícula de soldadura forma, por lo tanto, una especie de capa que es casi como una extensión de la partícula hacia el fluido, y el espesor de dicha capa no depende del tamaño de la partícula. Para complicar aún más las cosas, los fundentes de la pasta de soldadura son plásticos, no newtonianos, por lo que la capa límite se extiende aún más. En resumen: las partículas de soldadura más pequeñas tienen una «capa virtual» a su alrededor, lo que significa que se necesita un menor porcentaje en peso de metal para obtener la misma reología.
Aspecularidad: la esfera es un sólido ideal, y cualquier desviación de la redondez perfecta provoca un aumento del factor «k», que es de 2,5 para las esferas y aumenta a medida que la partícula se deforma cada vez más, quedando atrapado cada vez más fluido tanto en el interior como alrededor de la partícula (véase la imagen). Hoy en día, la mayoría de los polvos son esféricos, por lo que no supone un gran problema.
Reacciones químicas: los activadores (véanse entradas anteriores) son muy eficaces para eliminar los óxidos de las superficies metálicas. Existe el mito de que hay una temperatura mágica a la que se produce la reacción de activación (óxido metálico más activador), pero eso es precisamente lo que es: el mito de la «temperatura de activación». ¿Cómo puedo demostrar que es un mito? Sencillamente porque la pasta de soldadura debe almacenarse en el frigorífico; de lo contrario, su viscosidad aumenta con el tiempo debido a la denominada reacción de «concreción», que no es más que la lenta reacción de los activadores con los óxidos metálicos para formar productos de reacción sólidos, del mismo modo que el agua hidrata el cemento, haciendo que los cristales se hinchen, cambien de forma y crezcan, entrelazándose entre sí hasta formar una masa sólida.
Aire: por mucho que lo intentes, siempre habrá un poco de aire mezclado con la pasta de soldadura.
¡Una respuesta complicada a una pregunta sencilla!
Ah, y por cierto, una vez que te hayas adentrado en el estudio de la reología de la pasta de soldadura, está la pequeña cuestión de los «artefactos». Un tema para otra ocasión…
Salud Andy
