Le fer à souder est un outil à main utilisé pour les travaux de soudage. Il fournit la chaleur nécessaire pour faire fondre la soudure afin qu’elle puisse s’écouler dans le joint entre deux pièces à assembler. Il est composé d’une poignée isolée et une pointe métallique (panne) qui entre en contact avec les métaux et autres matériaux (plastique dans le cas d’un fer à souder à gaz).
Le chauffage est souvent réalisé par une alimentation électrique, en faisant passer un courant à travers un élément chauffant résistif. Les fers à souder sans fil peuvent être chauffés par la combustion du gaz stocké dans un petit réservoir (butane ou propane), souvent à l’aide d’un chauffage catalytique plutôt que d’une flamme. On utilisera le fer à souder « classique », sans station, sans pistolet à souder et sans poste complémentaire (toutefois nécessaire pour souder à l’arc), pour l’installation, les réparations et les travaux de production limitée dans l’assemblage électronique, les chaînes de production à grand volume utilisant d’autres méthodes de soudure.
Qu’est-ce qu’un fer à souder ?
En dépit de l’évolution de la technologie en la matière, le fer à souder reste, de loin, le principal outil de soudure, que ce soit auprès des particuliers, des bricoleurs plus avertis ou des professionnels. Cet appareil est doté d’une poignée isolée, d’un élément chauffant relié à un cordon d’alimentation plus ou moins long et de différents accessoires, en fonction du modèle choisi.
L’élément chauffant chauffe une pointe de métal, que l’on appelle la panne du fer à souder. C’est cette pièce cruciale qui effectue la soudure à proprement parler. Le choix de la panne dépendra de la température mais aussi et surtout du degré de précision nécessaire. Par exemple, on optera pour une panne de petit diamètre (entre 0,5 et 0,8 mm) pour souder, braser ou dessouder des composants électroniques sur un circuit imprimé. Les fers à souder peuvent être classés selon plusieurs critères, comme par exemple la puissance en watts (de 10 à environ 100 watts) et la chaleur délivrée.
Pour le travail électronique, on recommande généralement des fers à souder d’une puissance comprise entre 25 et 35 watts, qui délivreront suffisamment de chaleur pour souder ou braser sans endommager les composants électroniques sensibles. Veillez à ce que le fer à souder pour électronique ait une panne étroite et pointue pour travailler proprement les petits fils des composants électroniques. On optera typiquement pour un fer à souder de type « crayon ». Vous aurez également besoin d’un support ou porte-fer à souder pour travailler en toute sécurité et prévenir les risques d’incendie ou d’endommagement du plan de travail lorsque le fer à souder est chaud et non manipulé. C’est aussi le meilleur moyen de protéger la panne et de prolonger sa durée de vie. Les supports de soudure embarquent généralement un porte-éponge pour plus de praticité.
Vous pouvez également compléter votre boite à outils spéciale soudage par un dénudeur de fil afin de retirer la gaine isolante des fils à souder. Il va couper proprement l’isolation sans endommager le fil de cuivre, avec une meilleure prise en main qu’un couteau ou cutter classique qui peuvent entailler le fil.
Les différents types de fers à souder
#1 Le fer à souder électrique
Par opposition au fer à souder à gaz, le fer à souder électrique nécessite une prise de courant à proximité et propose un contrôle plus ou moins précis de la température de la panne à souder. On le choisira en fonction de sa puissance (on vous recommande un modèle de 30 à 50 watts, largement suffisant pour les travaux de soudure courants), de la possibilité de contrôler la température (pour travailler des composants électroniques) et de l’ « universalité » des pannes qui peuvent être utilisées. Le fer à souder électrique peut être vendu seul ou faire partie d’une station à souder.
#2 Le fer à souder électronique
La seule différence avec le fer à souder électrique consiste en la présence d’un firmware qui permet de gérer les différents paramètres de fonctionnement de façon numérique : température de soudage ou de brasage, activation du mode « veille », choix des unités de mesure (degrés Celsius ou Fahrenheit), activation des modes « turbo » ou « éco », etc.
Notez que la terminologie « fer à souder électronique » n’est pas normalisée. Certains fabricants désignent avec ce terme les fers à souder spécialement conçus pour travailler des composants sur des circuits électroniques intégrés. Ils peuvent donc ne pas disposer d’un firmware, et consister simplement en un fer à souder électrique avec une panne de petit diamètre pour travailler avec précision.
#3 Le fer à souder à gaz
Compact, léger et ultra-pratique, le fer à souder à gaz a l’avantage de sa source d’alimentation, qui lui permet une plus grande mobilité, offrant au soudeur une liberté de mouvement totale. Vous n’êtes donc pas bridé par le cordon d’alimentation à brancher sur secteur, ce qui vous permettra de réaliser des travaux de soudage et de brasage sur un large périmètre, à l’extérieur, etc. Les fers à souder à gaz sont alimentés par butane ou propane, et le choix se fait en fonction de la température ambiante de votre région et des conditions de vos travaux (le butane est recommandé pour un usage intérieur, le propane pour un usage extérieur, pour faire simple).
Les fers à souder à gaz ont un autre avantage : leur temps de préchauffage est très rapide, car la bonne température de panne est atteinte quasi-instantanément, contrairement aux fers à souder électriques qui peuvent nécessiter quelques minutes. Si la rapidité d’exécution et donc la productivité sont des critères importants à vos yeux, le fer à souder à gaz répondre à vos objectifs.
#4 Le fer à souder à air chaud
Le soudage à l’air chaud est un procédé que l’on utilise généralement pour l’assemblage des matériaux thermoplastiques. Le fer à souder à air chaud vient donc travailler la surface du joint et la baguette d’apport, chauffant les matériaux à leur température de ramollissement. Le soudage à l’air chaud est difficilement automatisable, c’est pourquoi il est le plus souvent réalisé manuellement avec un fer à souder approprié. On compte deux techniques de soudage à air chaud différentes :
- Le soudage à air chaud à la main, avec application du cordon de soudure directement sur le joint ;
- Le soudage à air chaud rapide, avec une buse spéciale pour le soudage à air chaud et une baguette de soudure.
On optera pour un fer à souder à air chaud pour assembler des pièces longues, pour assembler divers matériaux de même épaisseur, pour avoir un joint plus solide que le matériau de base, pour un joint étanche à l’eau et à l’air, etc. Les applications du fer à souder à air chaud sont nombreuses : murs rideaux industriels, bâches et grands panneaux, formes complexes avec courbes et découpes, tuyaux d’air scellés, sacs de rétention des fluides, sacs de débordement pour fluides industriels et, plus largement, toutes les opérations de soudage et de brasage sur des matériaux thermoplastiques comme :
- Le polypropylène ;
- Le polyéthylène ;
- Les tissus enduits de PVC ;
- Le synthétique ;
- Les alcènes ;
- Le nylon ;
- Les films thermoplastiques.
Comment utiliser un fer à souder ?
Les précautions de sécurité
Que vous manipuliez un fer à souder professionnel ou un outil de soudage pour particuliers, vous allez devoir prendre un certain nombre de mesures de sécurité pour travailler sans risque. Ceux qui n’ont jamais soudé de leur vie doivent prendre conscience que le fer à souder fait fondre le métal… ce qui renseigne bien sur la température de la panne à souder. Veillez à porter des lunettes de sécurité, à ne pas porter de vêtements amples qui peuvent laisser traîner du textile sur le plan de travail, à attacher vos cheveux le cas échéant, etc. Utilisez des gants de protection et, si besoin, un casque de soudage pour vous protéger des éclaboussures.
La soudure peut contenir du plomb, assurez-vous donc de vous laver soigneusement les mains après votre travail. Il est également très important de travailler dans un endroit bien ventilé, car les vapeurs de colophane peuvent endommager les poumons lorsqu’elles sont inhalées. Il s’agit plus d’une question de bon sens qu’autre chose. En prenant ces quelques précautions, vous allez pouvoir souder en toute sécurité et protéger vos collaborateurs et/ou occupants de votre lieu de vie.
Nettoyez et étamez la panne du fer à souder
Afin de conduire la chaleur correctement, votre fer à souder doit être exempt de tout reliquat de vieille soudure ou de saleté. Après avoir été exposé à l’air, il peut en effet s’oxyder et isoler ainsi de la chaleur. Une panne sale ou souillée ne permettra pas de conduire la chaleur de manière optimale, ce qui vous obligera d’appliquer la panne plus longtemps sur les pièces à souder. Cela pourra être problématique si vous travaillez des composants électroniques car vous pourrez les endommager, même si la soudure a l’air propre.
Gardez une éponge humide à portée de main et, une fois que le fer à souder est complètement chauffé, grattez doucement la panne contre l’éponge pour enlever les anciennes soudures. L’embout doit être brillant. Ensuite, nous allons « étamer » la panne à souder. Cela permettra de protéger la pointe et de mieux conduire la chaleur. Sur un fer chaud, appliquez avec précaution une petite quantité de soudure fraîche et enduisez la panne. Commencez le soudage à proprement parler dès que vous étamez votre panne. Après le travail, nettoyez à nouveau puis étamez une nouvelle fois avant de ranger votre fer à souder. Cela vous aidera à allonger la durée de vie de votre outil et de votre panne tout en préservant leurs pleines performances sur la durée.
L’assemblage des pièces à souder
Tenez le fer à souder dans votre main dominante, et un long morceau de soudure (alliage fusible servant à souder les métaux) dans votre autre main. Lorsque vous soudez deux composants, vous appliquez de la chaleur sur la zone où ils se rejoignent. Chauffez donc la zone pendant une petite seconde, puis faites glisser la soudure sous la pointe du fer en la prenant « en sandwich » avec le circuit imprimé ou le matériau à souder. La quantité de soudure variera en fonction du projet, de l’application et du diamètre de la soudure.
Par la suite, vous allez retirer d’abord la soudure, tout en continuant à appliquer le fer une seconde de plus. Cela permet à la soudure de continuer à fondre et à s’accumuler, formant ainsi un bon joint, solide, durable et régulier. Vous pourrez par la suite retirer le fer à souder. Le processus total ne devrait pas prendre plus de 5 secondes, 3 à 4 dans l’idéal. Attendez quelques secondes sans manipuler la soudure. Elle refroidit très rapidement, mais le fait de bouger ou de souffler sur le joint entraîne sa détérioration. Une mauvaise soudure aura l’air oxydée, terne et particulièrement granuleuse. Une bonne « connexion » doit être lisse et uniforme, et ses côtés seront concaves.
Le dessoudage au fer à souder
Le dessoudage est une compétence à acquérir pour rattraper une erreur ou récupérer un composant électronique pour le réparer ou le réutiliser ailleurs. Si vous n’êtes pas satisfait de votre travail, vous pouvez enlever complètement l’ancienne soudure et recommencer. Pour cela, vous pouvez utiliser deux outils : une pompe à vide ou une mèche à souder.
La pompe à vide manuelle ressemble à une seringue. Elle crée et utilise une pression sous vide pour aspirer les soudures. C’est un outil rudimentaire qui fait très bien le travail. La mèche de soudure est faite de cuivre tissé qui se lie à la soudure à « annuler ». Elle sera plébiscitée lorsque le dessoudage doit préserver des finitions propres.