Fin décembre 1926, William Alferink dépose un brevet américain pour un combiné automatique doté d’un disjoncteur de sécurité pour les fers à souder électriques. C’est, de l’avis des spécialistes, l’ancêtre direct de la station de soudage dans sa forme contemporaine que l’on connait tous. La station de soudage est un dispositif de soudage à température réglable conçu pour le soudage de composants électroniques à trous traversants et CMS, principalement.
Elle est principalement utilisée dans le monde de l’électronique et de l’électrotechnique. Cet équipement comparable au poste à souder possède un ou plusieurs outils de soudage connectés à l’unité de commande principale qui comprend des régulateurs de température manuels et/ou automatiques, un indicateur de température, une minuterie, etc. L’unité principale peut contenir un transformateur en fonction de la puissance déployée par la station de soudage. Voici tout ce qu’il faut savoir sur cette machine de soudage !
Quelle est la différence entre un fer à souder et une station de soudage ?
Le fer à souder est utilisé pour souder des composants à trous traversants qui ne sont pas affectés par les variations de température. Les composants CMS sont très sensibles aux températures élevées et peuvent être endommagés lorsqu’ils sont exposés à des variations. Pour de tels composants de petite taille, l’opérateur a besoin d’une certaine précision, d’une température stable et d’un travail plus propre… et c’est ici que les stations de soudage entrent en jeu.
Ces équipements de soudage proposent une fonction de contrôle de la température et quelques installations de soudage à l’air chaud pour éviter tout dommage aux composants CMS. En somme, la station de soudage vous permettra de réaliser un travail impeccable sur les CMS, tandis que le fer à souder ordinaire n’est bon que pour le soudage local par trous traversants. Le seul inconvénient de la station de soudage est qu’elle occupe plus de place qu’un fer à souder sur un plan de travail. Bien entendu, la station de soudage peut également réaliser tous les travaux de soudage, brasage et dessoudage courants que le fer à souder permet.
La station de soudage est composée d’un fer à souder généralement de type « crayon », qui permet une bonne précision. Elle embarque également une unité de commande principale (qui peut être de type numérique ou analogique), des pointes ou pannes de soudure, un support pour le crayon à souder, une éponge de nettoyage pour les pannes à souder, un chargeur automatique qui alimente automatiquement le fil de soudure et d’autres accessoires « de confort » dans les modèles haut de gamme, comme certaines stations de soudage Weller ou Stanley.
La station de soudage peut durer de nombreuses années sans problème majeur. Cependant, un entretien régulier est toujours conseillé pour prolonger sa durée de vie et préserver ses pleines performances. Un remplacement régulier des pannes à souder est nécessaire. Une bonne panne à souder doit durer au moins un an dans des conditions d’utilisation normales. Toutefois, cela dépend de la façon dont vous utilisez votre crayon à souder. Certains forcent, d’autres travaillent de manière plus détendue. Cela dépend également de la fréquence d’utilisation de la panne à souder.
On assiste depuis 5 ans à l’émergence de stations de soudage intelligentes (Smart), proposant plusieurs fonctionnalités innovantes comme un affichage numérique à LED, une protection par mot de passe, un régulateur de température numérique, un décalage de température pour l’étalonnage, des messages d’erreur référencés (en cas de problème avec l’unité de contrôle ou le crayon à souder), un réglage de la température de veille, un réglage du temps d’arrêt de la chauffe, un réglage du décalage de la différence de température, etc.
Quels sont les différents types de stations de soudage ?
Il existe deux principaux types de stations de soudage : les stations de soudage de type analogique et les stations de soudage de type numérique.
#1 Station de soudage analogique
La stabilisation de la température dans une station de soudage analogique fonctionne de la façon suivante :
- L’élément chauffant à l’intérieur du crayon à souder d’une station de soudage fonctionne jusqu’à ce que le soudage atteint une température prédéfinie (qui est réglée en tournant un bouton sur l’unité de contrôle), puis la L’alimentation est automatiquement coupée ;
- De même, lorsque la température de la panne de soudure descend en dessous du niveau réglé via la molette, l’élément chauffant du crayon à souder est de nouveau activé et la panne de soudure reprend son chauffage pour atteindre à nouveau le niveau fixé ;
- L’arrêt et la mise en marche du crayon à souder dans une station de soudage analogique sont effectués par un relais électromagnétique standard combiné à un thermostat (qui détecte la température de la panne à souder et entraîne l’activation et la désactivation du relais).
La station de soudage analogique est très plébiscitée par les bricoleurs car elle est très bon marché par rapport à la station de soudage numérique. Mais elle affiche quelques limites et inconvénients, comme le fait que la température que l’on règle par le bouton de l’unité de contrôle n’est pas précise, avec un risque de surchauffe sans que vous ne vous en rendiez compte, ce qui peut entraîner des dommages sur les composants électroniques ou encore des soudures de piètre qualité. Elle n’est donc pas recommandée pour souder des CMS et des composants électroniques sensibles à la chaleur.
#2 La station de soudage numérique
L’unité de commande principale de la station de soudage numérique a un PID (proportionnel intégral dérivé) qui contrôle très précisément la température du crayon à souder à l’aide d’un microprocesseur intégré. Le fonctionnement de la station de soudage numérique est plus ou moins similaire à celui du système analogique. Cependant, le microprocesseur (le cœur de la station de soudage numérique) embarqué dans l’unité de contrôle peut être calibré pour détecter et contrôler la température très précisément pour le soudage des circuits complexes et des composants de petites puces très sensibles.
L’affichage numérique indique la température exacte et en temps réel de la panne à souder, ce qui aide l’opérateur à prendre les bonnes décisions au bon moment pour des soudures propres et fonctionnelles. Les stations de soudage numérique sont plus chères que les stations de soudage analogique mais elles valent chaque centime dépensé !
Quels sont les autres types de stations de soudage ?
Les composants électroniques devenant toujours plus petits et plus sensibles, il est nécessaire de disposer de stations de soudage high tech pour les travaux les plus complexes. Les composants de petites puces (SMD) peuvent facilement être endommagés par les stations de soudage traditionnelles. C’est pourquoi les fabricants ont développé des stations de soudage « sans contact ». La panne à souder du crayon ne touche pas (physiquement) le composant SMD pour le souder et fait appel à la technologie infrarouge ou à une technique de soudage par air chaud (ce que l’on appelle les Hot Air Stations). Ces dernières soufflent de l’air très chaud par leur pointe pour souder un composant CMS sans le toucher.