Loodvrij solderen
Loodvrij solderen
Loodvrij solderen
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
December 2011<br />
Douwe Bakker<br />
Lerarenopleiding VO 2 e graad Techniek<br />
<strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong>
Douwe Klaas Bakker<br />
De Haar 5 7707PK Balkbrug<br />
06-27207494<br />
s1005171@student.windesheim.nl<br />
Studentennummer: S1005171<br />
Begeleidend docent: T. Last<br />
Datum afronding: 22-11-2011
Voorwoord<br />
Dit Meesterstuk geschreven door Douwe Bakker is het kader van de<br />
opleiding Techniek aan de Pedagogische Technische Hogeschool<br />
Windesheim te Zwolle. In 2005 heb ik de opleiding Sociaal Pedagogische<br />
Werker afgerond. Daaropvolgend ben ik gestart met de opleiding tot docent<br />
Techniek. Vanaf september 2010 ben ik werkzaam op praktijkschool “de<br />
Bolster” te Groningen. Met het succesvol afronden van mijn studie wordt<br />
mijn huidige, tijdelijke, aanstelling omgezet in vast dienstverband.<br />
Langs de weg van het Meesterstuk specialiseer ik mij in het loodvrij<br />
<strong>solderen</strong>. Een techniek die voor mijn vakgebied binnen het Voortgezet<br />
Onderwijs prima toepasbaar is. Dit vanwege de kennisbasis techniek 1 voor<br />
docenten en leerlingen , voorbereiding op de beroepspraktijk en de brede<br />
toepasbaarheid van loodvrij <strong>solderen</strong> .<br />
Sinds de start van mijn Meesterstuk is de interesse in l oodvrij <strong>solderen</strong> en<br />
het opdoen van kenni s steeds groter geworden.<br />
Ik hoop dat u na het lezen van dit verslag meer inzicht hebt gekregen in de<br />
mooie techniek van het loodvrij <strong>solderen</strong> en het <strong>solderen</strong> in het algemeen.<br />
Bovendien ga ik er vanuit dat mijn activiteiten van het Meesterstuk een<br />
bijdrage leveren aan bewustwording van de noodzaak tot invoering van<br />
loodvrij <strong>solderen</strong> in het VO.<br />
Tenslotte wil ik een aantal personen bedanken die een grote bijdrage<br />
hebben geleverd bij het tot stand komen van dit Meesterstuk. Dat is op de<br />
eerste plaats mijn vrouw, mijn ouders en zusjes, de begeleidende docenten,<br />
de leergemeenschap, respondenten van de enquête en geïnterviewde<br />
personen.<br />
Douwe Bakker<br />
1 Kennisbasis techniek VO<br />
htt p: //www.ke nnisbas i s.nl/i n dex.php?option=com_co nte nt &view=article&id=23 :ke<br />
nnisbasis-beta-techni ek&ca tid=6
Inhoudsopgave<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
SAMENVAT TING .................................................................................... 5<br />
1. INLEIDING ........................................................................................ 6<br />
2. OPZET EN VERANTWO ORDING .............................................................. 7<br />
2.1 AANLEIDING VOOR HET O N D E R Z O E K ........................................................... 7<br />
2.2 DOE L G R O E P ....................................................................................... 7<br />
2.3 ONDERZOEKSTRATEGIE .......................................................................... 7<br />
2.4 ONDERZOEKSAFBAKENING ....................................................................... 8<br />
3 PLAN VAN AANPAK .............................................................................. 9<br />
3.1 UITGANGSSITUATIE .............................................................................. 9<br />
3.2 PROBLE E M S T E L L I N G ............................................................................ 10<br />
3.3 DOE L S T E L L I N G E N ............................................................................... 10<br />
3.4 OPDRACHT OMSCHRIJVING .................................................................... 10<br />
3.5 OP TE LE V E R E N S T U K K E N ...................................................................... 11<br />
3.6 PLANNING ....................................................................................... 11<br />
4 ANALYSE EN VERANT W OORDING VAN ONDERZOE KSGEGEVENS ................... 12<br />
4.1 ENQUÊTE LOO D V R I J S O L D E R E N ............................................................... 13<br />
4.2 LOODVRIJ SOLDEREN I N H E T W E R K V E L D . .................................................... 24<br />
4.3 LITERATUUR ONDERZOEK ...................................................................... 26<br />
4.3.4 BASIS PRINCIPE SOLDEREN.................................................................. 31<br />
4.3.5 ONDERWIJS EN SOLDEREN .................................................................. 51<br />
5 CONCLUSIE EN AANBE VELINGEN ........................................................... 59<br />
5.1 CONCL U S I E . ..................................................................................... 59<br />
5.2 AANBEVELING . ................................................................................. 60<br />
6 REFERENT IES .................................................................................... 61<br />
7 BIJLAGE .......................................................................................... 64<br />
7.1 BIJL A G E 1 FME O V E R R OHS II ............................................................... 64<br />
7.2 BIJL A G E 2 ARBO-W E T HANDVAA R D I G H E I D L O K A A L ........................................ 65<br />
7.3 BIJL A G E 3 ARBO-W E T MACHINEVEILIGHEID ................................................ 67<br />
7.4 BIJL A G E 4 SOL D E E R V E R B I N D I N G E N .......................................................... 70<br />
7.5 BIJL A G E 5 F E E D B A C K W O R K S H O P ............................................................. 75<br />
| 4
Samenvatting<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
<strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong> is een techniek die toegepast wordt aan de hand van de<br />
wetgevingen die in juli 2006 zijn ingevoerd. Vanwege milieu- en<br />
gezondheidsredenen soldeert het bedrijfsleven al 5 jaar loodvrij. Maar hoe<br />
zit het met het onderwijs? Wat zijn de eisen die worden gesteld naar<br />
aanleiding van loodvrij <strong>solderen</strong> en wat is de toegevoegde waarde voor het<br />
schoolvak techniek? Gedurende het Meesterstuk staat deze vraag centraal.<br />
Om de resultaten te verzamelen is de onderzoekstrategie gevormd in<br />
literatuuronderzoek, interview en enquête . In de technische literatuur<br />
worden de theoretische basisbeginselen voor het schoolvak techniek in het<br />
VO beschreven. De enquête geeft antwoord op de vraag of er nog gesoldeerd<br />
wordt binnen het schoolvak techniek. Het interview geeft de<br />
randvoorwaarden aan die in het onderwijs gehanteerd moeten worden .<br />
Voor dit onderzoek heb ik een enquête uitgezet onder 2500 techniek<br />
docenten. Vanuit de enquête is de behoefte naar loodvrij <strong>solderen</strong> binnen<br />
het schoolvak techniek duidelijk geworden . Een interview met de<br />
technische commercieel directeur van het bedrijf Mat-tech heeft duidelijk<br />
gemaakt dat de technologie loodvrij <strong>solderen</strong> wat constant in ontwikkeling<br />
is niet juist aansluit op het onderwijs.<br />
De basis is gelegd door resultaten uit de praktijk. De literatuur die<br />
betrekking heeft op het <strong>solderen</strong> is in dit meesterstuk te vinden. Het<br />
loodvrij <strong>solderen</strong> wordt gedaan met andere legeringen, en bijbehorende<br />
eisen. De tin, zilver en koper legering en zijn geschikt voor zacht <strong>solderen</strong><br />
in het onderwijs. Door de hogere smelttemperatuur van legeringen is meer<br />
vloeimiddel nodig wat meer damp en rook ontwikkeling met zich mee<br />
brengt. Het is niet per definitie dat loodvrij <strong>solderen</strong> beter is voor het<br />
milieu en de gezondheid.<br />
De belangrijkste conclusies uit dit onderzoek zijn da t het onderwijs t.a.v.<br />
loodvrij <strong>solderen</strong> niet aansluit op het bedrijfsleven. Er wordt gesoldeerd<br />
binnen het schoolvak techniek maar niet geheel loodvrij. E r is een behoefte<br />
aan informatie over loodvrij <strong>solderen</strong>. Voor loodvrij <strong>solderen</strong> binnen het<br />
VO, ligt de beslissing bij de docenten zelf om het belang van loodvrij<br />
<strong>solderen</strong> in te zien.<br />
S am en v att ing | 5
1. Inleiding<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
In dit Meesterstuk onderzoek ik wat de toegevoegde waarde van loodvrij<br />
<strong>solderen</strong> voor het school vak techniek is. Ik richt mij op <strong>solderen</strong> en<br />
specifiek op het loodvrij <strong>solderen</strong>. Dit is een specifieke techniek die<br />
voortkomt uit de overgang naar loodvrij <strong>solderen</strong> en is bekrachtigd door<br />
wetgevingen. Wetgevingen die betrekking hebben op het soldeerproces . De<br />
RoHS 2 regelgeving beperkt het gebruik van bepaalde materialen zoals lood,<br />
kwik, cadmium en chroom. Volgens WEEE 3 en RoHS moet elektronische<br />
apparatuur dat geproduceerd is vanaf 1 juli 2006 vrij zijn van lood. En dus<br />
loodvrij gesoldeerd zijn. Hoe wordt dat in het onderwijs toegepast? Wat<br />
zijn de voor- en nadelen. Hoe toereikend is de informatievoorziening ?<br />
Welke wetgevingen zijn van toepassing en wat is loodvrij <strong>solderen</strong>?<br />
Met het uiteindelijke doel om een informatiebron te ontwikkelen over<br />
loodvrij <strong>solderen</strong> die toereikend is voor docenten, aankomende docenten en<br />
leerlingen met betrekking tot dit thema . Dit Meesterstuk is de basis voor de<br />
daarvoor bestemde en bijbehorende website.<br />
Dit Meesterstuk is verdeeld in zeven hoofdstukken, waarvan het eerste<br />
hoofdstuk de inleiding bevat.<br />
In hoofdstuk twee beschrijf ik de opzet en verantwoording. In aansluiting<br />
daarop wordt behandeld waarom en voor wie dit Meesterstuk geschreven is.<br />
Daarin staan de aanleiding, doelgroep, onderzoeksstrategie en de<br />
afbakening centraal.<br />
Hoofdstuk drie beschrijft het plan van aanpak. Beschreven worden de<br />
uitgangssituatie, probleemstelling, doelst ellingen, opdrachtomschrijving en<br />
op te leveren stukken voorzien van een planning.<br />
In hoofdstuk vier staan de onderzoeksgegevens beschreven die antwoord<br />
geven op de vraag wat de toegevoegde waarde van loodvrij <strong>solderen</strong> voor het<br />
schoolvak techniek is. Resultaten van de enquête en een interview komen<br />
als eerst aanbod. Aangetoond wordt dat loodvrij <strong>solderen</strong> een relevant<br />
onderwerp is. Het principe van sold eren, verschillende methodes,<br />
technieken en wetgevingen worden genoemd.<br />
In hoofdstuk vijf zijn de conclusies en aanbevelingen beschreven.<br />
In hoofdstuk zes de lit eratuurlijst en bronnen en het laatste hoofdstuk<br />
bevat de bijlagen.<br />
2 R o H S : R e s t r i c t i o n o f H a z a r d o u s S u b s t a n c e s .<br />
3 W E E E : W a s t e f r o m E l e c t r o n i c a n d E l e c t r i c a l E q u i p m e n t .<br />
1. Inl eiding | 6
2. Opzet en verantwoording<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Dit hoofdstuk geeft een toelichting op de vraag waarom en voor wie dit<br />
Meesterstuk is bedoeld. Daarbij wordt ook gedacht aan de aanleiding en de<br />
draagwijdte van het onderzoek, de doelgroep en de onderzoeksstrategie.<br />
2.1 Aanleiding voor het onderzoek<br />
Solderen is een techniek die voor verschil lende doeleinden gebruikt wordt.<br />
Bedrijven ontwikkelen, naar aanleiding van de RoHS wetgeving van 2006<br />
nieuwe oplossingen. Maar hoe zit het met scholen? Solderen ze in het<br />
onderwijs binnen het vak techniek met lood of wordt er ook loodvrij<br />
gesoldeerd? Word er nog wel gesoldeerd op scholen? En is er een website<br />
over loodvrij <strong>solderen</strong> die docenten en leerlingen van het benodigde<br />
informatie en lesmateriaal voorzie ?<br />
Door in dit Meesterstuk het loodvrij <strong>solderen</strong> te onderzoeken verwacht ik<br />
meer te weten te komen over dit onderwerp. Samenhangend met de daarbij<br />
behorende wetten, technieken, gebruikte legeringen en de huidige<br />
toegepaste lesmethoden in het onderwijs. Dit zal er toe leiden dat ik expert<br />
wordt op het gebied van <strong>solderen</strong> binnen het schoolvak techniek in het VO.<br />
Met de informatie in dit Meesterstuk wil ik docenten, aankomende<br />
docenten en studenten informeren over dit specifieke onderwerp. Ook wil<br />
ik loodvrij <strong>solderen</strong> toepassen binnen mijn vakgebied . Het is van belang dat<br />
docenten, aankomende docenten en leerlingen gebruik kunnen maken van<br />
de informatie en opdrachten die ik ontwikkeld heb. Dit om de aansluiting<br />
met het bedrijfsleven te optimaliseren .<br />
2.2 Doelgroep<br />
Het doel van het meesterstuk is om informatie over <strong>solderen</strong> die nodig is<br />
binnen het schoolvak techniek toereikend te maken voor docenten en<br />
aankomende docenten studenten. Waarbij de website als informatie bron zal<br />
dienen. De website zal bestaan uit twee delen. Het eerste deel is voor<br />
docenten en aankomende docenten, w aarbij deze groep voorzien za l worden<br />
van wetten, technische informatie en lesmateriaal. Het tweede deel is voor<br />
leerlingen waar opdrachten in verwerkt worden die aansluiten op de<br />
doelstellingen vanuit de kerndoelen voor het VO.<br />
2.3 Onderzoekstrategie<br />
De onderzoekstrategie die is gevolgd zal in het begin bestaan uit een<br />
oriënteerde fase waarin de hoofdvraag uitgewerkt zal worden.<br />
Langzamerhand zal dit over gaan in het ontwikkelen en houden van een<br />
enquête en interview. Van belang is de uitslag hiervan, zodat het onderwerp<br />
relevant is om dit nader te onderzoeken. Naast de enquête wordt een<br />
interview gehouden in het bedrijfsveld, zodat de eisen die in het<br />
bedrijfsleven worden gesteld meegenomen kunnen worden in het verdere<br />
onderzoek. De basis voor het literatuuronderzoek wordt gevormd door de<br />
enquête en het interview.<br />
2. Opzet e n ver ant woording | 7
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Binnen het literatuur onderzoek naar loodvrij <strong>solderen</strong> zal de technische<br />
achtergrond worden weergeven. Dit dient tevens als basis voor de website ,<br />
opdat er een goede basis ontstaat die toepasbaar is binnen het schoolvak<br />
techniek. Er zal een workshop ontwikkeld worden om de toepasbaarheid van<br />
het literatuuronderzoek in de werkelijkheid nader te kunnen bepalen.<br />
Noodzakelijk is het professionaliseren van het Meesterstuk. Na het<br />
zogenoemde amenderen zal de afronding p laats vinden waarbij<br />
evaluatiegegevens verwerkt worden. In de slotfase zullen de resultaten,<br />
conclusie en aanbevelingen van dit onderzoek gepresenteerd worden .<br />
2.4 Onderzoeksafbakening<br />
Voor docenten is er een kennisbasis (Doelke Terpstra, 2011) voor techniek<br />
waarin kerndoelen vastgesteld zijn om docenten meer houvast te bieden bij<br />
het inrichten van hun technieklessen. Kerndoelen voor docenten kunnen we<br />
refereren aan deze kennisbasis.<br />
Om de draagwijdte van mij onderzoek te kunnen bepe rken heb ik onder<br />
andere gekeken naar welke kennisbasis en kerndoel en bij loodvrij <strong>solderen</strong><br />
passen:<br />
Kennisbasis techniek VO voor docenten<br />
Kennisbasis 1.5 Technieklokaal/werkplaats, gereed schappen en machines .<br />
Kennisbasis 2.4 Elektriciteit en elektronica .<br />
Kennisbasis 3.4 Techniek, milieu en duurzaamheid .<br />
Kennisbasis techniek VO voor leerlingen<br />
37. De leerling leert o.a. door praktisch werk kennis te verwerven over en<br />
inzicht te verkrijgen in processen uit de levende en niet -levende natuur en<br />
hun relatie met omgeving en milieu.<br />
38. De leerling leert te werken met theorieën en modellen door onderzoek<br />
te doen naar natuurkundige en scheikundige verschijnselen als elektriciteit,<br />
geluid, licht, beweging, energie en materie.<br />
Voor het afbakenen van de onderzoeksvr aag kijk ik kritisch naar mijn eigen<br />
keuzes en stel vragen over bepaalde fases in het onderzoek . Dit realiseer ik<br />
door contact met de begeleidende docent, de leergemeenschap en collega’s<br />
te onderhouden. Ik kan dan terug kijken op eigen werk en zo bepalen of ik<br />
op de goede weg ben.<br />
2. Opzet e n ver ant woording | 8
3 Plan van aanpak<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Het plan van aanpak beschrijft de werkzaamheden zoals die vooraf<br />
ingeschat zijn. Beschreven worden de uitgangssituatie, probleemstelling,<br />
doelstellingen, opdrachtomschrijving, op te leveren stukken en de planning.<br />
3.1 Uitgangssituatie<br />
Solderen is een techniek die niet meer weg te denken is uit onze<br />
samenleving. Het basisprincipe is metalen onderdelen met elkaar verbinden<br />
door middel van een metaallegering die een lager smeltpunt heeft dan de te<br />
verbinden delen. Solderen vergt enig inzicht en kennis van materialen. De<br />
materialen die gebruikt worden zullen bijvoorbeeld eerst schoon en op maat<br />
gemaakt moeten worden. En met welke materialen kun je <strong>solderen</strong>? Is dat<br />
koper, blik, draad, plaat, buis of andere materialen? Solderen gebeurt op<br />
verschillende manieren en plaatsen. Op scholen wordt vaak zacht en hard<br />
gesoldeerd. Bedrijven zullen gebruik maken van geavanceerde technieken<br />
zoals golf<strong>solderen</strong> of ultrasoon<strong>solderen</strong>.<br />
De techniek van <strong>solderen</strong> is al oud. De edelsm id soldeerde 5000 jaar<br />
geleden al. Hij gebruikte koperoxide als hoofdbestanddeel in combinatie<br />
met een stijfsel. Later werd ontdekt dat lood en tin een ideale legering is<br />
voor <strong>solderen</strong>.<br />
Tegenwoordig zijn de technieken erg<br />
geavanceerd en gaat het vooral o m een hoge<br />
productiviteit. De systemen worden in de<br />
toekomst alleen nog maar duurzamer,<br />
geavanceerder en beter voor het milieu. Figuur<br />
1 laat zien dat er een loodvrij logo is wat<br />
gebuikt wordt op loodvrij gesoldeerde<br />
producten.<br />
Door het gebruik van lood tijdens het<br />
soldeerproces is het de vraag hoe het met het<br />
milieu en de gezondheid is gesteld. Er wordt<br />
veel gesproken over lood vanwege de<br />
kankerverwekkende en giftige eigenschappen .<br />
Via afval komt lood terecht in het milieu waar<br />
het in aanraking komt met het grondwater en<br />
de voedselketen bereikt.<br />
F i g u u r 1 L o o d v r i j l o g o ( A f b e e l d i n g<br />
R o H S )<br />
De wetgeving over loodvrij <strong>solderen</strong> in 2006 luidt dat er geen lood meer in<br />
producten gebruikt mag worden. In Europa betreft het de WEEE<br />
regelgeving. Deze beperkt de mogelijkheden voor het deponeren van<br />
elektronisch afval door recycling - en hergebruik technologieën. De RoHS<br />
regelgeving beperkt het gebruik van bepaalde materialen in vervaardigde<br />
producten, zoals metalen als lood, kwik, cadmium en chroom. Voor lood<br />
betekent dat minder dan 0,05-0,10 gewichtsprocenten aan lood. Volgens<br />
WEEE en RoHS moet elektronische apparatuur vanaf 1 juli 2006 vrij zijn van<br />
lood. (Bath, 2007)<br />
3 Plan van aa np ak | 9
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
"<strong>Loodvrij</strong>" betekend volgens het RoHS een maximale concentratie van 0,1 %<br />
van het gewicht in homogene materialen aan lood, kwik, CrVI, PBB en PBDE<br />
en een maximum van 0,01 % van het gewicht in specifieke materialen aan<br />
cadmium.<br />
Bron: Ministerie van Economiche zaken, Landbouw en Innovatie.<br />
http://www.twanetwerk.nl/default.ashx?DocumentID=4507<br />
3.2 Probleemstelling<br />
Er is een nieuwe wet over loodvrij <strong>solderen</strong>, z ijn scholen hiermee bekend?<br />
Wat is de toegevoegde waarde van loodvrij <strong>solderen</strong> binnen het schoolvak<br />
techniek. Er is wel informatie over loodvrij <strong>solderen</strong> beschikbaar m aar dit<br />
is onoverzichtelijk. Kan er een centraal punt ontwikkeld worden , voor<br />
docenten en leerlingen waar duidelijk en overzichtelijk informatie te vinden<br />
is over loodvrij <strong>solderen</strong> ? <strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong> is i n het bedrijfsleven erg<br />
bekend, wordt het niet tijd om loodvrij <strong>solderen</strong> in het onderwijs te<br />
integreren? Wat zijn dan de mogelijkheden voor het onderwijs?<br />
3.3 Doelstellingen<br />
Het doel van dit onderzoek is om: een informatiebron te ontwikkelen<br />
over loodvrij <strong>solderen</strong>. Deze bron moet geschikt zijn voor zowel docenten ,<br />
aankomende docenten als leerlingen.<br />
Hoofdvraag<br />
Wat is de toegevoegde waarde van loodvri j <strong>solderen</strong> voor het<br />
schoolvak techniek.<br />
Deelvragen<br />
Wat is <strong>solderen</strong>?<br />
Hoe wordt <strong>solderen</strong> toegepast?<br />
Welke wetgevingen zijn er omtrent het <strong>solderen</strong>?<br />
Wordt er in het onderwijs gebruik gemaakt van loodvrij <strong>solderen</strong>?<br />
Wat zijn de mogelijkheden t.a.v loodvrij <strong>solderen</strong> in het onderwijs?<br />
Hoe wordt loodvrij <strong>solderen</strong> toegepast door docenten binnen het<br />
schoolvak techniek?<br />
Welke verschillen zijn er tussen <strong>solderen</strong> met loodhoudende en<br />
loodvrije soldeermiddelen<br />
Is de kwaliteit van loodvrij <strong>solderen</strong> gelijk aan <strong>solderen</strong> met lood?<br />
3.4 Opdracht omschrijving<br />
In dit onderzoek laat ik zien wat ik tot nu toe heb geleerd en gebruik te<br />
maken van de mogelijkheid er een eigen invulling aan te geven. Het<br />
afronden van het Meesterstuk geeft je de kans om onderzoek te doen naar<br />
3 Plan van aa np ak | 10
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
een onderwerp dat je interesseert, hierover nieuwe inzichten op te doen en<br />
je te profileren voor toekomstige werkgeve rs als expert op het gebied van<br />
loodvrij <strong>solderen</strong> .<br />
3.5 Op te leveren stukken<br />
Het Meesterstuk bestaat uit drie fases . Bij elk van deze fase horen<br />
opdrachten wat het tezamen tot een eindproduct brengt. In onderstaande<br />
tabel (Tabel 1) staat schematisch weergegeven hoe het Meesterstuk er in<br />
grote lijnen uitziet.<br />
T a b e l 1 F a s e s M e e s t e r s t u k<br />
Fase 1 Oriëntatie<br />
1.a Verslag van oriëntatie op het onderzoeksonderwerp<br />
Onderzoeksopzet en onderzoeksvraag<br />
Plan van aanpak<br />
1.b Toets HTML/CSS<br />
Fase 2 Uitvoering<br />
2.a Technische verdieping<br />
2.b Workshop amenderen<br />
Fase 3 Openbaar<br />
3.e Website<br />
3.f Eindpresentatie<br />
3.6 Planning<br />
In de planning zijn de drie fases verwerkt. In de Tabel 2 hieronder staan de<br />
opdrachten per fase beschreven. Wie er verantwoordelijk wordt gehouden<br />
voor het afronden en de streefdatum staan beschrevenen in de planning.<br />
T a b e l 2 P l a n n i n g M e e s t e r s t u k<br />
Activiteit Verantwoordelijke Datum Status<br />
F a s e 1 Oriëntatie f a se<br />
K e u z e o n d e r we r p A f s t u d e e r d e r 12- 03- 2 0 1 1 Ok<br />
V e r k e n n e n d o n d e r z o e k A f s t u d e e r d e r 12- 03- 2 0 1 1 Ok<br />
O n d e r z o e k s o p z e t e n o n d e r z o e k s v r a a g A f s t u d e e r d e r 25- 03- 2 0 1 1 Ok<br />
E n q u ê t e u i t z e t t e n A f s t u d e e r d e r 6 - 09- 2 0 1 1 Ok<br />
I n t e r v i e w h o u d e n A f s t u d e e r d e r 2 - 5 - 2 0 1 1 Ok<br />
P l a n v a n a a n p a k<br />
3 Plan van aa np ak | 11
O p l e v e r i n g P v A A f s t u d e e r d e r 6 - 5 - 2 0 1 1 Ok<br />
B e o o r d e l e n P v A D o c e n t P T H 9 - 5 - 2 0 1 1 Ok<br />
D e f i n i t i e v e P v A A f s t u d e e r d e r 12- 5 - 2 0 1 1 Ok<br />
T o e t s H TM L e n C S S<br />
A a n l e ve r e n b e n o d i g d e o n d e r s t e u n i n g D o c e n t P T H 14- 05- 2 0 1 1 Ok<br />
U i t v o e r e n t o e t s A f s t u d e e r d e r 9 - 06- 2 0 1 1 Ok<br />
B e o o r d e l e n t o e t s D o c e n t P T H 15- 06- 2 0 1 1 Ok<br />
G o f a s e 2 D o c e n t P T H 20- 06- 2 0 1 1 Ok<br />
F a s e 2 Uitvoering<br />
G o e d k e u r i n g l i t e r a t u u r D o c e n t P T H 1 - 06- 2 0 1 1 Ok<br />
1 e o p l e v e r i n g T e c h n i s c h e v e r d i e p i n g A f s t u d e e r d e r 15- 11- 2 0 1 1 O k<br />
2 e opl e v e r i n g T e c h n i s c h e v e r d i e p i n g A f s t u d e e r d e r 22- 11- 2 0 1 1 Ok<br />
B e o o r d e l e n T e c h n i s c h e ve r d i e p i n g D o c e n t P T H<br />
W o r k s h o p A f s t u d e e r d e r 14- 04- 2 0 1 1 O k<br />
A m e n d e r e n A f s t u d e e r d e r 26- 11- 2 0 1 1 O k<br />
F a s e 3 Openbaa r<br />
S t a r t o n t w i k k e l e n w e b s it e A f s t u d e e r d e r 10- 0 6 - 2 0 1 1 O k<br />
1 e o p l e v e r i n g / b e o o r d e l i n g w e b s i t e D o c e n t P T H 15- 11- 2 0 1 1 O k<br />
A a n l e ve r e n M e e s t e r s t u k A f s t u d e e r d e r 22- 11- 2 0 1 1 Ok<br />
E i n d p r e s e n t a t i e A f s t u d e e r d e r 05- 11- 2 0 1 1<br />
E i n d a s s e s m e n t A f s t u d e e r d e r 05- 11- 2 0 1 1<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
4 Analyse en verantwoording van onderzoeksgegevens<br />
In dit hoofdstuk staan de onderzoeksgegevens beschreven op de vraag wat<br />
de toegevoegde waarde is van loodvrij <strong>solderen</strong> voor het school vak<br />
techniek. In het vooronderzoek heb ik een enquête en een interview<br />
gehouden. Deze resultaten komen als eerst aanbod, omdat ik ten eerste de<br />
relevantie van het Meesterstuk wil aantonen.<br />
Het principe van <strong>solderen</strong>, verschillende methodes en technieken worden<br />
verderop in dit hoofdstuk beschreven. <strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong> ten opzichte van<br />
loodhoudend <strong>solderen</strong> worden met elkaar vergeleken . Het loodvrij <strong>solderen</strong><br />
| 12
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
wat betrekking heeft tot het onderwijs wordt in het laatste hoofdstuk<br />
beschreven.<br />
4.1 Enquête <strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong><br />
Voordat ik ben begonnen met het maken van een enquête heb ik eerst<br />
onderzocht hoe je enquête maakt. Hierbij heb ik gebru ik gemaakt van het<br />
boek “Enquête research Ontwikkelen van vragenlijsten en steekproeven ”<br />
van (Markus & Oudemans, 2007) . Dit boek beschrijft op een praktische<br />
wijze hoe een enquête tot stand komt. Wanneer je alle stappen die in het<br />
boek beschreven staan doorneemt kom je tot een bruikbare enquête.<br />
Citaat uit Enquête research:<br />
“Dit boek is een ‘doeboek’. Het uitgangspunt is dat je met behulp van dit boek<br />
daadwerkelijk een enquête produceert. (Markus & Oudemans, 2007) ”<br />
4.1.1 Wat is de probleemstelling van de enquête?<br />
Wordt er binnen het schoolvak techniek wel gesoldeerd en is hier wel<br />
interesse voor?<br />
4.1.2 Onderzoekspopulatie<br />
De onderzoekspopulatie is het aantal mensen die de enquête toegestuurd<br />
krijgen. Ik heb de enquête naar 2500 leden van de Comunitie Techniek<br />
gestuurd. Een uitwisselingsplatform van Digischool, voor docenten<br />
techniek.<br />
De populatie bestaat uit:<br />
Docenten en studenten die werkzaam zijn in het HBO, MBO, VWO, Havo,<br />
VMBO, praktijkonderwijs en speciaal onderwijs.<br />
4.1.3 Steekproef<br />
De onderzoekspopulatie bedraagt 2500 leden. Maar eigenlijk wil ik dit<br />
weten van alle docenten in Nederland. Dat is onmogelijk en tijdrovend om<br />
te onderzoeken. Daarom doe ik een steekproef. Het gaat dus om een k lein<br />
gedeelte van de populatie. Om de betrouwbaarheid van de uitkomsten te<br />
kunnen waarborgen heb ik een betrouwbaarheid van 90% genomen Figuur<br />
2). Dit geeft aan in hoeverre ik erop kan ver trouwen dat de werkelijkheid<br />
ook echt binnen de marge zal vallen. Ik heb dus 10 % kans dat deze er buiten<br />
zal vallen.<br />
Voordat ik een steekproef heb ge trokken heb ik eerst onderzocht aan welke<br />
voorwaarden er voldaan moet worden. Daarbij gaat het om twee belangrijke<br />
onderwerpen; representativiteit en betrouwbaarheid. Zo wordt er een<br />
afspiegeling van de populatie weergegeven en de werkelijke situatie zo<br />
dicht mogelijk benaderd.<br />
4.1.4 Steekproefgrote<br />
De steekproefgrote kan bepaald worden met de volgende formule:<br />
n= Z 2 . p.q / marge 2<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 13
Waarbij:<br />
n= steekproefgrote<br />
Z= getal uit de Z-waarde tabel. (betrouwbaarheidpercentage uit de<br />
zogenoemde Z-waarden tabel)<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
p=ps en q=qs dit zijn twee percentages die je wilt meten, bijvoorbeeld<br />
loodvrij of loodhoudend <strong>solderen</strong>, die samen altijd 100% zijn. Je schat<br />
vooraf deze p, bijvoorbeeld het aantal loodhoudende docenten . Als dat niet<br />
mogelijk is dan neem je voor de zekerheid p=50% (Figuur 2). Dat geeft een<br />
steekproefwaarde die altijd voldoende is, omdat de waarde van p sxqs dan<br />
het grootst is.<br />
De marge is de gewenste nauwkeurigheid uitgedrukt in een<br />
percentageafwijking van de gevonden p s. bijvoorbeeld je kiest voor een<br />
maximale marge van 5%, je berekent de steekproefgrote, uitkomst n=250 en<br />
je vindt in je steekproef P s=50% vrouw; dan zal het werkelijke (p p) in de<br />
populatie liggen tussen het minimum van 50%-5%=45% en het maximum van<br />
50%+5%=55%.<br />
4.1.5 Steekproefmarge en betrouwbaarheidspercentage<br />
De steekproefgrote Figuur 2) en betrouwbaarheidsmarge worden bepaald.<br />
Dit heb ik gedaan door gebruik t e maken van een steekproef calculator<br />
(Marktonderzoek, 2011). Deze geeft de uitkomst van de steekproefgrootte<br />
weer: de eerder beschreven steekproefmarge, betrouwbaarheidspercentage<br />
en populatie geven de uitkomst weer van 245 respondenten die de enquête<br />
moeten invullen.<br />
F i g u u r 2 S t e e k p r o e f g r o t e e n q u ê t e<br />
Er ontstaat een betrouwbaarheidsniveau van 90 % wat de marge van de<br />
werkelijkheid aangeeft. Bij het hanteren van een betrouwbaarheidniveau<br />
van 95% of 99% is de steekproefgrootte niet voldoende. Met een hogere<br />
steekproefgrootte kunnen de percentage ´s wel aangenomen worden.<br />
4.1.6 Welke enquête vorm?<br />
Internet en e-mail zijn goed bruikbaar als medium voor een enquête. Ik heb<br />
een online enquêteprogramma gebruikt voor het opzetten van mijn enquête.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 14
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Via NetQ 4 is het mogelijk om gratis een enquête te versturen naar een<br />
onbeperkt aantal mensen. Het nadeel is dat er maar 500 de mogelijkheid<br />
hebben om te antwoorden. Ik heb gekozen voor deze vorm omdat de leden<br />
van de Communitie Techniek online aangemeld zijn e n daardoor eenvoudig<br />
te bereiken zijn, wat ten goede komt aan de tijdsbesteding van het<br />
onderzoek.<br />
4.1.7 Afronding enquête<br />
De antwoorden worden door NetQ weergegeven in schijfdiagrammen met<br />
het antwoordpercentage daaronder. Uit de enquête heb ik een conc lusie<br />
getrokken die ik hieronder nader toelicht.<br />
4.1.8 Verwerking enquête<br />
2500 leden hebben de enquête ontvangen waarvan 271 leden de enquête<br />
hebben ingevuld. Volgens de berekening moet d e steekproefgrote 245 zijn.<br />
Daar is aan voldaan met 271, dat is 10.84% van de onderzoekspopulatie. Ik<br />
hanteer volgens de steekproefcalculator een betrouwbaarheid spercentage<br />
van 90%. Wat wil zeggen dat de onderzoeksresultaten in 1 8 van de 20<br />
gevallen gelijk zullen zijn.<br />
F i g u u r 3 N i v e a u w e r k z a a m h e d e n i n h e t o n d e r w i j s r e s p o n d e n t e n<br />
Op verschillende niveaus wordt lesgegeven.<br />
Er staat vast dat respondenten werkzaam zijn binnen het VWO, HAVO,<br />
VMBO, Praktijkonderwijs, S peciaal onderwijs en MBO. Een feit is dat het<br />
grootste deel 48% Figuur 3) van de respondenten werkzaam is binnen het<br />
VMBO.<br />
4 N e t Q o n l i n e e n q u ê t e p r o g r a m m a , http://www.netq -enque te.n l/<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 15
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Met deze gegevens kan de vraag of er gesoldeerd wordt binnen het VO<br />
beantwoord kunnen worden, tevens gee ft het de doelgroeppopulatie<br />
duidelijk weer. Deze informatie geeft weer welke verschillende niveaus er<br />
van de respondenten afkomstig waren, waardoor de volgende resultaten op<br />
diverse manieren geïnterpreteerd kunnen worden.<br />
F i g u u r 4 S o l d e r e n h o o r t i n h e t v a k t e c h n i e k<br />
Solderen hoort thuis in het schoolvak techniek<br />
In Figuur 4 laten 296 respondenten weten dat <strong>solderen</strong> een onderdeel moet<br />
zijn binnen het schoolvak techniek. Een belangrijk en doorslaggevend<br />
antwoord wat weergeeft dat <strong>solderen</strong> een techniek is die door docent en<br />
leerling beheerst moet worden. Door het woord “vindt” te gebruiken komt<br />
de mening van de respondenten naar boven en niet zo zeer naar wat er<br />
wettelijk geleerd moet worden binnen het schoolvak techniek. Het is<br />
relevant om de mening van de do cent vast te kunnen leggen omdat daarmee<br />
aangegeven wordt dat de interesse in <strong>solderen</strong> een rol speelt naar de<br />
invulling van lessen binnen het schoolvak techniek.<br />
Als <strong>solderen</strong> thuis hoort in het schoolvak techniek en de interesse voor deze<br />
techniek een rol speelt bij docenten, d an is het van belang dat de juiste<br />
techniek, voorlichting en regels nagestreefd worden. Het overbrengen van<br />
de juiste vaardigheden en informatie n aar leerlingen zal dan leiden tot het<br />
correct instromen in de arbeidsmarkt.<br />
Voor het onderzoek is deze vraag van groot belang. Wat de toegevoegde<br />
waarde van loodvrij <strong>solderen</strong> voor het school vak techniek zal zijn, is nog<br />
niet duidelijk. Dat het een waarde heeft is wel bewezen en kan gezien<br />
worden als een gedeelte van het antwoord op de hoofd vraag.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 16
F i g u u r 5 A a n t a l s o l d e e r l e s s e n p e r j a a r<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 17
Grotendeels soldeert 5 keer per schooljaar<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Figuur 5 laat zien dat 94,5 % van de docenten met leerlingen binnen een<br />
schooljaar soldeert. Het aantal soldeerlessen dat gegeven wordt binne n het<br />
schoolvak techniek kan hieruit gelezen worden. Dat het varieert is duidelijk<br />
te zien. Maar 1 tot 5 keer per school jaar kan aangenomen worden. De<br />
respondenten geven aan dat de interesse voor <strong>solderen</strong> (wat duidelijk werd<br />
in figuur 3) ook daadwerkelijk toegepast wordt in de praktijk.<br />
F i g u u r 6 L e s m a t e r i a a l o v e r s o l d e r e n .<br />
Wel of geen lesmateriaal?<br />
Een duidelijke verdeling is in Figuur 6 goed te zien. Wat vastgesteld kan<br />
worden is dat er lesmateriaal is, m aar waar niet iedereen beschikking<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 18
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
over heeft. Het zou dus gewenst kunnen zijn om lesmateriaal te<br />
ontwikkelen. Doorslaggevend is een centraal punt te genereren waar<br />
lesmateriaal beschikbaar is voor iedereen. Dit maakt de stap naar het<br />
gebruik van specifiek materiaal laagdrempelig. Een positief effect hierop<br />
kan zijn dat de percentage van 50,9 % terug dringt.<br />
F i g u u r 7 B e h o e f t e t h e o r e t i s c h l e s m a t e r i a a l<br />
Er is behoefte aan theoretisch lesmateriaal<br />
De schijfdiagram in Figuur 7 laat zien dat 53,1 % van de respondenten geen<br />
behoefte heeft aan theoretisch lesmateriaal. Daar entegen geeft 46,9 % aan<br />
wel behoefte te hebben aan theoretisch lesmateriaal. Er kan daarom<br />
aangenomen worden dat het ontwikkelen van theoretisch lesmateriaal een<br />
toegevoegde waarde zal zijn binnen het schoolvak techniek.<br />
F i g u u r 8 P r a k t i j k g e r i c h t l e s m a t e r i a a l<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 19
Praktijk opdracht en te weinig<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
In Figuur 8 is waarneembaar dat het merendeel (64,2 %) juist wel behoefte<br />
heeft aan praktisch lesmateriaal. Aangezien een groot gedeelte van de<br />
respondenten, werkzaam binnen het VMBO, behoefte heeft aan<br />
praktijkgericht lesmateriaal, geeft dit een toegevoegde waarde aan de<br />
ontwikkelingen hiervan.<br />
F i g u u r 9 M a t e v a n b e h e e r s i n g v a n s o l d e r e n<br />
Docenten beheersen de techniek van het <strong>solderen</strong><br />
In Figuur 9 geven 85% van de respondenten aan, de techniek van het<br />
<strong>solderen</strong> voldoende tot goed te beheersen. Hoe loodvrij <strong>solderen</strong> toegepast<br />
zal worden en welke invloed dat heeft op de beheersing van de techniek zal<br />
in de praktijk door de docent ondervonden moeten worden. Met zekerheid<br />
kan geconcludeerd worden dat de techniek van loodvrij so lderen niet geheel<br />
overeenkomt met de traditionele manier (beschreven in hoofdstuk 4.3.4.5) .<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 20
F i g u u r 10 L e e r l i n g e n e n s o l d e r e n<br />
Leerlingen hebben plezier in <strong>solderen</strong><br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Solderen hoort thuis binnen het schoolvak techniek zoals blijkt uit figuur 4,<br />
maar wat als leerlingen <strong>solderen</strong> niet als positief en leerzaam ervaren ? In<br />
Figuur 10 staat dat 93% van de respondenten van mening is dat leerlingen<br />
plezier hebben in <strong>solderen</strong>, wat een motivatiefactor is en het leerproces<br />
optimaliseert. Dit geeft een toegevoegde waarde aan het loodvrij <strong>solderen</strong><br />
binnen het schoolvak techniek.<br />
F i g u u r 11 B e k e n d h e i d l o o d v r i j s o l d e r e n<br />
57,6 % is bekend met loodvrij <strong>solderen</strong><br />
Het belang van loodvrij <strong>solderen</strong> staat hier centraal. In Figuur 11 is te zien<br />
dat 57,6% bekend is met loodvri j <strong>solderen</strong>. Ten opzichte van Figuur 12 is te<br />
zien dat 59,8% nooit loodvrij soldeert. Een tegenstrijdig contrast . Er is nog<br />
geen wet voor het onderwijs wat docenten verplicht om loodvrij te <strong>solderen</strong>.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgeg e v en s | 21
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Dat 42% niet bekend is met lood vrij <strong>solderen</strong> geeft aan dat er wat dat<br />
betrefd een verbetering nodig is in het onderwijs, wat zeker een<br />
toegevoegde waarde is voor het loodvrij <strong>solderen</strong>.<br />
F i g u u r 12 A a n t a l l o o d v r i j s o l d e e r l e s s e n<br />
F i g u u r 13 B e k e n d h e i d w e t g e v i n g e n l o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Bekend met de wetten?<br />
In Figuur 13 is 57,6% niet bekend met de wetgevingen. Dat is goed te<br />
verklaren omdat er voor het onderwijs ook geen wet is die betrekkingen<br />
heeft op het loodvrij <strong>solderen</strong>. In het be drijfsleven is die er wel. Afgevraagd<br />
kan worden of docenten hiervan op de hoogte zijn. De bekendheid van<br />
loodvrij <strong>solderen</strong> binnen het onderwijs kan geoptimaliseerd worden door de<br />
respondenten te informeren over de bestaande regelgeving.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 22
F i g u u r 14 B e s c h i k k i n g v a n l e s m a t e r i a a l<br />
Beschikking en behoefte aan loodvrij e soldeer-lesmateriaal<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Slechts 15,5% van de respondenten heeft b eschikking over lesmateriaal voor<br />
loodvrij <strong>solderen</strong>. En 73 ,4% heeft behoefte aan lesmateriaal over loodvrij<br />
<strong>solderen</strong>. Deze percentage in Figuur 14 en Figuur 15 geven weer hoeveel<br />
vraag er naar lesmateria al is. Vaak zijn docenten opzoek naar lesmateriaal.<br />
Doordat de percentages zo hoog zijn zal de waarde van loodvrij <strong>solderen</strong><br />
binnen het schoolvak techniek van toegevoegde waarde zijn.<br />
F i g u u r 15 B e h o e f t e a a n l e s m a t e r i a a l<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 23
4.2 <strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong> in het werkveld.<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Hoe wordt loodvri j <strong>solderen</strong> toegepast binnen een bedrijf. Ik heb een<br />
interview met de heer E.Blom van het bedrijf Mat-tech gehouden op 27 mei<br />
2011. Mat-tech is een bedrijf wat andere bedrijven helpt met de<br />
omschakeling naar loodvrij <strong>solderen</strong>. Consultensie en ontwikkeling s taan<br />
voorop. Ontwikkeling van legeringen, soldeerprocessen en het onderzoeken<br />
daarvan behoren tot de werkzaamheden van Mat -tech.<br />
De heer E.Blom is technische commer cieel directeur van het bedrijf e n is<br />
gespecialiseerd in loodvrij <strong>solderen</strong> in het bedrijfsle ven. Ik heb het bedrijf<br />
benaderd en heb een afspraak gemaakt met de heer E.Blom.<br />
Beschrijving interview<br />
Waar houdt het bedrijf Mat -tech zich mee bezig?<br />
Mat-tech is een relatief jong bedrijf wat oorspronkelijk begonnen is bij de<br />
TU Delft. Wat uitgegroeid is tot een commercieel bedrijf wat zich bezig<br />
houdt met consultensie en ontwikkeling. Ontwikkeling van legeringen,<br />
soldeerprocessen en het onderzoeken daarvan behoren tot de<br />
werkzaamheden. Mat-tech is specialist in de begeleiding van en naar de<br />
omschakeling van bedrijven naar loodvrij <strong>solderen</strong>.<br />
Waarom wordt er loodvrij gesoldeerd?<br />
De ommekeer is gekomen sinds de invoer van nieuwe wetgevingen. De<br />
RoHs en de WEEE geven weer dat er bij het produceren van producten geen<br />
lood meer verwerkt mag worden. Wat in vloed heeft op de soldeerprocessen.<br />
Bij de afvalstoom van elektrische apparatuur komt lood in het milieu<br />
terecht. Door het ontwikkelen van nieuwe legeringen , de zogenaamde<br />
loodvrij legering, wordt de belasting op het milieu minder. Hoewel dit om<br />
een klein percentage gaat.<br />
Welke loodvrije legeringen worden er gebruikt?<br />
De nieuwe trend is tin, zilver en koper legering. De zogenaamde SAC<br />
legeringen zijn er in verschillende samenstellingen . Het nadeel van een SAC<br />
legering ten opzichte van een loodhoudende is d at ze veel brosser, doffer en<br />
het smeltpunt hoger is. Vanwege de betrouwbaarheid en mechanische<br />
eigenschappen worden de legeringen aangepast. Betrouwbaarheid is waar<br />
het uiteindelijk om gaat.<br />
Wat voor effec t heeft loodvrij <strong>solderen</strong> op milieu en gezondheid ?<br />
<strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong> gebeurd met een hogere temperatuur. Waardoor meer<br />
energie nodig is. Men kan zich afvragen of dit afweegt tegen de wetgevingen<br />
omtrent afvalregulatie . Bij loodvrij <strong>solderen</strong> is meer vloeimiddel nodig. De<br />
grootste dampontwikkeling bij het <strong>solderen</strong> ontstaat bij het gebruiken van<br />
vloeimiddelen. Door de rook en damp ontwikkeling is het niet zeker of het<br />
er voor de gebruiker gezonder op wordt. Het advies is om altijd afzuiging te<br />
gebruiken.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 24
Welke soldeerprocessen zijn binnen bedrijven het meest gangbaar?<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Het golf en reflow <strong>solderen</strong>. Bij reflow <strong>solderen</strong> gaan de SMD 5 componenten<br />
op een PCB 6 door een oven en wordt er als het ware een temperatuurcurve<br />
meegegeven. De legering komt op smelttemperatuur. Aan het eind koelt<br />
alles en komt het vi a een lopende band uit de machine. Golf <strong>solderen</strong> is een<br />
proces waarbij er in een legeringsbad een golf gecreëerd word en de PCB<br />
erdoorheen gesleept worden. Waarbij de pootje door het PCB steken en er<br />
door de capillaire werking een verbinding ontstaat.<br />
Wat zou er op scholen geleerd moeten worden over <strong>solderen</strong>?<br />
Ten eerste valt het op dat er veel mensen te weinig weten over <strong>solderen</strong>.<br />
Het is een technologie die snel veranderd. Bedrijven weten vaak ook niet<br />
wat hun primaire taken zijn. Solderen is overal om ons heen en in<br />
Nederland moeten wij het hebben van de betrouwbaarheid. Studenten<br />
zouden wat van de betrouwbaarheid van soldeerverbindingen moeten weten.<br />
Omdat er de laatste tijd veel veranderingen zijn binnen de<br />
soldeertechnologie is het essentieel dat scholen aansluiten met het<br />
bedrijfsleven. Je gaat toch geen oude technieken leren als die bij de wet<br />
verboden zijn.<br />
Conclusie<br />
<strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong> is geen keuze het heeft te maken met wetgevingen.<br />
Wetgeving die niet zo zeer betrekking hebben op de gezondheid ma ar op<br />
het milieu. Er zijn nieuw e legeringen ontwikkeld de SAC legeringen zijn in<br />
opkomst. Fysische moeilijk te beoordelen op betrouwbaarheid. <strong>Loodvrij</strong><br />
<strong>solderen</strong> gebeurd onder een hogere temperatuur. Waaroor meer energie en<br />
flux (beschreven in 4.3.4.7) nodig zijn. Damp en rookontwikkeling zorgen<br />
ervoor dat er bij loodvrij <strong>solderen</strong> afzuiging noodzakelijk is. Het<br />
bedrijfsleven kent verschil lende soldeerprocessen (beschreven in 4.3.4.4)<br />
het golf <strong>solderen</strong> en reflow <strong>solderen</strong> zijn de meest b ruikbare. De<br />
betrouwbaarheid van de soldeerverbinding is waar het om draait en moet in<br />
het onderwijs rekening mee worden gehouden. Bekendheid over <strong>solderen</strong> en<br />
de bijbehorende processen valt bij veel mensen tegen en moet verbeterd<br />
worden. Er moeten geen oude vaardigheden aangele erd worden in het<br />
onderijs als die tegenstrijdig zijn met de wet.<br />
5 S M D : htt p: // nl .wikipe dia.org/wiki/Surface -mounted_device<br />
6 P C B : http://en.wikipe dia.org/wiki/Printe d_circuit_board<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 25
4.3 Literatuur onderzoek<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
In de enquête van hoofdstuk 4.1 en in de interview van hoofdstuk 4.2<br />
omschrijf ik de waarden van het loodvrij <strong>solderen</strong>. Om van deze<br />
toegevoegde waarde een beeld te vormen voer ik een literatuur onderzoek<br />
uit naar het loodvrij <strong>solderen</strong> binnen het VO.<br />
Allereerst breng ik de verschillende wetgevingen en invloeden omtrent<br />
loodvrij <strong>solderen</strong> van vele landen ter sprake. De verschillende wetten<br />
hangen samen met een aantal productgroepen waar onderscheid gemaakt<br />
wordt tussen menselijke en economische belangen. Aansluitend behandel ik<br />
<strong>solderen</strong> in het algemeen en als laatste onderwijs een <strong>solderen</strong>.<br />
4.3.1 Wetgevingen<br />
4.3.1.1 Europa<br />
Vanaf 1 juli 2011 is de nieuwe Ro HS II 7 regeling in werking getreden. De<br />
Europese wet heeft als doel het terugdringen van gevaarlijke stof fen in<br />
elektrische apparaten en Europa is daarmee de voorloper en speelt een<br />
belangrijke rol, wereldwijd. RoHS staat voor de 'Restriction on Hazard ous<br />
Substances'. De originele Ro HS regeling uit 2006 was erop gericht om de<br />
metalen lood, kwik, cadmium, zes -waardig chroom en twee<br />
brandvertragende stoffen terug te dringen uit huishoudelijke apparaten.<br />
De nieuwe RoHS II breidt de regeling uit naar alle elektrische en<br />
elektronische apparaten. Medische app araten, monitoring - en controleinstrumenten<br />
gaan binnen drie tot vijf onder R oHS II vallen. Voor alle<br />
overige apparaten geldt een langere periode v an acht jaar voordat ze onder<br />
RoHS II gaan vallen. Vaste installaties, a pparaten voor militair gebruik,<br />
onderzoeksapparatuur en andere productgroepen blijven uitgezonderd.<br />
De gehele wet is te lezen in bijlage 1 .<br />
Milieuwinst<br />
Na een periode van onderhandelingen is het Europees Parlement en de 27<br />
lidstaten tot een akkoord gekomen. Het Europees Parlement heeft als<br />
ambitie om RoHS II uit te breiden met extra stoffen. Dit is niet gebeurd. De<br />
milieuwinst zit vooral in het feit dat er meer apparaten onder de R oHS II<br />
gaan vallen. De industrie moet de schadelijke stoffen vervangen door<br />
minder schadelijke waarbij de kwalite it van producten gelijk blijft.<br />
Arbo-wet over <strong>solderen</strong> binnen het Voortgezet Onderwijs<br />
“Bij het bewerken van metaal zoals lassen, gutsen, <strong>solderen</strong>, plasmasnijden en<br />
<strong>solderen</strong> kunnen aanzienlijke concentraties toxische stoffen vrijkomen in de<br />
vorm van rook ("lasrook") en damp. Dit kan tot gevolg hebben dat de betrokken<br />
werknemer(s) wordt(en) blootgesteld aan concentraties van deze stoffen die<br />
schadelijk zijn voor de gezondheid, dan wel hinder veroorzaken. Op grond van<br />
7 R o H S I I w e t g e v i n g : http://e ur -<br />
lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri =OJ:L:2011 :174 :0 088:0110:EN: PDF<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoek sgegeven s | 26
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
artikel 4.9, eerste lid, van het Arbo-besluit dienen in zo'n geval doeltreffende<br />
beschermende maatregelen te worden getroffen” De gehele wet is te lezen in<br />
via onderstaande link te vinden Arbo-wet 8<br />
REACH<br />
De Europese REACH 9 heeft als doel het verminderen van gevaarlijke<br />
chemische stoffen en mengsels in alle producten. De RoHS II en REACH<br />
liggen alleen niet op één l ijn. Normen voor maximale concentraties van<br />
gevaarlijke stoffen gelden in ROHS II op materiaalniveau en in REACH op<br />
artikelniveau. De FME 10 schrijft dat Europa een grote kans heeft gemist om<br />
een regeling te treffen voor alle gevaarlijke stoffen.<br />
Bron: http://www.fme.nl/Actueel/Content/Nieuws/2011/ROHS_II_Directive_<br />
in_werking_getreden<br />
Waarom veranderen?<br />
Volgens Lead-Free Soldering (Bath, 2007) is er sinds het invoeren van de<br />
RoHS is er een nieuwe focus ontwikkeld omtrent het productiebeleid. Deze<br />
is voornamelijk gedreven door E uropese wetgevers. Zij hebben als doel om<br />
de productie op loodvrije producten te verhogen of uit te bereiden. En<br />
de verantwoordelijkheid van de producenten (vaak aangeduid als EPR,<br />
of Extended Producer Responsibility) die producten op de markt plaatsen<br />
voor consumenten en industriële eindgebruikers te stimuleren .<br />
Hoewel de wetgeving, zoals de beperking van gevaarlijke stoffen in de<br />
Europese Unie een wereldwijde markt omtreed. En dat de technische eisen<br />
voor een bedrijf veel gevolgen hebben voor andere markten is het voor<br />
producenten onrendabel om een RoHS producten te produceren voor de EUmarkt<br />
en tegelijkertijd aan niet RoHS producten produceren voor de rest<br />
van de wereldmarkten. Het is voor producenten dus van groot belang dat er<br />
wereldwijd een omslag gaande is.<br />
4.3.1.2 Verengde Staten en Amerika<br />
Met de intrede van de RoHS wet in de EU zijn andere landen begonnen met<br />
het starten soortgelijke ontwikkelingen . Een van de landen is de VS en daar<br />
was tot 2007 geen wetgeving die gelijk is als de RoHS, m aar door de druk<br />
uit Japan en Europa wordt in California de Senate Bill 50 opgesteld.<br />
California is in de VS de voorloper en in 2011 is er een lijst opgesteld die<br />
gelijk is aan die van de RoHS en de WEEE.<br />
De California Code of Regulations 11 genoemd. Deze wet beperkt de verkoop<br />
van elektronische apparaten na 1 januari 2007, en worden verkocht onder de<br />
8 A r b o - W e t htt p://www.arbovo.nl /assets/Arbo beleidsregels%20ar bo wet%20<br />
i ntegrale%20versie%20januari%20 2007.pdf<br />
9 R E A C H : R e g i s t r a t i o n , E v a l u a t i o n a n d A u t h o r i s a t i o n o f C H e m i c a l s<br />
10 F M E i s e e n w e r k g e v e r s o r g a n i s a t i e v o o r d e t e c h n o l o g i s c h e i n d u s t r i e i n N e d e r l a n d<br />
11 B r o n : http://ccr.oal.ca.gov/linkedslice/default.asp?SP=CCR -<br />
1000&Action=Welcome<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 27
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
EU RoHS-richtlijn, en het beperken van dergelijke bevat en dekt alleen de<br />
vier zware metalen door RoHS.<br />
Andere Amerikaanse staten en steden debatteren nog steeds om soortgelijke<br />
wetten goed te keuren en er zijn verschillende voorstellen gedaan om<br />
ervoor te zogen dat de VS aansluit bij de rest van de wereld. Er is dan ook<br />
veel gaande in de VS omdat de druk vanuit de EU en Azië steeds verder<br />
toeneemt. Je ziet dat bedrijven eigen oplossingen vinden om de wet voor te<br />
kunnen zijn en om de concurrentie niet te groot te laten worden.<br />
4.3.1.3 Azië<br />
In Azie, is een gelijksoortige wet als de RoHS ontwikkeld door het<br />
ministerie van Information Industry (MII) en heet officieel "Management<br />
Methoden op de beheersing van verontreiniging door Electronic<br />
Information Products ". Deze wet werd officieel afgekondigd in februari van<br />
2006 met 1 maart 2007 aangekondigd als de effectieve invoeringsdatum. De<br />
Aziatische markt is van toenemend belang voor de meeste elektronicaproducenten.<br />
En daarom heeft het niet lang geduurd voordat er een w et<br />
aangenomen werd (Bath, 2007).<br />
4.3.2 Productgroepen en industrien<br />
Het ontwikkelen van een optimale eutectisch loodvrije legering is voor<br />
onderzoekers een uitdaging geweest. Beschreven worden de eisen,<br />
productgroepen en uitzo nderingen daarop.<br />
4.3.2.1 Zoektocht naar een l oodvrije soldeer legering<br />
In 1999 hebben de WEEE en de RoHS een kwalitatieve en restricti eve set<br />
van criteria opgesteld. De criteria zijn opgesteld aan de hand van 12 jaar<br />
ervaring en zoeken naar de juiste o plossingen. Rekening houdend met<br />
betrouwbaarheid, productie, presentatie, soldeerlegering, printplaat,<br />
constructie en de design van het product met de daarbij horende<br />
materialen. Bedrijven, bedrijfs consortia en hoogleraren hebben tijdens deze<br />
zoektocht een grote rol gespeeld. Dit geeft aan hoe complex de zoektocht is<br />
geweest en nog steeds is naar geschikte oplossingen (Bath, 2007).<br />
De legering moet:<br />
Een smeltpunt hebben die dicht bij Sn -Pb legering ligt<br />
Een eutecticum 12 zijn<br />
Niet meer dan drie elementen bevatten<br />
Indien mogelijk het verm ijden van bestaande patenten<br />
Gelijkwaardige of betere betrouwbaarheid dan Sn -Pb<br />
De onderzoekteams kwamen tot de conclusie dat er een legering van deze<br />
criteria heeft geleid tot de keuze van Sn -Ag-Cu-systeem, in de Sn -Ag-Cu<br />
12 Eutecticum een m e n g s e l v a n m e e r d e r e s t o f f e n d i e s a m e n e e n l a g e r s m e l t p u n t h e b b e n d a n d e<br />
c o m p o n e n t e n w a a r h e t m e n g s e l u i t b e s t a a t . B i j s t o l l i n g w o r d t e e n v l o e i b a r e i n e e n s o m g e z e t<br />
i n e e n s a m e n s t e l l i n g v a n t w e e ( o f m e e r ) v a s t e s t o f f e n a l s o f h e t e e n z u i v e r e s t o f i s e n g e e n<br />
m e n g s e l . B ron : h t t p : / / n l . w i k i p e d i a . o r g / w i k i / E u t e c t i c u m<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 28
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
(SAC) familie van legeringen als de meest veelbelovende legering . In Figuur<br />
16 een voorstelling van loodvrij en loodhoudende verbinding. Waar de<br />
verschillen in structuur goed te zien zijn. V erschillende samenstelling zijn<br />
mogelijk binnen deze tin -zilver-coper legering. Maar waar is men nu<br />
verplicht een loodvrije legering toe te passen (Bath, 2007)?<br />
F i g u u r 16 L o o d v r i j e n l o o d h o u d e n d e v e r b i n d i n g ( B a t h , 2 0 0 7 )<br />
4.3.2.2 Productgroepen die loodvrij moeten zijn<br />
De RoHS-richtlijn is van toepassing op negen van de elf categorieën, zoals<br />
hieronder gedefinieerd . De categorieën 8 en 9 zijn vrijgesteld van RoHS, en<br />
vallen onder de WEEE. De negen groepen waaraan de RoHS -richtlijn (Bath,<br />
2007) van toepassing is worden hieronder weergegeven:<br />
1. Grote huishoudelijke apparaten .<br />
2. Kleine huishoudelijke apparaten .<br />
3. IT-en telecommunicatieapparatuur .<br />
4. Consumentenapparatuur.<br />
5. Verlichtingsapparatuur.<br />
6. Elektrisch en elektronisch gereedschap .<br />
7. Speelgoed, vrijetijds-en sportuitrusting.<br />
8. Medische apparaten.<br />
9. Meet-en regelapparatuur met inbegrip van industriële meet-en<br />
regelapparatuur.<br />
10. Automaten.<br />
11. Andere EEE 13 niet onder een van de bovenstaande categorieën .<br />
Beperkt toegelaten stoffen en maximale concentraties getolereerd<br />
gewichtspercentage in homogene materialen :<br />
Lood (0,1%)<br />
Kwik (0,1%)<br />
Cadmium (0,01%)<br />
Zeswaardig chroom (0,1%)<br />
Polybroombifenylen (PBB's) (0,1%)<br />
Polybroomdifenylethers (PBDE's) (0,1%)<br />
13 E E E ( E l e c t r i c a l a n d E l e c t r o n i c E q u i p m e n t )<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 29
4.3.2.3 Vrijgestelde groepen (Bath, 2007)<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
8. Medische hulpmiddelen (met uitzondering van alle geïmplanteerde en<br />
geïnfecteerde producten)<br />
9. Meet-en regelapparatuur<br />
4.3.3 Theoretische grondbeginselen<br />
Bij <strong>solderen</strong> kunnen we concluderen dat <strong>solderen</strong> een handeling is waarbij<br />
metaaldelen onder verhitting met elkaar worden verbonden doo r middel van<br />
een toevoegmateriaal met een lager smeltpunt dan het basismateriaal. De<br />
verschillende principes en metalen worden in dit hoofdstuk nader<br />
beschreven.<br />
4.3.3.1 Wat is <strong>solderen</strong> ?<br />
Dat er verschillende principes en metalen gebruikt worden bij het<br />
soldeerproces is duidelijk. Welke soldeerprocessen en hoe <strong>solderen</strong><br />
gedefinieerd kan worden is in de volgende hoofdstukken beschreven.<br />
Geschiedenis van het <strong>solderen</strong><br />
Solderen is al eeuwen oud. In Mesopotamia kende men reeds 5000 jaar<br />
geleden de techniek van het <strong>solderen</strong>. En ca. 1500 v. Chr. zijn in Egypte<br />
afbeeldingen van <strong>solderen</strong> gevonden op een graftombe in Thebe.<br />
Gesoldeerde wapens en sieraden van duizenden jaren oud (Figuur 19) zijn<br />
gevonden en onderzocht. Men weet niet exact wanneer de oorsprong van<br />
<strong>solderen</strong> is ontstaan. Maar we kunnen concluderen dat het 2500 jaar voor<br />
Christus is geweest.<br />
Al sinds de bronstijdbeschaving beschaving wordt een<br />
speciale soldeertechniek toegepast, genaamd<br />
"eutectisch 14 <strong>solderen</strong>". Men gebruikte het eutectisch<br />
punt van goud en koper. Het voornaamste bestanddeel<br />
hierbij is koperoxide. Dit werd met een organische<br />
korrels gemengd en op de ondergrond aangebracht.<br />
Waarna werd gedroogd en het werkstuk vervolgens in<br />
zijn geheel voorzichtig werd verhit. De koolstof in de<br />
korrels werkte als een reductor en het koperoxide werd<br />
omgezet in koper. Door het directe contact met het<br />
goud met een lager smeltpunt dan dat van de<br />
samenstellende delen smolten de korrels aan het<br />
oppervlak vast zonder verder hun vorm te verliezen.<br />
De Vikingen gebruikte soldeertechnieken en Leonardo da Vinci schreef in<br />
zijn boeken over <strong>solderen</strong>. De doorbraak van <strong>solderen</strong> kwam pas echt in<br />
opgang toen de elektronische inst ructie componenten en printplaten met<br />
elkaar wilde verbinden. Daaruit volgende de uitvinding van de printplaat<br />
(printed circuit board (PCB)). Automatisering in auto, radio’s en ander<br />
apparatuur maakte de pintplaat toepasbaar voor allerlei doeleinden. De<br />
14 E u t e c t i s c h , e e n m e n g s e l v a n s t o f f e n w a a r v a n h e t s m e l t p u n t ( v e e l ) l a g e r l i g t d a n d a t v a n d e<br />
s m e l t p u n t e n v a n d e b e s t a n d d e l e n .<br />
F i g u u r 17 Etr u s k i s c h e o o r b e l<br />
( 5 3 0 - 4 8 0 V O O R C H R . )<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 30
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
printplaat werd steeds gecompliceerder en verschillende methodes werden<br />
ontwikkeld. Golf en dompel <strong>solderen</strong> werden ontwikkeld in Groot Brittannië<br />
en brachten de industrie op gang. Vele methodes zoals oven - en<br />
hogetetemperatuur<strong>solderen</strong>, ultrasoon<strong>solderen</strong> e n inductie<strong>solderen</strong> werden<br />
ontwikkeld.<br />
Vandaag de dag vragen verschillende toepassingen om verschillende<br />
soldeertechnieken. De ontwikkeling rondom deze technologie lijken dan<br />
ook eindeloos.<br />
4.3.4 Basis principe <strong>solderen</strong><br />
Volgens het boek Roloff/Matek Maschine Onderdelen (Roloff, 2002) is de<br />
optimale manier van <strong>solderen</strong> op een metallisch schone en op<br />
werktemperatuur gebrachte metalen . Het basismateriaal genoemd, de<br />
soldeerdruppel bereid zich uit, vergroot zijn oppervlak en bevochtigt het<br />
basismateriaal. Na het uitharden hecht het aan het basismateriaal. Daarbij<br />
kan aangetoond worden dat er zich in de solde erlaag bestandsdelen van het<br />
basismateriaal bevinden en omgekeerd. De soldeerlegering en<br />
basismateriaal worden in het bevochtigde gebied gelegeerd, hoewel het<br />
basismateriaal in de vaste toestand bleef. Dit proces word diffusie genoemd<br />
(Figuur 18 Diffusie van soldeer en basismateriaal (Afbeelding FME)).<br />
Vormingen van de diffusiezone is van doorslaggevende betekenis voor de<br />
soldeerverbinding.<br />
F i g u u r 18 D i f f u s i e v a n s o l d e e r e n b a s i s m a t e r i a a l (Af b e e l d i n g FME)<br />
Capillaire vuldruk<br />
Soldeer in vloeibaar stadium breidt zich uit op metallische schone en op<br />
werktemperatuur gebrachte basismaterialen en stroomt in aanwezige nauwe<br />
spleten. De capillaire werking treedt op in alle richtingen zowel horizontaal<br />
als verticaal. Hoe nauwer de spleet hoe eenvoudiger de capillaire werking<br />
optreedt (Figuur 19). De zwaartekracht speelt hier geen rol. Verschillende<br />
soldeervormen maken het mogelijk oom <strong>solderen</strong> te optimaliseren. Proeven<br />
hebben aangetoond dat bij nauwe spleten tot circa 0.3 mm de stijghoogte<br />
ongeveer omgekeerd evenredig is me de spleetbreedte.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 31
F i g u u r 19 C a p i l l a i r e o p s t i j g h o o g t e ( A f b e e l d i n g FME)<br />
Vloeimiddelen<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Om het oppervlak vrij te maken van oxiden ge bruikt men tijdens het<br />
soldeerproces niet metallische stoffen zoals pasta’s, poeders of vloeistoffen.<br />
Deze vloeimiddelen hebben als do el het basismateriaal te ontdoen van<br />
oxiden en daarvan vrij te houden.<br />
Het smeltpunt van vloeimiddelen moet ongeveer 50 0 C onder het smeltpunt<br />
van het soldeer liggen. Waarbij als ze die temperatuur bereikt hebben maar<br />
een geringe tijd werkzaam zullen zijn.<br />
De nabehandeling van het gesoldeerde product kan verschillend zijn. Vele<br />
vloeimiddelen bevatten een boriumverbindinge n, chloriden, fluoriden en<br />
fosfaten. Hierdoor ontstaan na het niet voltooien van de juiste nabewerking<br />
corrosie. Het afwassen of beitsen van verbindingen voorkomt corrosie. In<br />
het hoofdstuk 4.3.4.7 wordt hier verder op ing egaan.<br />
4.3.4.2 Basis metalen en legeringen<br />
Wanneer we experimenteren met verschillende metalen leren we dat ze zich<br />
anders gedragen wanneer we er mee gaan <strong>solderen</strong>. We beperken onszelf<br />
hier even tot de nu nog standaard tin-lood legering. Onder dezelfde<br />
condities lijken ze anders te solder en. Zelfs het zelfde metaal kan<br />
veranderen in het gedrag als het verouderd. We kunnen concluderen dat<br />
bepaalde eigenschappen van metalen de soldeerbaarheid beïnvloeden . Dit<br />
heeft invloed op de vorming van een soldeerverbinding.<br />
Als we een geoxideerd koper en plaatje nemen en die proberen te <strong>solderen</strong><br />
dan is het onmogelijk om een goed verbinding te realiseren. Maar als we het<br />
koper plaatje oxide vrij maken door gebruik te maken van een chemische<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 32
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
reactie krijgen we een glimmend en glanzend plaatje die gemakkel ijker te<br />
<strong>solderen</strong> is. Dus de betrouwbaarheid van de soldeerverbinding hangt af van<br />
de oxidelaag op het basismateriaal. Wat we niet kunnen zien is de<br />
chemische reactie tussen de legering en het basismateriaal in co mbinatie<br />
met het vloeimiddel. Onder een microscoop is het mogelijk om de<br />
verbinding te beoordelen. Het is dus van belang welk basismateriaal en<br />
welke legering gebruikt wordt om een betrouwbare verbinding te realiseren.<br />
In Tabel 3 staat de soldeerbaarheid van basismateriale n weergegeven.<br />
T a b e l 3 S o l d e e r b a a r h e i d v a n e e n a a n t a l b a s i s m a t e r i a l e n<br />
Soldeerlegeringen<br />
We kunnen onderscheid maken tussen zacht- en hard<strong>solderen</strong> 15 . Dit heeft te<br />
maken met verschil in de smeltpunten tussen legeringen die worden<br />
gebruikt bij zacht<strong>solderen</strong> en bij hard<strong>solderen</strong>. In hoofdstuk 4.3.4<br />
verschillende soorten <strong>solderen</strong> ga ik hier uitgebreider op in.<br />
15 B r o n : W e r k b o e k m i l i e u m a a t r e g e l e n m e t a l e k t r o i n d u s t r i e . http://www.foindustrie.nl/aspx/get.aspx?xdl=/views/fo<br />
-industrie2007/xdl/<br />
page&ItmIdt=00000168&SitIdt=00000002&VarIdt=00000001<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 33
Legeringen voor het zacht <strong>solderen</strong><br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Vroeger was het meest gebruikte soldeer bij zacht<strong>solderen</strong> een tin/lood<br />
legering. Een tin legering kan bestaan uit koper, zilver of andere metalen.<br />
Tin/zilversoldeer wordt bijvoorbeeld toegepast bij het <strong>solderen</strong> van<br />
roestvast staal. Met de intrede van loodvrij <strong>solderen</strong> zijn er tal van andere<br />
legeringen mogelijk. Waar tin/zilver/(koper) een veel voorkomende is.<br />
Voorkomende legeringen bij zacht<strong>solderen</strong> zijn:<br />
– tin/zilver;<br />
– tin/zilver/koper;<br />
– tin/koper/bismunt;<br />
– tin/koper/stibium;<br />
– tin/lood/zilver;<br />
– lood/zilver;<br />
– zink/cadmium;<br />
– tin/lood legeringen met indium, bismut of antimoon.<br />
Legeringen voor het hard<strong>solderen</strong><br />
Voor het hard<strong>solderen</strong> van staal wordt meestal koper - en messingsoldeer<br />
gebruikt. Op roestvrij staal wordt, naast kopersoldeer, meestal zilversoldeer<br />
aangewend. Voor het hard<strong>solderen</strong> van aluminium z ijn hoofdzakelijk de<br />
aluminium/siliciumsoldeer soorten geschikt. Het <strong>solderen</strong> van verzinkt<br />
staalplaat kan worden uitgevoerd met zilversoldeer.<br />
Voorkomende legeringen bij hard<strong>solderen</strong> zijn:<br />
– koper/zink;<br />
– koper/zink/nikkel;<br />
– koper/zink/zilver;<br />
– koper/zink/zilver/tin;<br />
– koper/zink/zilver/cadm ium;<br />
– koper/zilver/fosfor;<br />
– aluminium/silicium.<br />
Legeringen voor het hoogtemperatuur<strong>solderen</strong><br />
Bij hoogtemperatuur<strong>solderen</strong> zijn de meest gebruikte soldeersoorten<br />
legeringen op basis van nikkel en/of edelmetaal. Voor het<br />
hoogtemperatuur<strong>solderen</strong> van staal wor dt vooral kopersoldeer toegepast.<br />
Ook soldeersoorten op basis van zilver en palladium kunnen worden<br />
gebruikt. Voor roestvast staal dient de soldeerkeuze te worden afg estemd<br />
op het type staal (ferri tisch, martensitisch, austenitisch of<br />
precipitatiehardend).<br />
Veel voorkomende legeringen bij het hoogtemperatuur<strong>solderen</strong> zijn:<br />
– <strong>solderen</strong> op basis van koper;<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 34
– <strong>solderen</strong> op basis van zilver;<br />
– <strong>solderen</strong> op basis van goud;<br />
– <strong>solderen</strong> op basis van nikkel;<br />
– <strong>solderen</strong> op basis van palladium.<br />
4.3.4.2 Definities <strong>solderen</strong><br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Er zijn verschillende definities te vinden in de literatuur. Elk van deze<br />
hieronder beschreven definities bevatten het basisprincipe van <strong>solderen</strong>. De<br />
definities verschillen van elkaar. Hoewel de grote lijnen zichtbaar zijn. De<br />
toepasbaarheid van <strong>solderen</strong> is afhankelijk hoe een definitie wor dt<br />
gedefinieerd. Om een beeld te geven van de verschillen in definities heb ik<br />
hieronder een aantal beschreven. Om als laatste mijn eigen definitie van<br />
<strong>solderen</strong> weer te kunnen geven.<br />
Definitie <strong>solderen</strong>, Roloff/Matek Machine onderdelen (Roloff, 2002) .<br />
“Solderen is een thermische procedure voor het materiaal verbindend<br />
samenvoegen of bekleden van materialen, waarbij er een vloeibare fase door<br />
het smelten van soldeer of door diffusie aan de grensvlakken ontstaat. De<br />
smelttemperatuur van het basismateriaal wordt daarbij niet bereikt.”<br />
Definitie <strong>solderen</strong>, Solderen (Dijk, 1984).<br />
“Het verbinden van al of niet verschillende soorten van metalen, door<br />
middel van een gesmolten metaal of legering met een lager smeltpunt,<br />
noemt men <strong>solderen</strong>.”<br />
Definitie <strong>solderen</strong> , The basics of soldering (Rahn, 1993) .<br />
“Solderen is een kunst, nog een tamelijk recentelijk wetenschap. Sommigen<br />
zeggen het is de meest populaire methode om twee metalen met e lkaar te<br />
verbinden.”<br />
Definitie <strong>solderen</strong> , The basics of soldering (Rahn, 1993).<br />
“Solderen in een proces waarbij twee metalen, met elk een vrij hoog<br />
smeltpunt aan elkaar te verbinden met een derde metaal met een relatief<br />
lager smeltpunt.”<br />
Definitie <strong>solderen</strong>, ABC voor <strong>solderen</strong> (B.V. Chemische Fabriek, 1985)<br />
“Het verbinden van metalen, doormiddel van een gesmolten metaal of<br />
legering met een lager smeltpunt”<br />
Definitie <strong>solderen</strong>, M icroverbinden, lassen, <strong>solderen</strong>, lijmen en bon den.<br />
(Voormans, Bosch, NIL, & CME, 1994)<br />
“Een soldering is een verbinding die ontstaat na het stollen van een<br />
gesmolten verbindingsmateriaal met een lager smeltpunt dan elk der te<br />
verbinden materiaal”<br />
Definitie <strong>solderen</strong>, Solft Soldering, Hard Soldering and Brazing (Cain, 2002).<br />
Solderen is een zeer eigenaardige, maar zeer vaak voorkomende,<br />
werking, waarbij twee metalen, of gelijksoortige of ongelijksoortige, worden<br />
verenigd door een derde metaal door middel van warmte.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 35
Eigen definitie<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Solderen is een handeling waarbij metaaldelen onder verhitting met elkaar<br />
worden verbonden doo r middel van een toevoegmateriaal met een lager<br />
smeltpunt dan het basismateriaal.<br />
4.3.4.3 Verschillen de soorten <strong>solderen</strong><br />
Soldeerprocessen voldoen aan bepaalde eisen. Alle eisen zijn bepalend voor<br />
de smelttemperatuur van de soldeerlegering en de manier van verhitten van<br />
zowel het basismateriaal, legeringen en de componenten . Temperatuur is<br />
een belangrijke factor om goed te kunnen <strong>solderen</strong>. De voor en na<br />
behandeling van het te <strong>solderen</strong> product is van groot belang. Er kan<br />
onderscheid gemaakt worden rekening houdend met de smelttemperatuur<br />
van het soldeer in de volgende drie p rocessen.<br />
– zacht<strong>solderen</strong>;<br />
– hard<strong>solderen</strong>;<br />
– hoogtemperatuur<strong>solderen</strong>.<br />
Zacht<strong>solderen</strong><br />
Het smeltpunt van de legering die geb ruikt wordt bij het zacht<strong>solderen</strong> is<br />
lager dan 450 °C. De legering ook wel toevoegmateriaal genoemd heeft een<br />
lager smeltpunt dat het basismateriaal. Anders zou het basismateriaal en<br />
het toevoegmateriaal in elkaar overvloeien. Met als gevolg een te grote<br />
diffusiezone.<br />
Hard<strong>solderen</strong><br />
Bij hard<strong>solderen</strong> gebruik je een temperatuur boven de 450 °C. Het<br />
basismateriaal heeft over het algemeen een langer smeltpunt dan het<br />
toevoegmateriaal. Na het verhitten van het basismateriaal en het<br />
toevoegmateriaal treedt door de capillaire werking de spleet vol met het<br />
gesmolten toevoegmateriaal.<br />
Hoogtemperatuur<strong>solderen</strong><br />
Het hoogtemperatuur<strong>solderen</strong> lijkt op het hard<strong>solderen</strong> maar een groot<br />
verschil is dat er gebruik gemaakt wordt van een omgeving stemperatuur die<br />
gecontroleerd geregeld kan worden. De smelttemperatuur van de legering<br />
bij hoogtemperatuur<strong>solderen</strong> ligt hoger dan 900 °C. In Tabel 4 staan<br />
verschillende processen weergegeven.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van o nd er zoeksgegeven s | 36
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
T a b e l 4 S o l d e e r p r o c e s s e n<br />
Zacht<strong>solderen</strong> <strong>solderen</strong> met vaste kolf<strong>solderen</strong> (soldeerbout)<br />
verhittingselementen blok<strong>solderen</strong><br />
rol<strong>solderen</strong><br />
<strong>solderen</strong> door vloeistof soldeerbad <strong>solderen</strong><br />
golf<strong>solderen</strong><br />
sleep<strong>solderen</strong><br />
ultrasoon <strong>solderen</strong><br />
hersmelt<strong>solderen</strong><br />
<strong>solderen</strong> door gas vlam<strong>solderen</strong><br />
heetgas <strong>solderen</strong><br />
<strong>solderen</strong> in gasoven<br />
<strong>solderen</strong> door straling lichtstraal <strong>solderen</strong><br />
<strong>solderen</strong> door elektrische stroom inductie<strong>solderen</strong> (oxiderend)<br />
weerstand<strong>solderen</strong><br />
oven<strong>solderen</strong> (oxiderend)<br />
Hard<strong>solderen</strong> <strong>solderen</strong> door vloeistof soldeerbad <strong>solderen</strong><br />
zoutbad <strong>solderen</strong><br />
<strong>solderen</strong> door gas vlam<strong>solderen</strong><br />
<strong>solderen</strong> door elektrische gasontlading lichtboog<strong>solderen</strong><br />
<strong>solderen</strong> door straling lichtstraal <strong>solderen</strong><br />
laserstraal <strong>solderen</strong><br />
elektronenbundel <strong>solderen</strong><br />
<strong>solderen</strong> door elektrische stroom inductie<strong>solderen</strong> (oxiderend)<br />
weerstand<strong>solderen</strong><br />
oven<strong>solderen</strong> (oxiderend)<br />
oven<strong>solderen</strong> (reducerend)<br />
oven<strong>solderen</strong> (inert)<br />
oven<strong>solderen</strong> (vacuüm)<br />
Hoogtemperatuur <strong>solderen</strong> door straling laserstraal <strong>solderen</strong><br />
<strong>solderen</strong> elektronenbundel <strong>solderen</strong><br />
<strong>solderen</strong> door elektrische stroom inductie<strong>solderen</strong> (reducerend)<br />
inductie<strong>solderen</strong> (inert)<br />
inductie<strong>solderen</strong> (vacuüm)<br />
oven<strong>solderen</strong> (reducerend)<br />
oven<strong>solderen</strong> (inert)<br />
oven<strong>solderen</strong> (vacuüm)<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 37
Verhittingsbronnen en omgevingscondities voor <strong>solderen</strong><br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Het toevoegmateriaal wordt boven de smelttemperatuur gebracht. Nadat het<br />
gesmolten is, zal dit over de te verbinden onderdelen vloeien en door<br />
gebruik te maken van een vloeimiddel zal er een chemische reacties<br />
ontstaan in de diffusiezone. Er ontstaat een goede verbinding.<br />
Hoe het toevoegmateriaal kan uitvloeien over het basismateriaal is<br />
bepalend voor de kwaliteit van de ve rbinding. Het blijft een combinatie van<br />
de procestemperatuur, de temperatuur van de component en en de reactie in<br />
de diffusiezone om tot een betrouwbare verbinding te komen. Voor elk te<br />
<strong>solderen</strong> component kan een ander soldeerproces gekozen worden.<br />
4.3.4.4 Verschillende soldeerprocessen<br />
Om een indruk te geven hoeveel en welke soldeerprocessen er zijn heb ik in<br />
de volgende drie hoofdstukken de in tabel 2 weergegeven soldeerprocessen<br />
verder beschreven. Er zijn vele vormen van soldeerprocessen. In de tabel 2<br />
staan de meest voorkomende. De technologie rondom <strong>solderen</strong> in constant<br />
in ontwikkeling en het is mogelijk dat er daarom een aantal processen<br />
ontbreken.<br />
Kolf<strong>solderen</strong><br />
Bij kolf<strong>solderen</strong> wordt gebruik gemaakt van een soldeerbout. Die contact<br />
maakt met het de te <strong>solderen</strong> componenten. De soldeertemperatuur wordt<br />
door geleiding overgebracht in naar de componenten. Het toevoegmateriaal<br />
kan tegen de op temperatuur gehouden componenten gehouden worden<br />
waardoor het toevoegmateriaal smelt en vloeit.<br />
Soldeerbad <strong>solderen</strong><br />
Door het onderdompelen (dompel<strong>solderen</strong>) en het van tevoren aanbrengen<br />
van vloeimiddel op de componenten wordt een soldeerverbinding gemaakt.<br />
Het aanbrengen van vloeimiddel kan door componenten te be sproeien,<br />
kwasten of door<br />
onderdompeling in een<br />
fluxbad. Een andere<br />
mogelijkheid is dat de flux en<br />
soldeerlegering zich in<br />
hetzelfde soldeerbad<br />
bevinden.<br />
Dit proces kan zowel<br />
toegepast worden in<br />
geavanceerde productielijnen<br />
als handmatige dompeling.<br />
In Figuur 20 een weergave van<br />
een soldeerbad.<br />
F i g u u r 20 P r i n c i p e v a n h e t d o m p e l s o l d e r e n ( A f b e e l d i n g FME)<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 38
Golf<strong>solderen</strong><br />
Golf<strong>solderen</strong> is vergelijkbaar met dompel<strong>solderen</strong>. In<br />
Figuur 21 een voorstelling van golf<strong>solderen</strong> waarbij<br />
duidelijk een golf gecreëerd wordt. Bij dit proces is<br />
er ook een soldeerbad aanwezig maar dan met een<br />
controleerbare golf. D e componenten worden door<br />
gebruik te maken van een rails door de golf<br />
getrokken. Vooraf wordt een flux aangebracht. Dit<br />
proces is geschikt voor soldeerverbindingen waarbij<br />
de componenten met de pootjes door de printpl aat<br />
heen steken. Door verlijming of ombuigen van de<br />
pootjes blijven de componenten op hun plek.<br />
Sleep<strong>solderen</strong><br />
Het woord in sleep in sleep<strong>solderen</strong> komt van het slepen van de<br />
componenten door een soldeerbad en is dan ook<br />
vergelijkbaar met het dompel<strong>solderen</strong>. Figuur 22<br />
geeft twee manieren van slepen weer.<br />
Componenten worden door een soldeerbad heen<br />
en weer gesleept. Om een soldeerverbinding te<br />
maken is het ook hier van belang dat de<br />
componenten vooraf vast gezet worden.<br />
Ultrasoon <strong>solderen</strong><br />
De trillingen die b ij het ultrasoon<strong>solderen</strong><br />
worden opgewekt zorgen ervoor dat de oxide laag<br />
verwijderd wordt. Het gebruik van flux is vaak<br />
niet meer nodig. Na dit proces worden<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
componenten in een soldeerbad ondergedompeld. Dit proces biedt ve el<br />
mogelijkheden voor zacht<strong>solderen</strong> van zeer dunne constructies.<br />
Hersmelt<strong>solderen</strong><br />
Het principe van hersmelt<strong>solderen</strong> is dat de componenten verwarmt worden<br />
door een chemische inerte vloeistof die op kook temperatuur gebracht<br />
wordt en gaat dampen. En daar gaa t het om de damp zorgt voor de<br />
warmteoverdracht en laat de legering smelten . Deze vloeistof laat geen<br />
corrosie achter op de componenten en heeft een zeer stabiel kookpunt (200<br />
°C en 215 °C). Als de vloeistof kookt, vormt zich boven de kokende vloeistof<br />
een verzadigde damplaag, waarin zich geen zuurstof of andere gassen<br />
bevinden. Een beschermende dampomgeving.<br />
Vlam<strong>solderen</strong><br />
F i g u u r 21 P r i n c i p e v a n<br />
g o l f s o l d e r e n ( A f b e e l d i n g F M E )<br />
F i g u u r 22 P r i n c i p e v a n<br />
s l e e p s o l d e r e n ( A f b e e l d i n g F M E )<br />
Bij het vlam<strong>solderen</strong> wordt de warmte die nodig is voor dit proces met een<br />
brander gegenereerd. Door gebruik te maken van een regelbare brander kan<br />
een brandbaar gas (acetyleen, propaan of aardgas) in combinatie met<br />
zuurstof zal verbrand worden en zorgen voor de warmteaanvoer. En een<br />
temperatuur boven 450 °C kan dan bereikt worden. Waardoor er<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 39
hardegsoldeerd kan worden met een legering v an messing, zilver of<br />
aluminium. Als vloeimiddel kan een poeder gebruikt worden.<br />
Heetgas <strong>solderen</strong><br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Bij het heetgas<strong>solderen</strong> wordt een elektrisch verwarmde luchtstroom als<br />
warmte aanvoer gebruikt. De legering zal door de verhitte luchtstroom<br />
vloeien.<br />
Lichtstraal <strong>solderen</strong><br />
Lichtpunten die verkregen kunnen worden door lampen worden tot een<br />
punt/brandstraal op één punt gebracht. De smelttemperatuur kan dan<br />
bereikt worden.<br />
Inductie<strong>solderen</strong><br />
Een hoog hoogfrequente stroom van 10.000 Hz of<br />
hoger dan 50.000 Hz zorgt voor de benodigde<br />
temperatuur. Een magneetveld wat door de geleider<br />
ook wel werkspoel genoemd gaat een wisselstroom.<br />
De geleider is ringvormig of zo gevormd dat de<br />
componenten er tussen zitten. Zodat er een<br />
wisselend magneetveld ontstaat. In Figuur 23<br />
weergegeven. Het metaal wat in de ringvorm zit en<br />
dus ook in het magneetveld zorg voor<br />
inductiestroom. Hierd oor kan het componenten<br />
verhit worden. Hoe effectiever de frequentie is hoe<br />
beter de indringdiepte is. Ook de weerstand van het<br />
basismateriaal en de geleidbaarheid hebben invloed<br />
op de warmte overdacht.<br />
Weerstand<strong>solderen</strong><br />
Door het opwekken van de benodigde warmte wordt<br />
de overgangsweerstand tussen twee of meer op<br />
elkaar geklemde platen een elektrische stroom gestuurd. Waardoo r er een<br />
gecontroleerde stroom ontstaat waarbij het basismateriaal vloeibaar wordt<br />
en door druk van de elektroden samen vloeit. Een uitvoering van een<br />
handzaam apparaat maakt dit proces tot een mobiele proces.<br />
Oven<strong>solderen</strong><br />
F i g u u r 23 P r o d u c t e n v o r m v a n<br />
d e w e r k s p o e l ( A f b e e l d i n g F M E )<br />
Bij het oven<strong>solderen</strong> worden de t e <strong>solderen</strong> componenten door een oven<br />
gevoerd. De ovens zijn elektrisch of door gas verwarmd. Soldeerprocessen<br />
kunnen plaatsvinden onder atmosferische condities, met behulp van<br />
vloeimiddelen, of een andere beschermende omgeving. Ovens worden<br />
gebruikt om soldeer dat reeds in een eerder stadium is aangebracht, te laten<br />
smelten en een verbinding te laten vormen. Een veel gebruikte<br />
soldeertechniek voor toepassing in ovens is de reflow -techniek.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 40
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
In een reflow-machine wordt het soldeer als koude substantie op het<br />
moedermateriaal aangebracht. Daarna wordt de te verbinden component<br />
opgebracht en wordt het geheel verhit in een oven.<br />
Infrarood<strong>solderen</strong><br />
Straling zorgt voor de temperatuur. Het gehele werkstuk wordt verwarmt de<br />
componenten zijn bestand tegen de warmte. De legering zal wel vloeien.<br />
Een elektrisch verhittingselement dat bijvoorbeeld bestaat uit een wolfraam<br />
of nichroom draad zorgt voor de straling. Door gecontroleerd de ontstane<br />
warmtestraling te focussen op de soldeerplaats van het werkstuk, waardoor<br />
deze wordt verwarmd tot de juiste soldeertemperatuur. Dit is het geval in<br />
zogenoemde infraroodsoldeerovens weergegeven in Figuur 24.<br />
F i g u u r 24 I n f r a r o o d s o l d e r e n i n o v e n ( A f b e e l d i n g F M E )<br />
Laserstraal <strong>solderen</strong><br />
De warmte die vrijkomt bij de straling van een laser wordt gebruikt om te<br />
<strong>solderen</strong>. Een goede lichtbron in één frequentie zorgt voor de juiste straling<br />
van lasers. Door de laserstraal te focussen kunnen de componenten<br />
verwarmd worden. Voor micro<strong>solderen</strong> is dit principe uiterst geschikt. Er<br />
worden twee typen lasers toegepast de CO2-gaslaser en de vaste stof laser.<br />
4 An alyse e n ver ant woording v a n ond er zoeksgegeven s | 41
4.3.4.5 <strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong>.<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Om loodvrij <strong>solderen</strong> toe te kunnen passen binnen het schoolvak techniek<br />
is het van belang om te weten wat loodvrij <strong>solderen</strong> precies is en wat de<br />
mogelijkheden zijn t.a.v. loodvrije legering en. De wetgeving beschreven in<br />
hoofdstuk 4.3.1. is een gegeven. Wat het belang zal zijn om de wetgeving na<br />
te steven in het onderwijs staat beschreven in hoofdstuk 4.3.5 en zal ik nu<br />
niet op in gaan. Om loodvrij <strong>solderen</strong> in het onderwijs toe te passen heb ik<br />
mij eerst beperkt tot het zacht<strong>solderen</strong>.<br />
<strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong> is het <strong>solderen</strong> zonder gebruik te maken van<br />
loodhoudende legering en componenten. Er kan loodvrij gesoldeerd worden<br />
met vijf verschillende legeringen allemaal in combinatie met tin. Dit kan<br />
door een tinkoper-, tinzilver-, tinantimoon -, tinbismut- en tinzinksoldeer<br />
of een combinatie daarvan te gebruiken . <strong>Loodvrij</strong> legeringen verschillen ten<br />
opzicht van de loodhoudende. Loodhoudend <strong>solderen</strong> is veelvoorkomend<br />
proces waar gebruiksgemak en brede toepassing een grote rol speelt.<br />
Bij loodvrij <strong>solderen</strong> zal er rekening gehouden moeten worden met een<br />
aantal factoren;<br />
- hoger smelttemperatuur ;<br />
- slechter vloeigedrag;<br />
- doffer uiterlijk;<br />
- brossere verbindingen;<br />
- snellere gereedschap slijtage (bouttips )<br />
Een veel voorkomende legering is de SAC legering waarbij de S voor Sn(tin),<br />
A voor Ag(zilver) en C voor Cu (koper) staan. Een veel gebruikte legering is<br />
bijvoorbeeld de SAC305 (Sn96,5Ag3,0Cu0,5) wat een smeltpunt van 217 0 C<br />
heeft. Bij massaproductie worden vaak SnZn legeringen toegepast. SnZn<br />
legeringen hebben een lager smeltpunt en een lagere kostprijs. Nadeel is de<br />
oxidatiebestandheid. De verschillende legeringen en hoe ze te gebruiken zal<br />
ik verder beschrijven in het volgende hoofdstuk .<br />
4.3.4.6 loodvrije legeringen?<br />
Zoals eerder beschreven kan er loodvrij gesoldeerd worden met vijf<br />
verschillende legeringen allemaal in combinatie met tin. Tabel 5 is een<br />
overzicht van deze verschillende legeringen. Verschillende legeringen voor<br />
verschillende doeleinden. De verschillende loodvrij legeringen worden<br />
verder uitgediept. Voor en nadelen worden tegen elkaar afgewogen en er<br />
wordt beschreven wat voor legeringen het zijn.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 42
T a b e l 5 C h e m i s c h e s a m e n s t e l l i n g v a n l o o d v r i j e t i n z a c h t s o l d e r e n ( t a b e l F M E )<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
smelt- of soli- chemische samenstelling in gewichtsprocenten<br />
legerings- legeringsaanduiding d),e)<br />
nummer a) volgens ISO 3677 b) peratuur [ºC] c) Sn Pb f) Sb Bi Cd Cu Au In Ag Al As Fe Ni Zn<br />
tin-antimoon 201 S-Sn95Sb5 235/240 rest 0,10 4,5 tot 5,5 0,10 0,002 0,05 0,05 0,10 0,10 0,001 0,03 0,02 0,01 0,001<br />
bismuth-tin 301 S-Bi58Sn42 139 41 tot 43 0,10 0,10 rest 0,002 0,05 0,05 0,10 0,10 0,001 0,03 0,02 0,01 0,001<br />
tin-koper<br />
tin-koper-zilver<br />
401<br />
S-Sn99Cu1<br />
(Sn99,3Cu0,7)<br />
227<br />
rest<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,002<br />
0,5 tot 0,9<br />
402 S-Sn97Cu3 227/310 rest 0,10 0,10 0,10 0,002 2,5 tot 3,5 0,05 0,10 0,10 0,001 0,03 0,02 0,01 0,001<br />
501<br />
S-Sn98Cu1Ag<br />
(Sn99Cu0,7Ag0,3)<br />
217/227<br />
rest<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,06<br />
0,002<br />
0,5 tot 0,9<br />
0,05<br />
0,05<br />
0,10<br />
0,10<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 43<br />
0,10<br />
0,2 tot 0,4<br />
502 S-Sn95Cu4Ag1 217/353 rest 0,10 0,10 0,08 0,002 3,5 tot 4,5 0,05 0,10 0,8 tot 1,2 0,001 0,03 0,02 0,01 0,001<br />
503 S-Sn92Cu6Ag2 217/380 rest 0,10 0,10 0,08 0,002 5,5 tot 6,5 0,05 0,10 1,8 tot 2,2 0,001 0,03 0,02 0,01 0,001<br />
indium-tin 601 S-In52Sn48 118 47,5 tot 48,5 0,10 0,10 0,10 0,002 0,05 0,05 rest 0,10 0,001 0,03 0,02 0,01 0,001<br />
tin-koper-zilver-bismuth<br />
tin-zilver<br />
tin-zilver-koper<br />
tin-zilver-bismuth-koper<br />
611<br />
612<br />
701<br />
S-Sn87In8Ag4Bi1 h)<br />
(Sn88In8Ag3,5Bi0,5)<br />
S-Sn91In4Ag4Bi1 h)<br />
(Sn92In4Ag3,5Bi0,5)<br />
S-Sn96Ag4<br />
(Sn96,3Ag3,7)<br />
197/208<br />
210/215<br />
221/228<br />
rest<br />
rest<br />
rest<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,3 tot 0,7 0,002<br />
0,3 tot 0,7 0,002<br />
0,10<br />
0,002<br />
0,05<br />
0,05<br />
0,05<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,03<br />
0,03<br />
0,05 7,5 tot 8,5 3,2 tot 3,8 0,001 0,03<br />
0,05 3,5 tot 4,5 3,2 tot 3,8 0,001 0,03<br />
0,05<br />
0,10<br />
3,5 tot 3,9<br />
702 S-Sn97Ag3 221/224 rest 0,10 0,10 0,10 0,002 0,05 0,05 0,10 2,8 tot 3,2 0,001 0,03 0,02 0,01 0,001<br />
703<br />
S-Sn96Ag4<br />
(Sn96,5Ag3,5)<br />
221<br />
rest<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,002<br />
0,05<br />
0,05<br />
0,10<br />
3,3 tot 3,7<br />
704 S-Sn95Ag5 221/240 rest 0,10 0,10 0,10 0,002 0,05 0,05 0,10 4,8 tot 5,2 0,001 0,03 0,02 0,01 0,001<br />
711<br />
712<br />
713<br />
714<br />
721<br />
S-Sn96Ag3Cu1 h)<br />
(Sn96,5Ag3Cu0,5)<br />
S-Sn95Ag4Cu1 h)<br />
(Sn95,8Ag3,5Cu0,7)<br />
h)<br />
(Sn95,5Ag3,8Cu0,7)<br />
S-Sn95Ag4Cu1 h)<br />
(Sn95,5Ag4 Cu0,5)<br />
217/220<br />
217/218<br />
217/229<br />
213/218<br />
(Sn96Ag2,5Bi1Cu0,5)<br />
h)<br />
i)<br />
rest<br />
rest<br />
rest<br />
rest<br />
rest<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,002<br />
0,002<br />
0,002<br />
0,002<br />
0,3 tot 0,7<br />
0,5 tot 0,9<br />
0,5 tot 0,9<br />
0,3 tot 0,7<br />
0,05<br />
0,05<br />
0,05<br />
0,05<br />
0,8 tot 1,2 0,002 0,3 tot 0,7 0,05<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
2,8 tot 3,2<br />
3,3 tot 3,7<br />
3,6 tot 4,0<br />
3,8 tot 4,2<br />
2,3 tot 2,7<br />
tin-zink 801 S-Sn91Zn9 199 rest 0,10 0,10 0,10 0,002 0,05 0,05 0,10 0,10 0,001 0,03 0,02 0,01 8,5 tot 9,5<br />
tin-zink-bismuth 811 S-Sn89Zn8Bi3 190/197 rest 0,10 0,10 2,8 tot 3,2 0,002 0,05 0,05 0,10 0,10 0,001 0,03 0,02 0,01 7,5 tot 8,5<br />
a) Voor informatie over lEC afkortingen, zie tabel 3.1.<br />
b) In de voorgestelde revisie van 1SO 3677 moet "S-" weggelaten worden van de legeringsaanduiding en deze dan nauwkeuriger gespecificeerd. Zie ook de legeringsaanduiding tussen haakjes.<br />
c) De temperaturen zijn ter informatie en zijn geen gespecificeerde eisen voor de legering.<br />
d) Alle enkelvoudige opgegeven cijfers zijn maximum waarden als verontreinigingen. Gebieden zijn opgegeven voor de legeringen<br />
e) Elementen weergegeven als "rest" (bijv. restant) zijn berekende waarden als verschil van 100 %.<br />
f) Loodcijfers opgegeven tot 0,20 % kunnen in toepassingen worden gebruikt die niet onder bestaande wetgeving vallen waarin lagere loodniveaus zijn vereist, en daar waar overeengekomen door koper en leverancier.<br />
g) Het nikkelgehalte als verontreiniging wordt niet gespecificeerd; echter er dient op het feit gelet te worden dat patenten zijn verleend voor legeringen die Sn, Cu en Ni bevatten.<br />
h) Legering onderworpen aan patentrechten, zie ook de inleiding voor patenthouders in ISO 9453:2006(E).<br />
i) Waarden bepaald met Differential Scanning Calorimetry (DSC). Als andere mogelijkheid kan een eutectische temperatuur van 217 ºC worden gemeten met de thermokoppel meetmethode.<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,03<br />
0,03<br />
0,03<br />
0,03<br />
0,03<br />
0,03<br />
0,03<br />
0,02<br />
0,02<br />
0,02<br />
0,02<br />
0,02<br />
0,02<br />
0,02<br />
0,02<br />
0,02<br />
0,02<br />
0,02<br />
0,01<br />
0,01<br />
0,01<br />
0,01<br />
0,01<br />
0,01<br />
0,01<br />
0,01<br />
0,01<br />
0,01<br />
0,01<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001<br />
0,001
Tinkoperlegering (SnCu) (zie Tabel 5)<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Tinkoper is een relatief goedkope legering. De smelttemperatuur ligt wat<br />
hoger dan bij de tinlood legering ongeveer rond de 230 0 C. Vaak gebruik je<br />
tinkoper soldeer als vervanger van het wat duurder tinzilversoldeer. De<br />
toelaatbare bedrijfstemperatuur van 100 0 C (Figuur 25) wordt veroorzaakt<br />
door ongunstiger microstructurele soldeemaadeigenschappen. De<br />
legeringring zorgt voor dichte en<br />
schone naden waar nabewerking<br />
niet noodzakelijk is. En een sterke<br />
corrosiebestendige<br />
soldeerverbindingen. Figuur 26 een<br />
overzicht van de vloeimiddelen.<br />
Soldeermethode: vlam<strong>solderen</strong>,<br />
bout<strong>solderen</strong> en inductie.<br />
F i g u u r 25 Sn- C u f a s e d i a g r a m ( B a t h , 2 0 0 7 ) F i g u u r 26 V l o e i m i d d e l e n<br />
Tinzilverlegering (SnAg) (zie Tabel 5)<br />
Van de tinzilverlegering zijn vele legeringen mogelijk. De 96,5/3,5<br />
tinzilverlegering heeft een eutectisch smeltpunt van 221 0 C (Figuur 28). De<br />
maximale bedrijfstemperatuur kan voor dit soldeer oplopen tot 175 0 C. De<br />
sterkte van tinzilver legering is hoger dan van tinloodlegering.<br />
Tinzilverlegering is geschikt voor gebruik i n de voedingsmiddelenindustrie<br />
het is namelijk lood- en cadmiumvrij. Ook prima bruikbaar voor<br />
drinkwaterleidingen omdat er geen<br />
corrosie plaats vindt. Het soldeer<br />
vindt dan ook toepassing in<br />
warmwaterleidingen, cv -ketels,<br />
boilers en dergelijke. Figuur 27 een<br />
overzicht van de vloeimiddelen.<br />
Soldeermethode: vlam<strong>solderen</strong>,<br />
bout<strong>solderen</strong> en inductie.<br />
F i g u u r 28 Sn- Ag f a s e d i a g r a m ( B a t h , 2 0 0 7 ) F i g u u r 27 V l o e i m i d d e l e n<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 44
Tinantimoonlegering (SnSb) (zie Tabel 5)<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Tinantimoonlegering ook wel stibiumlegering genoemd bestaat uit 95% tin<br />
en 5% antimoon heeft een smelttemperatuur tussen 235-240 0 C (Figuur<br />
29). De mechanische ste rkte van<br />
dit soldeer is ver gelijkbaar met die<br />
van tinzilverlegering. Met een<br />
hoger smeltpunt dan<br />
tinzilverlegering is de<br />
soldeertemperatuur ca. 60 0 C<br />
hoger. Het vloeigedrag op<br />
koperlegerin gen is geringer. Deze<br />
legering is goed toepassing in de<br />
elektrotechniek.<br />
F i g u u r 29 Sn- Sb f a s e d i a g r a m ( B a t h , 2 0 0 7 )<br />
Tinbismutlegering (SnBi) (zie Tabel 5)<br />
De tinbismutlegeringen hebben een lagere smelttemperatuur. Met een<br />
eutectische samenstelling van 58% bismut en 42% tin ligt het smeltpunt op<br />
139 0 C (Figuur 30). Dit is lager dan<br />
het eutectisch smeltpunt van<br />
tinloodlegering met 183 0 C. De<br />
tinbismutlegering is met name<br />
geschikt voor het <strong>solderen</strong> van<br />
koper en koperlegeringen.<br />
Vertinnen of te verzinken is van te<br />
voren aan te raden . Bij<br />
toenemende temperatuur en<br />
belastingduur neemt de sterkte<br />
van de verbin ding snel af.<br />
F i g u u r 30 Sn- Bi f a s e d i a g r a m ( B a t h , 2 0 0 7 )<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 45
Tinzinksoldeer (SnZn) (zie Tabel 5)<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
De tinzinklegering in de samenstelling van 91% tin en 9% zink met een<br />
laag smeltpunt van 199 0 C (Figuur<br />
31) is interessant als alternatief<br />
voor de dure SAC -legeringen. Voor<br />
het zacht<strong>solderen</strong> van aluminium<br />
wordt tinzinksoldeer vaak<br />
toegepast. Voor <strong>solderen</strong> met de<br />
bout is dit prima toepasbaar . De<br />
legering is niet corrosiebestendig.<br />
F i g u u r 31 Sn- Zn f a s e d i a g r a m ( B a t h , 2 0 0 7 )<br />
<strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong> is over het algemeen wat complexer dan de<br />
loodhoudende legeringen . De nieuwe samenstelling van legeringen, hogere<br />
temperatuur en soldeerbaarheid komen de bevochtiging niet ten goede. De<br />
bevochtiging is het uitvloeien van de legering op het basismateriaal. Om<br />
een goede bevochtiging te realiser en is het gebruiken van actievere flux<br />
noodzakelijk. Het soldeerproces is gevoelig voor oxidatie door het<br />
zuurstofgehalte van 21% wat zich in de lucht bevindt. Een optimale<br />
soldeerverbinding zou in een atmosfeervrije en met een minimale<br />
hoeveelheid flux m oeten zijn.<br />
4.3.4.7 Vloeimiddelen<br />
Er zijn verschillende vloeimiddelen te gebruiken in verschillende vormen.<br />
Om een keuze te maken welk vloeimiddel er gebruikt kan worden moet er<br />
rekening gehouden worden met:<br />
- het te <strong>solderen</strong> materiaal;<br />
- de soldeermethode;<br />
- bijzondere eisen: i.v.m. corrosieve aantasting, geleidbaarheid van het<br />
residu, e.d.<br />
Een vloeimiddel is een middel wat een reinigende werking heeft op het<br />
basismateriaal. Als het basismateriaal geoxideerd is zullen deze door het<br />
aanbergen en het daarna v erhitten van vloeimiddelen, door de chemische<br />
reactie het oppervlakte reinigen. Tijdens het aanbrengen van een legering<br />
zal het basismateriaal beschermt blijven. Ook de oppervlakte spanning<br />
neemt niet verder toe. Het vooraf verwijderen van oxiden en schoo n<br />
houden van het basismateriaal zal de verbinding bevorderlijken.<br />
Een vloeimiddel zal dan ook aan een aantal eisen moeten voldoen:<br />
- Wanneer bevochtiging plaats vindt zal het vloeimiddel tegen die<br />
temperatuur moeten kunnen.<br />
- Lager dan de soldeertemperatuur zal het vloeimiddel opgelost moeten<br />
zijn. Zodat de legering in plaats van het vloeimiddel kan komen.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 46
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
- Het vloeimiddel moet stabiel zijn onder verschillende tempraturen tot<br />
de soldeertemperatuur is bereikt.<br />
- Het vloeimiddel moet niet agressief reageren<br />
- Het vloeimiddel zal lang genoeg moeten werken.<br />
- En gemakkelijk schoon te maken zijn.<br />
Bij het loodvrij <strong>solderen</strong> is een hogere temperatuur noodzakelijk. Dit heeft<br />
een nadelig effect op de vloeimiddelen. Door deze hogere temperatuur zal<br />
er meer vloeimiddel verd ampen en er meer rookontwikkeling plaats<br />
vinden.<br />
Zuinig en zo duurzaam mogelijk met een vloeimiddel omgaan is zeker van<br />
belang. Sommige vloeimiddelen hebben een residu wat corrosie<br />
veroorzaakt. Er zijn verschillende vloeistoffen op de markt. En er wordt<br />
onderscheid gemaakt tussen vloeimiddelen in de vorm van vloeistoffen,<br />
poeders en pasta's. Vloeimiddel worden in combinatie met een legering<br />
gebruikt. Dit kan door de legering te bekleden of in de kern te verwerken.<br />
Er zijn poeders en pasta's waarin zowel de legering als het vloeimiddel zijn<br />
verwerkt. Vloeimiddelen kunnen irriterend werken op de huid en<br />
verwondingen. Bij het werken in afgesloten ruimten moet er goed<br />
geventileerd worden. In Tabel 6 een overzicht van de verschillend e<br />
vloeimiddelen.<br />
4 An alyse e n ver ant wo ording van ond er zoeksgegeven s | 47
T a b e l 6 O v e r z i c h t v l o e i m i d d e l e n ( A f b e e l d i n g F M E )<br />
Vloeimiddel<br />
Type Basis Activering Vorm<br />
1<br />
Hars<br />
2<br />
Organisch<br />
3<br />
Anorganisch<br />
1<br />
op colofonium<br />
basis (rosin)<br />
2<br />
op non-colofonium<br />
basis (resin)<br />
1 wateroplosbaar<br />
2 wateronoplosbaar<br />
1 zouten<br />
2 zuren<br />
3 alkalisch<br />
1) Andere activatoren kunnen aanwezig zijn.<br />
1 geen activator<br />
toegevoegd<br />
2 halogeen geactiveerd 1)<br />
3<br />
niet-halogeen<br />
geactiveerd<br />
1<br />
met ammonium-<br />
chloride<br />
2<br />
zonder ammo-<br />
niumchloride<br />
1 fosforzuur<br />
2<br />
andere zuren<br />
1<br />
amines en/of<br />
ammonia<br />
A vloeibaar<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Vloeimiddelen bevatten niet altijd een stof die de oxidatie veroorzaakt<br />
zoals bijvoorbeeld fosfor. Harsvloeimiddelen zijn beperkt oxidere nd en<br />
veroorzaken een licht reactie op het basismateriaal . Waardoor ze alleen<br />
toepasbaar zijn voor oppervlakten die redelijk schoon zijn. Voor<br />
elektronica is harsvloeimiddel uiterst geschikt. Vloeimiddelen die een<br />
actievere reactie veroorzaken hebben een bredere toepasbaarheid.<br />
Koper is te <strong>solderen</strong> met bijna elk van de in Tabel 6 weergegeven<br />
vloeimiddelen. Het <strong>solderen</strong> van koper met ammoniumchloridehoudende<br />
vloeimiddelen is niet aan te raden i.v.m. corrosie aanslag.<br />
Vlam <strong>solderen</strong> wordt gedaan met een vloeimiddel wat stabiel en goed tegen<br />
langdurige verhitting kan. Door gebruik te maken van een vlam is de<br />
temperatuur niet stabiel en kan er het best een matig corroderend<br />
vloeimiddel toegepast worden.<br />
Voor staal en ongelegeerd s taal verbindingen kan het best gesoldeerd<br />
worden met corroderend vloeimiddel van zinkchloride/ ammoniumchloride.<br />
Zoutzuur in het vloeimiddel zorgt voor de chemische reactie met roestvast<br />
staal omdat de oxiden van roestvast staal erg stabiel zijn is een agre ssiever<br />
vloeimiddel nodig .<br />
B vast<br />
C pasta<br />
Bij aluminium wordt een vloeimiddel met chloriden van zink of tin<br />
gebruikt. Door chemische reactie die op treedt bij aluminium in<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 48
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
combinatie zink ontstaat er een tinlaag waarop goed gesoldeerd kan<br />
worden.<br />
Vloeimiddelen verschil len in stabiliteit en de reactie met oxiden op het<br />
basismateriaal. Doordat er veel verschillende eisen aan vloeimiddelen<br />
worden gesteld zijn er veel verschillende vloeimiddelen. In de tabellen 7<br />
en 8 een beschrijving en de kenmerken met toepassing.<br />
Tabel 7 V l o e i m i d d e l e n v o o r z a c h t s o l d e r e n v a n z w a r e m e t a l e n . ( t a b e l F M E )<br />
type-aanduiding beschrijving en kenmerken aanwijzingen voor de toepassing eigenschappen i.v.m. corrosie<br />
F-SW 11<br />
3.2.2<br />
F-SW 12<br />
3.1.1<br />
F-SW 13<br />
3.2.1<br />
F-SW 21<br />
3.1.1<br />
F-SW 22<br />
3.1.2<br />
F-SW 23<br />
2.1.3/2.2.1/2.2.3<br />
F-SW 24<br />
2.1.1/2.1.3/2.2.3<br />
F-SW 25<br />
2.1.2/2.2.2<br />
F-SW 26<br />
1.1.2<br />
F-SW 27<br />
1.1.3<br />
F-SW 28<br />
1.1.2<br />
F-SW 31<br />
1.1.1<br />
F-SW 32<br />
1.1.3<br />
F-SW 33<br />
1.2.3<br />
F-SW 34<br />
2.2.3<br />
Op basis van zink- en eventueel andere<br />
metaal- chloriden en/of<br />
ammoniumchloride in een waterige<br />
oplossing en aanwezigheid van vrij<br />
HCI, H 2S0 4, HNO of HF.<br />
Op basis van zink- en eventueel andere<br />
metaal- chloriden en/of<br />
ammoniumchloride.<br />
Voor sterk geoxideerde opper-<br />
vlakken (bijv. dakgoten van zink).<br />
Afdekken van tinbaden, vertinnen,<br />
met lap, blikindustrie en<br />
dompelvertinnen.<br />
Op basis van fosforzuur of fosfaten. Als vloeistof toepassen op koper,<br />
koperlegeringen en RVS.<br />
Op basis van zink- en eventueel andere<br />
metaal- chloriden en ammoniumchloride<br />
in organische toebereiding (bijv. in<br />
(hogere) alcoholen, vetten of minerale<br />
olieproducten, organische oplos-<br />
middelen en emulsies).<br />
Gelijk aan F-SW 21, echter zonder<br />
ammonium- chloride.<br />
Op basis van organische zuren (b.v.<br />
citroen-,olie-, stearine-en benzoëzuur)<br />
en hebben een mildere werking dan<br />
F-SW<br />
Op basis<br />
21<br />
van<br />
en F-SW<br />
aminen,<br />
22.<br />
diaminen en<br />
ureum.<br />
Koper en koperlegeringen, blik-<br />
industrie, dompel<strong>solderen</strong>.<br />
Koper en koperlegeringen,<br />
koperbuis installatietechniek.<br />
Lood en loodlegeringen, metaalwaren,<br />
fijnwerk.<br />
Fijnwerk, elektrotechniek (voor<br />
vlamsoldeerverbindingen zonder<br />
vloeimiddelresten).<br />
Op basis van organische Fijnwerk, elektrotechniek (voor<br />
zoutverbindingen<br />
anilinehydrochloride,<br />
(bijv. vlamsoldeerverbindingen zonder<br />
cetylpyridinium vloeimiddelresten).<br />
bromide en hydrazinehydrochloride.<br />
Op basis van natuurlijke harsen met<br />
toevoeging van organische<br />
zouthoudende activerings- middelen<br />
(bijv. glutaminezuur-hydrochloride).<br />
Op basis van natuurlijke of<br />
gemodificeerde harsen colofonium<br />
zonder toevoegingen.<br />
Voor inductief<strong>solderen</strong>, elektro-<br />
apparatenbouw, metaalwaren.<br />
Elektrotechniek, elektronische<br />
apparatuur.<br />
Afdekking van soldeerbaden.<br />
De resten van deze vloei-<br />
middelen zijn hygroscopisch<br />
en veroorzaken corrosie;<br />
resten moeten worden<br />
verwijderd.<br />
De resten van deze vloei-<br />
middelen kunnen matige<br />
corrosie veroorzaken.<br />
De resten van deze vloeimiddelen<br />
veroorzaken geen<br />
of zeer weinig corrosie. Voor<br />
o.a. elektrische meet-<br />
Op basis van natuurlijke harsen met Elektronische apparatuur, miniatoevoeging<br />
van organische zoutvrije tuurtechniek (SMD) en gedrukte<br />
apparatuur zijn de elektrische<br />
activeringsmiddelen (bijv. stearine-, schakelingen.<br />
en mechanische eigenschapsalicylpen<br />
twijfelachtig; daarom is<br />
Op basis<br />
of<br />
van<br />
adipinezuur).<br />
synthetische harsen met Elektronische apparatuur, minia- het aan te bevelen harsresten<br />
organische, halogeenvrije tuurtechniek (SMD) en gedrukte te verwijderen. Als oplosmidactiveringsmiddelen,<br />
echter zonder schakelingen.<br />
del kan alcohol of perchlooraminen,<br />
Op basis<br />
diaminen<br />
van organische,<br />
of ureum.<br />
halogeenvrije Elektronische apparatuur, minia- ethyleen worden gebruikt.<br />
zuren en natuurlijke hars colofonium,<br />
zonder aminen, diaminen of ureum.<br />
tuurtechniek (SMD)<br />
schakelingen.<br />
en gedrukte<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 49
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
T a b e l 8 V l o e i m i d d e l e n v o o r h a r d - e n z a c h t s o l d e r e n v a n l i c h t e m e t a l e n ( t a b e l F M E )<br />
type-aanduiding beschrijving en kenmerken aanwijzingen voor de toepassing eigenschappen i.v.m. corrosie<br />
F-LH 1<br />
FL10<br />
F-LH 2<br />
FL20<br />
Hygroscopisch vloeimiddel op basis<br />
van chloriden en fluoriden.<br />
Niet hygroscopisch vloeimiddel op basis<br />
van fluoriden.<br />
F-LW 1 * ) Soldeervormend vloeimiddel op basis van<br />
F-LW 2 *<br />
zink- en/of tinchloride en ammoniumchloride<br />
of organische stoffen.<br />
) Op basis van zuiver organische<br />
verbindingen bijv. aminen.<br />
soldeertemperatuur >550 ºC. De resten van deze vloeimiddelen<br />
veroorzaken corrosie;<br />
resten verwijderen door wassen<br />
of beitsen.<br />
De resten van deze vloeimid- Minder agressief dan F-LH 1<br />
delen zijn lastig te<br />
verwijderen.<br />
Vertinnen van lichtmetaal. De resten van deze<br />
vloeimiddelen veroorzaken<br />
corrosie.<br />
Wrijvend of ultrasoon zacht<strong>solderen</strong><br />
soldeertemperatuur 200 à 300 ºC<br />
F-LW 3 * ) Op basis van organische zoutverbindingen. t.b.v. zacht<strong>solderen</strong><br />
soldeertemperatuur 200 à 300 ºC<br />
*) De type-aanduiding voor zachtsoldeervloeimiddelen voor aluminium is niet opgenomen in NEN-EN 1045 noch in (NEN)ISO 9454-1.<br />
4.3.4.8 Soldeerverbindingen<br />
De soldeerverbinding is waar het uiteindelijk allemaal om draait. De<br />
loodhoudende verbind had veel voordelen. Maar de loodvri je is onder lage<br />
mechanische belasting sterker . Bij een hoge mechanische belasting is het<br />
omgekeerd. De schokbestendigheid voor de SAC soldeerverbinding is<br />
minder en heeft als oorzaak dat de legering minder flexibel is waardoor<br />
minder goed vibraties opgevangen worden .<br />
De loodvrije soldeerverbindingen zien er over<br />
het algemeen wat korreliger en doffer uit<br />
waardoor het niet eenvoudig is om een<br />
controle uit te voeren. Of de betrouwbaarheid<br />
van de verbinding met het oog te kunnen<br />
waarderen.<br />
Door de grote hoeveelheid van ongeveer 95%<br />
aan tin in de legeringen wordt de<br />
soldeerverbinding dof. Tijdens het afkoelen<br />
vormen er tindendrieten waarvan de vorming<br />
niet zal stoppen maar in een relatief<br />
langzamer tempo in ontwikkeling blijven.<br />
Als er aan werkstukken wordt gesoldeerd zal er rekening gehouden moeten<br />
worden hoe soldeerverbindingen toegepast worden. de functies, de<br />
constructiematerialen, verbindingsmethoden en spleetvormen.<br />
Let daarbij op de:<br />
- de mechanische eigenschappen ;<br />
- de bedrijfstemperatuur<br />
- de oxidatie- en/of corrosievastheid;<br />
- het elektrisch- en warmtegeleidingsvermogen;<br />
- de druk- en vacuümdichtheid;<br />
- de bewerkbaarheid;<br />
- de vormgeving.<br />
F i g u u r 32 V o r m i n g v a n t i n d e n d r i e t e n<br />
( R a h n , 1 9 9 3 )<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 50
De kwaliteit kan beoordeeld worden op:<br />
- de aard van de beide te <strong>solderen</strong> werkstukdelen;<br />
- de aard van het soldeer;<br />
- de aard van de binding tussen soldeer en werkstuk materiaal;<br />
- de keuze van de spleetconstructie;<br />
- de afmetingen van de spleet;<br />
- de gesteldheid van de te <strong>solderen</strong> oppervlakken.<br />
4.3.5 Onderwijs en <strong>solderen</strong><br />
4.3.5.1 Waarom <strong>solderen</strong> in het onderwijs?<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
In de enquête is aangegeven dat er in het onderijs weinig loodvrij<br />
gesoldeerd wordt. De behoefte om loodvrij te <strong>solderen</strong> is er zeker. De<br />
middelen voor het loodvrij <strong>solderen</strong> in het onderwijs zijn nog niet<br />
optimaal ontwikkeld.<br />
Aansluiting op het bedrijfsleven in noodzakelijk . Leerlingen zullen<br />
uiteindelijk aan het werk gaan en loodvrij <strong>solderen</strong> tegenkomen. De<br />
techniek van <strong>solderen</strong> is redelijk bekend en leerlingen ervaren <strong>solderen</strong> als<br />
leuk.<br />
Solderen is te leren en is toereikend voor leerlingen die interesse in<br />
techniek hebben . Solderen is een techniek waarbij het leren van een<br />
vaardigheid vooropstaat. Het behandelen van alleen theorie is niet<br />
voldoende. <strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong> zorgt ervoor dat leerlingen in aanraking<br />
komen met techniek. Dit kan op een leerzame en bruikbare manier.<br />
Verschillende processen zijn mogelijk binnen het schoolvak techniek.<br />
Processen die wel op de juiste manier aangeleerd moeten worden.<br />
Waardoor er aangesloten kan worden op het bedrijfsleven.<br />
De wetgevingen in het bedrijfsleven zijn veranderd en houden rek ening<br />
met het milieu. Door goede aansluiting te vinden met het bedrijfsleven<br />
sluit het onderwijs aan bij de nieuwe richtlijnen.<br />
Het bedrijfsleven verwacht dat leerlingen als ze uitstromen naar de<br />
arbeidsmarkt wat van loodvrij <strong>solderen</strong> afweten. In de kenn isbasis voor<br />
zowel de docenten als leerling is vastgelegd dat er rekening gehouden<br />
moet worden met het milieu.<br />
4.3.5.2 Toepasbaarheid in het onderwijs ?<br />
In het onderwijs wordt gesoldeerd. Dit kan op verschillende manieren. Dit<br />
is afhankelijk met welk oplei dingsniveau je te maken hebt. In het<br />
praktijkonderwijs kan er bij elektrotechniek, instantietechniek en<br />
mechanische techniek gesoldeerd worden. En worden de vormen van<br />
zacht- en hard<strong>solderen</strong> toegepast. In het VMBO zal er meer zacht<br />
gesoldeerd worden. In het MBO zal dit aangevuld worden met<br />
hard<strong>solderen</strong>.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 51
<strong>Loodvrij</strong> zacht<strong>solderen</strong> electronica<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Voor hand<strong>solderen</strong> zijn SAC legeringen het meest geschikt. De directe<br />
verschillen tussen loodvrij <strong>solderen</strong> t.o.v. loodhoudend <strong>solderen</strong> zijn<br />
hieronder aangegeven.<br />
Warmteoverdracht is waar het om gaat. De soldeerbout op temperatuur<br />
komt in contact met werkstuk waar het door warmte geleiding op<br />
temperatuur wordt gebracht. De wijze waarop de soldeerbout wordt<br />
verwarmt kan verschillen bv. vlam, elektrisch of oven. Het moet w el goed<br />
kunnen functioneren en er zijn een aantal eisen waaraan er voldaan moet<br />
worden;<br />
- de juiste vorm hebben om zodat er op een optimale manier contact met<br />
de soldeerplaats is;<br />
- om de soldeertemperatuur te bereiken is er genoeg warmtecapaciteit<br />
nodig;<br />
- bestaan uit corrosie bestendige materiaal;<br />
- een hoogwaardig geleidingsvermogen voor het overdragen van warmte;<br />
- eenvoudig gereinigd worden,<br />
- de bevochtiging moet mogelijk zijn de legering zal op de bout moeten<br />
blijven zitten.<br />
Een veel gebruikte manier is de elekt rische soldeerbout. Belangrijk is dat<br />
de soldeerbout de juiste waardeoverdracht heeft. Dit kan door koper te<br />
gebruiken. Het verhitten van de bout kan op verschillende manieren<br />
plaatsvinden. Tijdens het <strong>solderen</strong> met een niet elektrische verwarming<br />
van de bout wordt er telkens warmte afgevoerd. Daardoor zal er opnieuw<br />
verhit moeten worden met het gevolg dat er geen constante verwarming<br />
plaatst vind.<br />
Voor het continu <strong>solderen</strong> is er dus een bout met constante verwarming<br />
nodig. Geheel onbelangrijk voor het <strong>solderen</strong> zelf is de manier hiervan.<br />
Wat wel van belang zou kunnen zijn is comfort en de eisen die daaraan<br />
gesteld worden. De mogelijke beperkingen die<br />
worden gesteld ten aanzien van het gebruik van een<br />
open vlam in verband met brandgevaar.<br />
De bout met elektrische verhitting wordt<br />
hoofdzakelijk gebruikt in de elektrotechnische<br />
industrie, maar ook voor sieraden, rekening<br />
houdend met de gewenste capaciteit . De vorm en<br />
afmetingen van de kop van de soldeerbout<br />
beïnvloeden de snelheid waarmede het werkstuk op<br />
soldeertemperatuur kan worden gebracht.<br />
Sommige soldeerbouten zijn uitgevoerd met een<br />
verwisselbare kop (stiften), zodat de bout kan<br />
worden aangepast (Figuur 23 )Voor loodvrij<br />
<strong>solderen</strong> zijn speciale stiften te verkrijgen.<br />
F i g u u r 33 S o l d e e r s t i f t e n<br />
Solderen in het onderwijs blijft handwerk. En is van veel factoren<br />
afhankelijk en kan er ook veel fout gaan. Er zijn een aantal punten waar<br />
rekening mee gehouden moet worden.<br />
4 An alyse e n v er ant woording van ond er zoeksgegeven s | 52
Er kan rekening gehouden worden met ;<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
- reiniging van het basismateriaal voor he t soldeerproces plaats vindt is<br />
belangrijk;<br />
- er moet rekening gehouden worden met de capaciteit en vorm van de<br />
soldeerbout;<br />
- de warmteoverdracht moet op de juiste manier gebeuren. Het vlakke<br />
gedeelte van de boutkop gebruiken voor optimale opwarming. Hoe<br />
groter het contactoppervlak is, hoe meer warmte overdracht er plaats<br />
vindt;<br />
- vertinnen en onderhouden van de boutkop;<br />
- juiste bouttemperatuur instellen;<br />
- de loodvrije legering moet tot smelten worden gebracht door het<br />
verwarmede werkstuk. E n niet door het soldeer tegen de bout te houden<br />
en zo tot smelten te brengen;<br />
- verwijdering van vloeimiddelen .<br />
<strong>Loodvrij</strong> zacht<strong>solderen</strong> i nstallatietechniek .<br />
Koperleidingen kunnen door knelkoppelingen of door koppelstukken<br />
(Figuur 34) met elkaar verbonden worden.<br />
Het <strong>solderen</strong> van koperen leidingwerk kan<br />
bij water, gas en cv installaties. En word<br />
in het onderwijs ook toegepast. De<br />
verbindingen kunnen door middel van<br />
zacht <strong>solderen</strong> gemaakt worden.<br />
Proces<br />
De legeringen en vloeimiddelen zijn<br />
anders. Ook soldeer je bij dit proces met<br />
een vlam dit kan met een butaan brander.<br />
Bij het soleren van koper is ook de<br />
voorbereiding erg belangrijk. Dit kan<br />
doormiddel van schuren. Schuur de buis<br />
en de hulpstukken die elkaar raken. Gebruik altijd vloeimiddel en breng<br />
dit aan op de hulpstukken en de delen van de buis waar de hulpstukken<br />
komen. Monteer de opstelling op een veilige stabiele manier. Met de<br />
brander verwarm je koppelingen en buis gelijkmatig. Het vloeimiddel<br />
verdamt en de chemische reactie heeft plaats gevonden. Verwarm het<br />
geheel nog iet langer. De loodvrije legering moet in de naad tussen de<br />
buis en het koppelstuk vloeien. Alleen de legering smelt het koper niet.<br />
Laat het geheel rustig afkoelen en spoel het af onder de kraan. Controleer<br />
of de koppelin g goed afgesloten is.<br />
De volgende factoren zijn belangrijk;<br />
F i g u u r 34 K o p e r s o l d e r e n m e t k o p p e l s t u k<br />
( a f b e e l d i n g T u t o r i a l O p l e i d i n g e n &<br />
A d v i e s B V )<br />
- wees voorzichtig met vloeimiddel. Het kan irritatie op je huid of ogen<br />
veroorzaken;<br />
- gebruik een veiligheidsbril en w as altijd je han den;<br />
- gebruik altijd afzuiging helemaal omdat loodvrij <strong>solderen</strong> meer flux<br />
nodig heeft;<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 53
- wees waakzaam met open vuur;<br />
- zorg voor een overzichtelijke werkplek;<br />
- je werkt met hoge temperaturen.<br />
Hard<strong>solderen</strong><br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Hard<strong>solderen</strong> word toegepast in het onderwijs. Maar het is niet het meest<br />
voorkomende proces in het onderwijs . Toch zie je om je heen dat er veel<br />
producten hard gesoldeerd worden. Het frame werk van een fiets, sieraden,<br />
leidingwerk, koelinstallaties, vliegtuigtechniek, motoren, flenzen of<br />
uitlaatkleppen zijn tal van voorbeelden waar hard gesoldeerd wordt . En het<br />
is tevens een techniek waar we leerlingen in aanraking mee kunnen laten<br />
komen.<br />
Bij hardsoderen ligt de temperatuur hoger boven de 450 0 C. Hard<strong>solderen</strong><br />
kan gebruikt worden als er hoge belastingen op werkstuk worden verwacht.<br />
Hard<strong>solderen</strong> kan met messing -, koper- en zilverlegering. Waarbij de te<br />
verbinden delen kunnen bestaan uit messing, koper, zilver, tombak of<br />
staal bestaan. Voor kleine onderdelen soldeer je met 40% zilver(23 -S)<br />
legering met een smelttemperatuur van 620 0 C.<br />
De mogelijkheden om te kunnen hardso lderen en verschillen natuurlijk per<br />
school. Soldeer materialen zijn in de aanschaf ook niet goedkoop. Een<br />
zilver legering fluctueert van prijs en worden dan ook tegen dagprijzen<br />
gekocht.<br />
Proces<br />
Ook weer belangrijk bij het hard<strong>solderen</strong> is de voorbereidi ng van de te<br />
<strong>solderen</strong> materialen. Deze moeten door vijlen, schuren of slijpen schoon<br />
en vetvrij gemaakt worden. Het aanetsen behoort ook tot de<br />
mogelijkheden. De delen kunnen gedemonteerd worden in een<br />
soldeerstand. Het aanbrengen van vloeimiddel op de n og koude<br />
soldeerplaats zorgt ervoor dat erg geen zuurstof bij kan, voorkomt<br />
oxydatie en heeft een reinigende werking. Zorg voor juiste vloeimiddelen<br />
er zijn verschillende vloeimiddelen. Vloeimiddelen voorlichte en zware<br />
metalen. Een vloeimiddel voor lichte metalen (Tabel 9) zijn op basis van<br />
fluoriden, chloriden of op basis van organische verbindingen waardoor<br />
deze minder agressief reageren.<br />
T a b e l 9 V l o e i m i d d e l e n v o o r h a r d - e n z a c h t s o l d e r e n v a n l i c h t e m e t a l e n ( t a b e l F M E )<br />
type-aanduiding beschrijving en kenmerken aanwijzingen voor de toepassing eigenschappen i.v.m. corrosie<br />
F-LH 1<br />
FL10<br />
F-LH 2<br />
FL20<br />
Hygroscopisch vloeimiddel op basis van<br />
chloriden en fluoriden.<br />
Niet hygroscopisch vloeimiddel op basis van<br />
fluoriden.<br />
F-LW 1 * ) Soldeervormend vloeimiddel op basis van zink-<br />
en/of tinchloride en ammoniumchloride of<br />
organische stoffen.<br />
F-LW 2 * ) Op basis van zuiver organische verbindingen<br />
bijv. aminen.<br />
soldeertemperatuur >550 ºC. De resten van deze vloeimid-<br />
delen veroorzaken corrosie;<br />
resten verwijderen door was-<br />
sen of beitsen.<br />
De resten van deze vloeimid-<br />
delen zijn lastig te verwijderen.<br />
Minder agressief dan F-LH 1<br />
Vertinnen van lichtmetaal. De resten van deze<br />
vloeimiddelen veroorzaken<br />
corrosie.<br />
Wrijvend of ultrasoon zachtsol-<br />
deren<br />
soldeertemperatuur 200 à 300 ºC<br />
F-LW 3 * ) Op basis van organische zoutverbindingen. t.b.v. zacht<strong>solderen</strong><br />
soldeertemperatuur 200 à 300 ºC<br />
*) De type-aanduiding voor zachtsoldeervloeimiddelen voor aluminium is niet opgenomen.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 54
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Vloeimiddelen voor zware metalen (Tabel 10) reageren agressiever wat ook<br />
noodzakelijk is maar bevatten borium verbindingen waar oplettendheid<br />
geacht word. Het is toxisch voor het zenuwstelsel, de nieren en<br />
de lever van de mens. Borex is oplosbaar in ethanol en matig in water.<br />
T a b e l 10 V l o e i m i d d e l e n vo o r h a r d s o l d e r e n v a n z w a r e m e t a l e n ( t a b e l F M E )<br />
type-aanduiding beschrijving en kenmerken aanwijzingen voor de toepassing eigenschappen i.v.m. corrosie<br />
F-SH 1<br />
FH10<br />
F-SH 1a<br />
FH11<br />
Bevat boriumverbindingen, eenvoudige<br />
en complexe fluoriden.<br />
Bevat boriumverbindingen,<br />
complexe fluoriden, chloriden.<br />
FH12 Bevat boriumverbindingen, element<br />
borium, eenvoudige en complexe<br />
F-SH 2<br />
FH20<br />
fluoriden.<br />
Werkzaam tussen 550 en 800 ºC;<br />
soldeertemperatuur >600 ºC<br />
Bevat boriumverbindingen en fluoruden. Werkzaam tussen 750 en 1100 ºC;<br />
soldeertemperatuur >800 ºC<br />
De resten van deze vloei-<br />
middelen veroorzaken cor-<br />
rosie; resten verwijderen<br />
door wassen of beitsen.<br />
Resten verwijderen door<br />
wassen of beitsen.<br />
FH21 Bevat boriumverbindingen. Resten mechanisch ver-<br />
wijderen of door beitsen.<br />
F-SH 3<br />
FH30<br />
F-SH 4<br />
FH40<br />
Bevat o.a. boriumverbindingen, fosfaten<br />
en silicaten, bestemd voor <strong>solderen</strong> met<br />
hoge smelttemperatuur bijv. koper- en<br />
nikkel<strong>solderen</strong>.<br />
Bevat o.a. chloriden en fluoriden;<br />
echter boriumvrij<br />
Soldeertemperatuur >1000 ºC Resten mechanisch ver-<br />
wijderen of door beitsen.<br />
Werkzaam tussen 600 en 1000 ºC;<br />
soldeertemperatuur >600 ºC<br />
Resten verwijderen door<br />
wassen of beitsen.<br />
Het ontsteken van de brander kan nu gebeuren. Zorg voor een vlam met<br />
een blauwe kegel in het midden. Met de blauwe zachte vlam kunnen de<br />
delen verhit worden. Verhit niet te veel de soldeervlakken worden poreus.<br />
Bij de verhitting verdampt het zuurstof en het vloeimiddel verkleurt en<br />
wordt korstig. Als het vloeimiddel uitvloeit en helder wordt dan bereikt<br />
het daarnaar de benodigde temperatuur. De vlam mag nu iets van het<br />
werkstuk af maar zorg ervoor dat de soldeertemperatuur gehandhaafd<br />
blijft. De soldeerstaaf toevoegen in de naad en het verhitte materiaal zijn<br />
werk laten doen. Laat de soldeerstaaf vloeien door gebruik te maken van<br />
de warmte in het materiaal. Dit zorgt voor de juiste verbinding dan is de<br />
sterkte van de gelegeerde soldeerverbinding hoger dan de sterkte van de<br />
legring zelf. Soldeernaden met weinig soldeer zijn het sterkst. Kleine<br />
soldeernaden (tussen 0,03 - 0,20 mm) bevorderen door de capillaire<br />
werking het goed vloeien en indringen van het soldeer in de soldeernaad.<br />
Factoren voor goede hardsoldeerverbinding zijn;<br />
- de soldeerplaats moet metallisch schoon zijn;<br />
- gebruik het juiste vloeimiddel;<br />
- de soldeerplaats moet de juiste soldeertemperatuur bereikt hebben;<br />
- de soldeernaad moet de optimale spleetbreedte hebben.<br />
Reiniging van de verbinding<br />
Als het werkstuk afgekoeld is zijn verkleuringen, vloeimiddelresidu nog<br />
zichtbaar. Reiniging is noodzakelijk tegen corrosie. Het reinigen kan door<br />
schuren, vijlen, stralen en afspoelen met water of in combinatie met 10%<br />
zwavelzuur. Bij het nabewerken met een zuurbad is goed naspoelen met<br />
water zeer belangrijk, zodat alle zuurresten goed verwijderd worden.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 55
4.3.5.3 Wat is veilig werken in het onderwijs?<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
In de Arbo-wet 16 staat beschreven dat de gereedschappen en machines die<br />
gebruikt worden een veiligheidsrisi co met zich meebrengen. Ze moeten<br />
deugdelijk zijn uitgevoerd en op een juiste wijze zijn opgesteld.<br />
Normen;<br />
- vast op het elektriciteitsnet aangesloten machines die gevaar opleveren<br />
wanneer ze onverwacht in werking komen (bijvoorbeeld bij herstel van<br />
stroomuitval) zijn voorzien van nulspanningbeveiliging ;<br />
- ter voorkoming van verwonding door spatten, wegspringende deeltjes,<br />
hitte etc. worden persoonlijke beschermingsmiddelen gebruikt;<br />
- elektrisch handgereedschap is dubbel geïsoleerd uitgevoerd ;<br />
- bij elektrisch <strong>solderen</strong> geldt;<br />
stekkers van soldeerbouten op veilige spanning (24 Volt) passen<br />
niet in 220 Volt;<br />
soldeerbouten op 220 Volt zijn geaard of dubbel geïsoleerd ;<br />
de aansluiting van de aarddraad in de bout wordt jaarlijks<br />
gecontroleerd;<br />
de contactdozen zijn zo ge plaatst dat de snoeren niet over het<br />
werkblad gaan;<br />
het werkblad is van isolerend, onbrandbaar of slecht brandbaar<br />
materiaal (geen asbest, geen metaal) ;<br />
de groep waarop de soldeerbouten zijn aangesloten is extra<br />
beveiligd met een aardlekschakelaar ;<br />
afzuiging van lasdampen toepassen ;<br />
- alle machines en gereedschappen zijn in goede staat en worden jaarlijks<br />
gekeurd.<br />
- Apparatuur, machines en processen waarbij schadelijke gassen, dampen<br />
en stof vrijkomen worden afgezogen. Voorbeelden zijn: <strong>solderen</strong>,<br />
bewerken van kunststof, scheikundeproeven, afbijten, afzuigkap bij<br />
frituren, houtbewerkingmachines, lassen, etsen (bijvoorbeeld van<br />
printen) en uitlaatgassen bij verbrandingsmotoren<br />
Vanuit het oogpunt van gezond en veilig werken<br />
Schadelijke gassen en stoffen zullen zo goed mogelijk voorkomen moeten<br />
worden. Kan dit niet gebruik dan afzuiging of ventilatie. Bij het <strong>solderen</strong><br />
waar gas als verwarmingsbron wordt gebruikt, kunnen schadelijke gassen<br />
als koolmonoxide en stikstofoxiden ontstaan . Het ventileren van ruimte<br />
voor zuurstof toevoer is altijd goed. Door het gebruiken van persoonlijke<br />
beschermmiddelen zal de veiligheid verhoogd worden.<br />
Zorg voor overzicht en verwijder a lle brandbare en ontvlambare materialen<br />
vooraf van de werkplek . En voorzie de werkplek en vloer van onbrandbaar<br />
en vuurbestendig materiaal. Bij het <strong>solderen</strong> altijd hete delen correct<br />
wegleggen in verband met schroei- of brandplekken.<br />
16 B r o n : http: //www.arbocatalo gus -vo.nl /<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 56
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Elektrische soldeerbouten moeten van randaarde zijn voorzien of dubbel<br />
geïsoleerd zijn om elektrocutie te vermijden. Bij het <strong>solderen</strong> met de vlam<br />
dient te worden gewaakt voor lekkages van aansluitingen met de brander,<br />
slangen en gascilinders.<br />
Gebruik voor het langer werken dan een uur de z.g. wegwerpmaskers. Voor<br />
handmatig <strong>solderen</strong> met een cadmiumvrij hardsoldeer en voor het werken<br />
met loodhoudende soldeer - materialen kunnen soortgelijke maatregelen<br />
worden genomen.<br />
Bij het gebruik van agressieve vloeimiddelen die zuren of zouten bevatten<br />
is Gezicht en huidbescherming nodig. Bij het bepruik van cadmium,<br />
zwavel of zoutzuur he t afvalwater scheiden. Bij het kiezen voor<br />
cadmiumvrije soldeerlegeringen, wordt dit probleem voorkomen.<br />
4.3.5.4 Amenderen workshop<br />
Tot het meesterstuk behoord ook het geven van een workshop. Ik heb een<br />
workshop op de VeDo-Tech (vereniging van docenten tec hniek) conferentie<br />
gegeven. Dit is conferentie voor techniekdocenten die eenmaal in het jaar<br />
bij elkaar komen voor een conferentie. Tijdens de conferentie zijn er<br />
sprekers en worden er workshops uitgevoerd.<br />
Het geven van de workshop is goed gegaan in de context van loodvrij<br />
<strong>solderen</strong> (hiervan een weergave in bijlage 7.5) . Ik was erg enthousiast over<br />
mijn workshop, vanwege het goed peilen van de beginsituatie kwam naar<br />
voren dat de meeste cursisten weinig van <strong>solderen</strong> afwisten e n loodvrij<br />
<strong>solderen</strong> niet kenn en of kunnen toepassen. De praktische invulling van de<br />
workshop werd dan ook als zeer zinvol beschouwd.<br />
Uit de feedbackformulieren uit bijlage 5 blijkt dat er een praktische<br />
invulling in workshop - en lesmateriaal ten goede komt aan de<br />
praktijkbehoeften van docenten en aankomende docenten.<br />
Het nog meer laten beleven wat loodvrij <strong>solderen</strong> inhoud heb ik<br />
meegenomen in het verder ontwikkelen van het Meesterstuk.<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 57
4.3.5.5 Website<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Een website maken is een onderdeel van dit Meesterstuk. Vroegere<br />
afstudeer methodes leerde dat er niks met de Meesterstuk gedaan werd na<br />
afronding ervan. In dit digitale tijdperk moeten docenten weten hoe een<br />
website gemaakt moet worden. Door een website openbaar te maken draag<br />
je bij aan het ontwikkel van lesmateriaal. En krijgt een Meesterstuk een<br />
geheel andere wending. De website die ik ontwikkeld heb is te vinden op<br />
www.loodvrij<strong>solderen</strong>.nl (Figuur 35). En bestaat uit een docenten deel en<br />
een leerlingen deel.<br />
1. Docenten in het voortgezet onderwijs.<br />
Voor docenten in het VO biedt de website een brede theoretische<br />
achtergrond over het thema loodvrij <strong>solderen</strong>. Daarnaast bevat de website<br />
enkele praktische opdrachten voor docenten die de mogelijkheid bieden de<br />
theorie en praktijk in het klaslokaal toe te passen. Door gebruik te maken<br />
van de leerlingwebsite is er de mogelijkheid leerlingen kennis laten maken<br />
met loodvrij <strong>solderen</strong>.<br />
2. Leerlingen in het voortgezet onderwijs.<br />
Voor de leerlingen is een aparte websit e opgezet. Ook voorzien van<br />
theoretische achtergrond en bijbehorende leerling -opdrachten. De<br />
leerling-website geeft de leerling op een meer speelse wijze toegang tot<br />
kennis op hun niveau.<br />
F i g u u r 35 W e b s i t e L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
4 An alyse e n ver ant woording van ond er zoeksgegeven s | 58
5 Conclusie en aanbevelingen<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Uit de hoofdstuk 4 analyse en ver antwoording van onderzoeksgegevens kan<br />
ik goed onderbouwde conclusie trekken. Vanuit de conclusies doe ik<br />
aanbevelingen vanuit het oogpunt wat de toegevoegde waarde van loodvrij<br />
<strong>solderen</strong> voor het schoolvak techniek is?<br />
5.1 Conclusie.<br />
Uit de enquête is gebleken dat <strong>solderen</strong> een techniek is die nog steeds<br />
gebuikt wordt binnen het schoolvak techniek binnen het VO. Docenten en<br />
leerlingen willen de techniek van <strong>solderen</strong> tot zich nemen en in de praktijk<br />
uitvoeren. Docenten <strong>solderen</strong> nog niet allemaal loodvrij. E r is nog weinig<br />
lesmateriaal, maar de behoefte is daar zeer zeker.<br />
Uit onderzoek is gebleken dat er een wet voor loodvrij <strong>solderen</strong> is, waarin<br />
de RoHs een verbod doet op het <strong>solderen</strong> met lood. De wet geld overigens<br />
alleen voor het bedrijfsleven en niet zo zeer voor het onderwijs. De milieu -<br />
en gezondheidsaspecten geven daarin de doorslag. Men kan zich afvragen<br />
wat de waarde van het aanleren van loodhoudend <strong>solderen</strong> in het onderwijs<br />
voor het bedrijfsleven inhoud.<br />
Een belangrijk punt is dat loodvrij <strong>solderen</strong> aan andere eisen voldoet dan<br />
het oude loodhoudende <strong>solderen</strong> met name met het temperatuursverschil<br />
en andere legeringen.<br />
Gangbare loodvrije legeringen of een combinatie daarvan zijn:<br />
- Tin Koper (SnCu) 230 0 C<br />
- Tin Zilver (SnAg) 221 0 C<br />
- Tin Antimoon (SnSb) 238 0 C<br />
- Tin Bismuth (SnBi) 139 0 C<br />
- Tin Zink (SnZn) 199 0 C<br />
Door het gebruik van loodvrije legeringen is een hogere temperatuur<br />
vereist. Door met een hogere temperatuur te <strong>solderen</strong> is e r meer<br />
vloeimiddel nodig met als gevolg meer rook en dampontwikkeling . Men<br />
kan zich afvragen wat dat met de gezondheidsr isico in de werkomgeving<br />
doet. Gebruik bij loodvrij <strong>solderen</strong> altijd een afzuigingsysteem.<br />
Docenten en leerlingen hebben behoefte aan de juiste voorbereiding op de<br />
arbeidsmarkt. Dit maakt het noodzakelijk een informatiebron centraal te<br />
stellen in de vorm van praktisch en gedeeltelijk theoretisch lesmateriaal te<br />
ontwikkelen.<br />
5 Conclusi e en aa nb e veling e n | 59
5.2 Aanbeveling.<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
In het vorige hoofdstuk heb ik een aantal conclusie s getrokken. Deze<br />
verwerk ik in dit hoofdstuk. Ik geef een praktische weergave van<br />
voorbeelden om loodvrij <strong>solderen</strong> toe te passen binnen het schoolvak<br />
techniek.<br />
Omdat loodvrij <strong>solderen</strong> aan andere eisen voldoet dan het oude<br />
loodhoudende geef ik weer waar aangedacht moet worden bij de<br />
omschakeling naar loodvrij <strong>solderen</strong>;<br />
- <strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong> wordt uitgevoerd met een hogere temperatuur.<br />
- Kan het werkstuk tegen de hogere temperatuur?<br />
- Soldeerapparatuur controleren op voldoende temperatuur vermogen.<br />
- Oefen loodvrij <strong>solderen</strong> eerst zelf .<br />
- Afzuiging aanschaffen/controleren.<br />
- Overzicht over de werkplek.<br />
- Soldeerlegering aanschaffen waarvan je zelf vertrouwen in hebt<br />
gekregen.<br />
- Vloeimiddel gebruiken die bij de legering past.<br />
- Aangezien er geen wetgeving is voor loodvrij <strong>solderen</strong> binnen het VO,<br />
ligt de beslissing bij de docenten zelf om het belang van loodvrij<br />
<strong>solderen</strong> toe te passen .<br />
Wat zijn de voorwaarden van loodvrij <strong>solderen</strong> voor het schoolvak<br />
techniek?<br />
Docenten en studenten behoren te weten wat <strong>solderen</strong> is en wat dit<br />
inhoud. Op de website die is ontwikkeld kunnen docenten en aankomende<br />
docenten de informatie vinden die nodig is om loodvrij te kunnen<br />
<strong>solderen</strong>. Docenten en aankomende docenten kunnen lesmateriaal vanaf<br />
de website gebruiken als basis voor technieklessen en kunnen bovendien<br />
zelfstandig oefenen door middel van praktijkopdr achten.<br />
5 Conclusi e en aa nb e veling e n | 60
6 Referenties<br />
Literatuur<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
In deze literatuur lijst is te zien dat er weinig literatuur is gebruikt van<br />
deze tijd vanwege het niet voor handen hebben van de juiste aangereikte<br />
literatuur.<br />
Boeken<br />
B.V. Chemische Fabriek, B. C. (1985). ABC voor <strong>solderen</strong>. Schiedam: Van<br />
eyle & Rygers.<br />
Bath, J. (2007). Lead-Free Solderding. Milpitas: Springer.<br />
Cain, T. (2002). Soldering and Brazing. Poole: Special Interest Model Books<br />
LTD.<br />
Dijk, M. v. (1984). Solderen. Schiedam: Kluwer Technische Boeken b.v.<br />
Markus, K., & Oudemans, A. M. (2007). Enquête research, ontwikkelen van<br />
vragenlijsten en steekproeven. Amsterdam: Wolters-Noordhoff bv<br />
Groningen/Houten, te Nederland.<br />
Rahn, A. (1993). The Basics Of Soldering. New York : John Wily & Sons, Inc.<br />
Roloff. (2002). Rolof/Matek Machine Onderdelen. Wiesbaden: Friedr.<br />
Vierweg & Sohn.<br />
Voormans, H., Bosch, I. H., NIL, & CME. (1994). Microverbindingen. Den<br />
Haag: Nederlands instituut voor lastechniek/Stichting Centrum voor<br />
Micro-Elektronica.<br />
Internet<br />
Doelke Terpstra, v. H. (2011, juli). leraar24. Opgehaald van<br />
www.leraar24.nl:<br />
http://www.google.nl/url?sa=t&rct=j&q=kennisbasis%20van%20techniek&s<br />
ource=web&cd=2&ved=0CCQQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.leraar24.nl%<br />
2Fleraar24portlets%2Fservlet%2Fdossier%2Fattachment%3FdocumentId%3Db1d58bda<br />
-<br />
7cb8-4ea4-9b6d-62e837c7019e&ei=eqPWTs6SJsuWOtXao<br />
Marktonderzoek, R. (2011, juli). allesovermarktonderzoek . Opgeroepen op<br />
2011, van www.allesovermarktonderzoek.nl:<br />
http://www.allesovermark tonderzoek.nl/Extra/Steekproef.aspx<br />
6 Ref er ent ies | 61
Afbeeldingen<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Figuur 1 <strong>Loodvrij</strong> logo (Afbeelding RoHS) ............................................... 9<br />
Figuur 2 Steekproefgrote enquête .......................................................... 14<br />
Figuur 3 Niveau werkz aamheden in het onderwijs respondenten ............. 15<br />
Figuur 4 Solderen hoort in het vak techniek ........................................... 16<br />
Figuur 5 Aantal soldeerlessen per jaar ................................................... 17<br />
Figuur 6 Lesmateriaal over <strong>solderen</strong>. ..................................................... 18<br />
Figuur 7 Behoefte theoret isch lesmateriaal ............................................ 19<br />
Figuur 8 Praktijk gericht lesmateriaal .................................................... 19<br />
Figuur 9 Mate van beheersing van <strong>solderen</strong> ........................................... 20<br />
Figuur 10 Leerlingen en <strong>solderen</strong> ........................................................... 21<br />
Figuur 11 Bekendheid loodvrij <strong>solderen</strong> .................................................. 21<br />
Figuur 12 Aantal loodvrij soldeer lessen ................................................ 22<br />
Figuur 13 Bekendheid wetgevingen loodvrij <strong>solderen</strong> .............................. 22<br />
Figuur 14 Beschikking van lesmateriaal ................................................. 23<br />
Figuur 15 Behoefte aan lesmateriaal ...................................................... 23<br />
Figuur 16 <strong>Loodvrij</strong> en loodhoudende verbinding (Ba th, 2007) ................. 29<br />
Figuur 19 Etruskische oorbel ................................................................ 30<br />
Figuur 17 Diffusie van soldeer en basismateriaal (Afbeelding FME) .......... 31<br />
Figuur 18 Capillaire opstijghoogte (Afbeelding FME) ............................. 32<br />
Figuur 20 Principe van het dompel<strong>solderen</strong> (Afbeelding FME) ................ 38<br />
Figuur 21 Principe van golf<strong>solderen</strong> (Afbeelding FME) ........................... 39<br />
Figuur 22 Principe van sleep<strong>solderen</strong> (Afbeelding FME) ......................... 39<br />
Figuur 23 Product en vorm van de werkspoel (Afbeelding FME) ............. 40<br />
Figuur 24 Infrarood<strong>solderen</strong> in oven (Afbeelding FME) ........................... 41<br />
Figuur 25 Sn-Cu fasediagram (Bath, 2007) ............................................. 44<br />
Figuur 26 Vloeimiddelen ..................................................................... 44<br />
Figuur 27 Vloeimiddelen ...................................................................... 44<br />
Figuur 28 Sn-Ag fasediagram (Bath, 2007) ............................................. 44<br />
Figuur 29 Sn-Sb fasediagram (Bath, 2007) ............................................. 45<br />
Figuur 30 Sn-Bi fasediagram ( Bath, 2007) .............................................. 45<br />
Figuur 31 Sn-Zn fasediagram (Bath, 2007) ............................................. 46<br />
Figuur 32 Vorming van tindendrieten (Rahn, 1993) ................................ 50<br />
Figuur 33 Soldeerstiften ...................................................................... 52<br />
Figuur 34 Koper<strong>solderen</strong> met koppelstuk (afbeelding Tutorial Opleidingen<br />
& Advies BV) .......................................................................................53<br />
Figuur 35 Website <strong>Loodvrij</strong> <strong>solderen</strong> .................................................... 58<br />
Tabellen<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Tabel 1 Fases Meesterstuk ..................................................................... 11<br />
Tabel 2 Planning Meesterstuk ............................................................... 11<br />
Tabel 3 Soldeerbaarheid v an een aantal basismaterialen .......................... 33<br />
Tabel 4 Soldeerprocessen .................................................................... 37<br />
Tabel 5 Chemische samenstelling van loodvrije tin zacht<strong>solderen</strong> (tabel<br />
FME).................................................................................................. 43<br />
Tabel 6 Overzicht vloeimiddelen (Afbeelding FME) ............................... 48<br />
Tabel 7Vloeimiddelen voor zacht<strong>solderen</strong> van zware metalen. (tabel FME)<br />
......................................................................................................... 49<br />
Tabel 8 Vloeimiddelen voor hard - en zacht<strong>solderen</strong> van lichte metalen<br />
(tabel FME) ........................................................................................ 50<br />
Tabel 9 Vloeimiddelen voor ha rd- en zacht<strong>solderen</strong> van lichte metalen<br />
(tabel FME) ........................................................................................ 54<br />
Tabel 10 Vloeimiddelen voor hard<strong>solderen</strong> van zware metalen (tabel FME)<br />
......................................................................................................... 55<br />
7 Bijlage<br />
7.1 Bijlage 1 FME over RoHS II<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Vanaf 1 juli is de nieuwe ROHS II Directive in werking getreden. De Europese wet heeft als<br />
doel het terugdringen van gevaarlijke stoffen in elektrische apparaten. ROHS staat voor de<br />
'Restriction on Hazardous Substances'. De originele ROHS directive uit 2006 was erop gericht<br />
om de metalen lood, kwik, cadmium, zes-waardig chroom en twee brandvertragende stoffen<br />
terug te dringen uit huishoudelijke apparaten.<br />
De nieu we ROHS II b reidt de scop e uit naa r all e elek tris c he en e lek tronis c he<br />
appar aten . Me dis c he appar aten , m onitorin g - en controle - instrum enten ga an<br />
bin nen drie tot v ij f onder ROHS II va lle n. V oor alle o verig e appa raten geld t een<br />
lan gere perio de va n acht jaar vo ordat ze on der ROHS II gaan vallen. Vaste<br />
installa ties, app araten voor m ilitair ge bruik , ond er zo ek s apparatuur en and ere<br />
productgroepe n blij ve n uitge zo nderd.<br />
Milieuwinst<br />
Het com prom is tussen het Par lem ent en d e 27 li d s taten is na een perio de van<br />
twee en een half jaar moeizam e onderha nd eli nge n bereik t. Het E urope es<br />
Parlem ent had als am bit ie om ROHS II f ors uit t e breid en m et extra stof f en. Dit<br />
is niet gebe urd. D e mil ieu winst zi t vooral in het f eit dat er m eer apparat en<br />
onder de ROHS II ga an valle n. Of de indu s trie vold oe nde tij d heef t om de<br />
s c hadelij k e stoff en te ver van gen do or m inder schade lij k e wa arbij de k wa lit eit<br />
van prod ucten ge lij k blij f t, zal in de pr ak tijk nog m oeten blij k en.<br />
Standpunt FME<br />
FME blij f t ervoor ple it en dat nieu we voorstell en vo or het uitba nn en van<br />
gevaarlij k e stoff en uitsluit end via de wetenschappe lij k e procedur e van R EA CH<br />
worden go edg ek eurd. De Europ ese R EACH Directive he ef t als doel het<br />
verm inderen va n gevaarlij k e chem is c he stof f en en m engels in a lle prod ucten.<br />
De ge brekkige consis tent ie t ussen ROHS II en R EA CH is vo or FME een groot<br />
zorgp unt. Norm en vo or m axim ale concentr aties va n ge va arlij k e s toff en ge lde n<br />
in ROHS II op m ateriaalnivea u en in R EAC H op artik elnive au. E uropa heef t een<br />
k ans gem is t om het in één k eer go ed t e doe n en te k om en consis t ente<br />
wetge v ing vo or alle geva arlij k e stoff en.<br />
De of f ic iële tek s t van Directive 201 1/65/EU ROHS II hier worden gedo wnloa d:<br />
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2011:174:0088<br />
:0110: EN:PDF<br />
7 Bijl ag e | 64
7.2 Bijlage 2 ARBO-Wet Handvaardigheidlokaal<br />
Handvaardigheidlokaal - Machines en gereedschappen<br />
Goedgekeurde norm<br />
W ordt gehant eerd do or<br />
de Ar beidsinspectie .<br />
Inleiding<br />
Norm<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
In he t ha nd vaar dig he i dlok aal worde n ger ee dschappe n en m achines<br />
gebruik t die een ve il i ghe idsris ic o m et zic h m eebrengen.<br />
G ereedschap pen en m ac hines m oeten deu gde lij k zij n uitge vo erd en op<br />
een juis te wij ze zij n opgesteld.<br />
M inimumeisen<br />
Vast op he t elek tric iteitsne t aa nges loten m ac hines die ge vaar<br />
opleveren wann eer ze on ver wacht in werk ing k om en (bij voorbee l d bij<br />
herstel va n stroom uit va l) zij n voor zie n van nuls p ann in gbe ve il ig i ng<br />
Machines m et draaien de dele n die ge vaar k unne n ople ve r en, zij n<br />
voor zi en va n ee n duidelij k herk enbare, goed zic ht bare en sne l<br />
bereik bare noodstop.<br />
Instab iele m achines zij n verank erd aan de vl oer<br />
Aan drij v ing en en draaien de delen va n m achines zij n af gescherm d<br />
Bij ge va arlij k e elek tris c h aang edreven ap p aratuur zi j n op goe d<br />
zic ht bare en bereik ba re pla atsen (twee teg eno verlig gen de wand en op<br />
± 1,2 m ) noodstopschak elaars aan wezig<br />
T egen het schade lij k la wa ai va n m achines zij n de vo lge nde<br />
m aatregelen ge nom en:<br />
Bij m eer dan 80 dB(A) wor dt geho orbesche rm ing beschik baar<br />
gesteld<br />
Bij m eer dan 85 dB(A) wor dt geho orbesche rm ing verplic ht gesteld<br />
Bij m eer dan 85 dB(A) wor dt lawa ai bestreden door (in gege ve n<br />
vo lgorde):<br />
o Een and ere m achine of andere t echn iek toe te passen<br />
o Om k asting, af s c herm ing, ontdreun ing va n lawaa ibronne n<br />
o Bep erk te tij dsduur va n blootstell in g aan la waai<br />
T er voork om ing van verwond in g do or spatt en, wegspringe nde<br />
dee ltjes, hitte etc. wo rden persoon lij k e bescherm ingsm iddele n<br />
gebruik t<br />
De vast op gestelde boorm achine voldoet aan de volgen de eis en :<br />
Voor werpen worden i ngek le md<br />
7 Bijl ag e | 65
Boortjes wor den na g ebruik ver wij derd<br />
De vast op gestelde slij pm achine vold oet aa n de eis e n:<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Vonk enscherm van veil igh eidsglas is aa n wezig en in goed e staa t<br />
De leunspane n staa n horizont aa l en m axim aal 3 mm van de steen<br />
De zij k anten en om trek van de steen zij n vo or zi en va n ee n<br />
beschermkop<br />
De sten en zij n rege lm atig af geslet en en in balans<br />
Elek tris c h han dger ee dschap is dub be l ge ïsole erd uitgevoerd<br />
Bij elek tris c h <strong>solderen</strong> ge ldt:<br />
Stekkers van soldeer bout en op veili ge spanning (24 Volt) passen<br />
niet in 22 0 Volt<br />
Solde erbout en op 220 Vo lt zij n gea ard of dubbe l geïsoleerd<br />
De aa nslu iting va n de aarddraad in de bout wordt jaar lij k s<br />
gecontrole erd<br />
De cont actdo zen zij n zo gep laa tst dat de s noeren niet over het<br />
werk blad ga an<br />
Het werk blad is van i s oleren d, onbrandb aa r of sl echt bran dba ar<br />
m ateriaal (ge en asbe s t, gee n m etaal)<br />
De groe p waarop de s old eerbo uten zij n aan geslot en is extra<br />
beveili gd m et een aar dlek s c hak elaar<br />
Af zuigin g van lasdam pen t oep assen<br />
Alle m achines en gereedschap pen zij n in goede staat en worde n<br />
j aarlij k s gek eurd<br />
Kle ding, haar en sieraden le ver en geen ge vaar op tij dens het ge bruik<br />
van m achine<br />
7 Bijl ag e | 66
7.3 Bijlage 3 ARBO-Wet Machineveiligheid<br />
Machineveiligheid - Algemene eisen<br />
Inleiding<br />
Norm<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Als leerlin gen en/ of werk nem ers (huis houd elij k e)apparat en en machin es<br />
gebruik en, k unnen ongevallen ontstaan als de ze niet veilig zij n of niet<br />
ve il ig gebruik t worden.<br />
Bij de aa nschaf van apparat en en m achine s m oet rek ening worden<br />
geho ude n m et de veiligh eid . Belangr ij k zij n ook de plaatsing (ruim te<br />
erom heen), on derho ud/k euring en vo orlic htin g/instructie over het<br />
gebruik .<br />
M inimumeisen<br />
Bij de aa nschaf van m ac hines wordt rek ening geh oud en m et CE -<br />
m ark ering. De CE-m ark ering is echter geen garant ie dat aa n alle<br />
ve il igh eids eis en is vo lda an. Let bij de aa nschaf van<br />
f reesgereedschap en rond e za agb la den vo or hout be werk ing op dat<br />
de ze m oet vo ld oen aa n de norm NEN -EN 847-1:1997 'Gereedschap<br />
voor hout be werk ing – Ve il igh eidseis en . Deel 1: Freesger eedschap,<br />
ronde za agb la den', in c lusief correctieb la d C1:19 97<br />
Verder m oet bij aanschaf rek ening geho ud e n worde n m et: la waa i en<br />
trill in gen , dam pen en s tof , onderho ud, en ergie verbruik<br />
Bij t we ed eha nds m achin es m oet de veili gh eid vo or de aa nschaf<br />
gecontrole erd worden . Dit ge ldt ook voor reeds aa n we zi ge m achines<br />
(zie Machine ve i lig he i d - bed ie ningsm iddelen)<br />
Het onderhoud van m achin es en install aties is gereg eld. Een du i delij k<br />
onder hou dsschem a is hierbij van belang . D e le verancier k an goe de<br />
inf orm atie geven over k ritis c he punt en en f reque nties va n onder houd<br />
Machines en installat i es worde n per iod iek gecontrole erd o p ee n<br />
aant al ve il igh eidsaspecten<br />
App araten en m achines die ee n verplic hte keuring m oeten on der gaan ,<br />
(bij v. dr uk vaten, gascil ind ers, lif ten , k ranen, hij s - en hef m iddele n)<br />
worden op tij d gek eurd. De k euren de instantie ge ef t m et een<br />
(k eur)m erk aan dat d e k eur ing heef t plaats gevond en<br />
Rond om m achines en install aties is voldoe nde ruim te. Er is gee n<br />
hin der voor loo p - en t ransportrout es<br />
Om oogver wond in g door bij voorbee ld spatt en en we gsprin gen de<br />
dee ltjes te voork om en, is het gebruik van een ve il igh eidsbril verplic h t<br />
gesteld<br />
7 Bijl ag e | 67
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Machines, gereedschappe n en hu lpm ateria al worden uitslu iten d<br />
gebruik t voor het doe l waar ze voor bestem d zij n. Ze zij n geschik t<br />
voor het uit te voer en werk of daartoe be ho orlij k aange past<br />
Het bij de m achine ho rende ond erho udsbo e k wordt go ed bij ge ho uden .<br />
Machines en gereeds c happe n wor den alle e n ge bruik t door de<br />
vak docent, t echn is c h onder wij s assis tent en leer li nge n die daartoe<br />
geïnstrue erd zij n<br />
Leerlin gen werk en alleen dan m et m achine s of gereedschap pen als er<br />
toe zic ht is (bij voork eur ond er toe zic ht van de vak docent of technis c h<br />
onder wij s assis tent)<br />
De alge hele onderhou dstoestan d van vo or zi eninge n is goe d: scho on,<br />
er is ge en roest, er zi j n geen k apotte of ver boge n onderdelen en de<br />
beveili gin ge n en af s cherm ingen zij n aan wezi g<br />
Lekkages van m achin es word e n voork om en want lek k ages k unne n<br />
onno dig hu idcontact en sm erige en gla dd e vl oeren tot ge vo lg he bben<br />
Be werk ingsplaa tsen die gevaar opleveren v oor k nelle n, plet ten,<br />
s nij den, vo nk en en spatten zij n voldoe nde beveili gd. D e beste<br />
beveili gin g is een voo rzie ning die het onm ogelij k m aak t om m et<br />
hand en of ledem aten bek neld t e rak en<br />
Be veiliginge n m ogen noo it 'overbrugd' worden. Dat is straf baar<br />
Be we ge nde, scherpe, uitstek ende en span nin gvoeren de, ze er hete of<br />
k oude ond erde len va n m achines en install aties zij n af gesc hermd do or<br />
om k as tinge n, schermplat en of hek werk en (ged wong en af s tan d tot<br />
gevaar)<br />
Instab iele m achines ( hoge m achines m et een relatief k leine voe t ) zij n<br />
verank erd aa n de vlo er<br />
App aratuur, m achines en processen wa arbij schadelij k e gassen,<br />
dam pen en stof vr ij k om en worde n af ge zog e n. Voorbe elden<br />
zij n: sold eren, be werk en van k unststof , scheik unde proe ven , af b ij ten,<br />
af zuigk ap bij f rituren, hout be werk ingm achines, lassen, etsen<br />
(bij vo orbee ld va n printen) en uitlaatgassen bij verbrand in gsm otoren<br />
Aansluitk abe ls , invoe rp unten en snoeren zi j n in deug de lij k e staat<br />
Perm anent opgesteld e m achines m oeten een vaste elek tris c he<br />
aansluit ing he bbe n<br />
Voor ond erhou d en reparatie m oet de m achine spann in gslo os<br />
gem aak t k unnen worden door een (bij vo ork eur vergrend elb are)<br />
s c hak elaar of ee n steker<br />
Voor snoeren ge ldt d at de ze niet over de v loer li gge n en teg en t rek<br />
zij n ont last<br />
Moge l ij k e statis c he elek tric iteit wor dt af ge v oerd door m iddel van<br />
aarding<br />
7 Bijl ag e | 68
De aardin g m oet rege lm atig gecontroleerd worden<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
Elek tris c he ap parat uu r in vocht ige r uim tes h eef t de juis te uit wen dig e<br />
bescherm ing tege n vo c ht. Op het apparaat i s de m ate van<br />
bescherm ing herk enbaar do or de s ym bolen regen waterdic ht (IP X 3);<br />
s pat wat erdic ht (IP X4)<br />
Vast aang eslot en m achines zij n vo or zien v an een<br />
nuls p ann in gsbe veili ging. D e ze voork om t dat een m achine of<br />
installa tie na ee n stroom s toring weer in beweging k om t als de storing<br />
is opg ehe ve n. D e m achine m oet door ee n be wuste ha nde li ng weer<br />
worden in geschak eld.<br />
7 Bijl ag e | 69
7.4 Bijlage 4 Soldeer verb indingen<br />
Soldeerconstructies (Bron FME)<br />
In hoofdzaak bestaan er slechts twee soldeernaadtypen n.l.:<br />
de stompe verbinding;<br />
de overlapverbinding.<br />
In beide gevallen kan de spleet zowel parallel - als V-vormig zijn.<br />
Voorbeelden hiervan zijn:<br />
stompe verbinding (capillair, figuren 7.4.1t/m 7.4.3);<br />
stompe verbinding (V-vormig, figuur 7.4.4);<br />
overlapverbinding (capillair, figuren 7.4.5 t/m 7.4.7);<br />
overlapverbinding (V -vormig, figuren 7.4.8 en 7.4.9).<br />
figuur 7.4.1 Stompe verbinding plaat-plaat (capillair)<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
figuur 7.4.2 Stompe verbinding pijp-pijp (capillair) figuur 7.4.3 Stompe verbinding pijp-plaat (capillair)<br />
7 Bijl ag e | 70
figuur 7.4.4 Stompe verbinding plaat-plaat (V-vormig)<br />
figuur 7.4.5 Overlapverbinding plaat-plaat (capillair)<br />
figuur 7.4.6 Overlapverbinding pijp-pijp (capillair)<br />
figuur 7.4.7 Overlapverbinding pijp-plaat (capillair)<br />
figuur 7.4.8 Overlapverbinding pijp-pijp (V-vormig)<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
7 Bijl ag e | 71
Figuur 7.4.8 Pijp plaatverbinding<br />
figuur 7.4.10 Combinaties van verbindingsvormen<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
7 Bijl ag e | 72
figuur 7.4.11 Onjuist geconstrueerde verbindingen<br />
figuur 7.4.12 Verbindingen van dunne plaat<br />
figuur 7.4.13 Verbindingen van draad<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
7 Bijl ag e | 73
figuur 7.4.14 Juist geconstrueerde verbindingen<br />
bij voorkeur niet op<br />
onderstaande wijze uitvoeren<br />
a)<br />
b)<br />
c)<br />
d)<br />
e)<br />
onderstaande constructie<br />
verdient de voorkeur<br />
tabel 7.4.1 Voorbeelden van soldeerverbindingen<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
7 Bijl ag e | 74
7.5 Bijlage 5 Feedback workshop<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
7 Bijl ag e | 75
Notities<br />
L o o d v r i j s o l d e r e n<br />
7 Bijl ag e | 76