03.05.2013 Views

Loodvrij solderen

Loodvrij solderen

Loodvrij solderen

SHOW MORE
SHOW LESS

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!