Chiedi a Hackaday: ottenere l'iniziativa o no?

Oct 21, 2023

Per gran parte della storia dell’elettronica industriale, la saldatura è stata piuttosto noiosa. Mescola un po' di piombo con un po' di stagno, scopri come avvolgerlo attorno a un filo di colofonia e il gioco è fatto. Certo, le formulazioni del fondente sono cambiate un po', il rapporto tra piombo e stagno è stato ottimizzato per alcune applicazioni e talvolta i produttori aggiungevano qualcosa di esotico come un po' di argento. Ma la saldatura era una cosa piuttosto banale.

Poi, nel 2003, il mondo grigio e opaco delle saldature si è ribaltato quando l’Unione Europea ha adottato una direttiva chiamata Restriction of Hazardous Substances, o RoHS. Abbiamo visto tutti i piccoli loghi RoHS sugli apparecchi elettronici e, sebbene la direttiva copra dieci sostanze tra cui mercurio, cadmio e cromo esavalente, è stata più comunemente associata alla saldatura al piombo. La RoHS, intesa in parte a ridurre la tossicità di un flusso di rifiuti elettronici che ammonta a qualcosa come 50 milioni di tonnellate all'anno in tutto il mondo, ha segnato la fine del regno della lega 60:40 come re dei collegamenti elettrici, almeno per tutti i prodotti destinati mercato europeo, quando è entrato in vigore nel 2006.

Se l'intenzione dei regolatori dell'UE quando hanno adottato la RoHS fosse quella di scuotere completamente l'industria elettronica è un punto controverso, perché più o meno è quello che è successo. Inizialmente l’industria ha puntato i piedi e ha avanzato argomentazioni contro il passaggio alle saldature senza piombo, alcune delle quali erano sufficientemente valide dal punto di vista chimico ed elettronico da ottenere esenzioni dalla RoHS. Ma le saldature senza piombo, per lo più stagno con rame e argento mescolati, sono diventate la legge del paese per la maggior parte dei prodotti elettronici di consumo.

Nonostante le prime previsioni del settore sulla catastrofe delle saldature senza piombo, i produttori si sono adattati bene ai cambiamenti. I processi per la saldatura a onda e il riflusso furono modificati, furono esplorate nuove chimiche di flusso e, in generale, le previsioni di un mondo andato in tilt a causa dei baffi a breve induzione che sicuramente sarebbero cresciuti come erbacce dalle saldature a base di stagno non si sono avverate. Sono state concesse esenzioni per le applicazioni che potrebbero soffrire di problemi di whisking, ma per i prodotti di consumo, le saldature senza piombo sono diventate mainstream senza problemi.

Ma ciò non significa che tutti siano convinti di un futuro senza piombo. Questo è ciò che Zach Fredin, frequentatore abituale di Superconference, hacker di badge e imprenditore di hardware open source, ha scoperto quando ha recentemente twittato le sue sensazioni riguardo all'eliminazione al 100% di piombo nelle sue saldature. Zach ha ricevuto una discreta reazione dai suoi follower, alcuni dei quali hanno risposto su Twitter che evitano le saldature senza piombo perché i fumi del flusso che ne derivano sono più tossici.

Alla battaglia si è poi unito Ben Hencke, un altro tifoso senza piombo. Ha notato il tweet di Zach e le opposizioni ad esso, e invece di seguire il suo istinto, è andato alla letteratura. Ha scritto le sue scoperte in un interessante post sul blog, in cui descrive in dettaglio ciò che ha trovato esaminando le schede dati di sicurezza (SDS) per due saldature Kester, una con piombo e una senza piombo. Fondamentalmente, la sua interpretazione è che entrambe le saldature contengono lo stesso fondente, da cui conclude che la tossicità del fondente è un argomento specioso a favore dell'utilizzo di saldature al piombo.

Ma è vero? Sebbene queste due particolari saldature abbiano gli stessi nuclei di flusso, non penso che si possa sostenere che i fumi del flusso siano gli stessi, il che ovviamente è ciò che conta. I flussi senza piombo richiedono in genere più calore rispetto ai loro cugini non RoHS e un calore maggiore può vaporizzare una parte maggiore del flusso, producendo più fumi. Inoltre, temperature più elevate potrebbero potenzialmente alterare la chimica del flusso vaporizzato, rendendolo più tossico. Qualcosa di simile accade con le carni alla griglia, dove la cottura a fiamma libera porta alla creazione nel fumo di ammine eterocicliche e idrocarburi policiclici aromatici, potenziali agenti cancerogeni che attraverso il fumo si diffondono sulla carne.

Potrebbe essere questo il motivo per cui i fondenti senza piombo sono peggiori per te dei fumi dei fondenti tradizionali? Non lo so, ma so che mi fa riflettere e mi fa riconsiderare l'intero dibattito sul piombo rispetto al senza piombo. Penso che sia Zach che Ben abbiano punti validi e mi congratulo con Ben per aver dedicato del tempo a leggere effettivamente le SDS e a riferire ciò che ha trovato. È convincente, ma non sono disposto a passare al 100% senza piombo basandomi esclusivamente su quello.