Aprender a soldar

Hoy vamos a desbloquear una nueva habilidad juntos que nos va a abrir muchas puertas en nuestros proyectos, aprender a soldar.

¿Por qué aprender a soldar?

Si aún no lo has probado, me parece muy razonable que te hagas esta pregunta (yo mismo no soy ningún experto). Llevo menos de un mes soldando, pero de principiante a principiante, estos son algunos de los motivos por los que considero que merece la pena aprender a soldar.

• Te abre la puerta a muchos proyectos. Si ya te has iniciado con las placas ESP o te lo estás pensando, es posible que ya hayas leído más de una vez que necesitas aplicar alguna pequeña soldadura para conectar placas y sensores. Aunque hay algunos componentes que ya vienen soldados, no siempre vas a poder recurrir a esta opción.

• Conexiones más estables. Sí, siempre decimos que puedes utilizar cables ‘dupont’ o ‘jumper’ para conectar placas y sensores (cuando los componentes lo permiten). La verdad me parece una forma genial de empezar a jugar con las placas ESP y realizar pruebas. No obstante, la realidad es que a veces estos cables se “salen” del encaje o no quedan fijos, produciendo conexiones menos estables y fallos en el funcionamiento.

• Dispositivos más compactos. Este es uno de los mejores motivos que he encontrado para aprender a soldar. Cuando estaba diseñando el Reactor ARC me rompí la cabeza pensando en cómo encajar los componentes. Cuando se soltó uno de los cables no me quedó alternativa, pero ahora lo agradezco. Una vez que cogí confianza me puse a rediseñar el circuito y ahorre mucho espacio.

• Es más fácil de lo que parece. Sé que nos da pereza empezar con este tema, porque creemos que es difícil o peligroso, pero rápidamente te darás cuenta de que con muy poca práctica te vas a sentir como si llevases toda la vida haciéndolo (a mí incluso me relaja). Además en YouTube puedes encontrar un montón de videos para darte confianza.

Un breve repaso para empezar

Es posible que ya sepas todo esto, pero si vas a aprender a soldar creo que no viene mal recordarte que:

• La soldadura es un proceso de fijación en el cual se realiza la unión de dos o más piezas de un material. En el contexto en el que nos movemos, lo vamos a realizar con un soldador de punta fina y estaño. El soldador es una herramienta que, cuando se enciende, alcanza una temperatura muy alta y nos permite fundir el estaño. Este es un metal conductor que durante unos instantes va a alcanzar un estado líquido, momento que aprovecharemos para unir nuestros componentes y recubrirlos con dicho estaño. Tan pronto como dejemos de aplicar calor con el soldador, el estaño volverá a su estado sólido fijando la conexión entre los compontentes.

⚠️ En este punto las palabras clave son "temperatura muy alta". Asegúrate ANTES de empezar a soldar que lo haces sobre una superficie que no sea delicada (por ejemplo, sobre una madera vieja o una mesa de trabajo). También necesitas algo que sirva de soporte para dejar el soldador cuando termines, o mientras manipulas los componentes (sin que la parte metálica toque nada que se pueda quemar).

Por último pero no menos importante, asegúrate de que no hay niños o animales alrededor (y que si hay algún adulto sabe lo que estás haciendo), así como de que apagas el soldador al terminar.

• Para que la información y la alimentación fluya correctamente por nuestras placas y sensores necesitamos que el circuito esté cerrado. Esto en la práctica tiene dos implicaciones, tan importante es asegurarnos de que las conexiones previstas estén bien hechas (de ahí la ventaja de soldar frente a los cables ‘jumper’), como verificar que no hemos establecido, sin querer, un contacto indeseado. Esto requiere de cierta precisión a la hora de realizar las conexiones y se irá incrementando con la práctica.

💡 En tus primeras soldaduras te recomiendo que cuentes con un "ayudante" al que puedas pedirle que te sujete algún cable o componente mientras procedes. En su defecto también puedes usar alguna pinza o similar para mantener los componentes en una posición fija. Por otro lado, si lo tienes claro o ya has dado los primeros pasos, vas a querer hacerte con un soporte de este tipo que incorpora pinzas y una lupa, para facilitarte enormemente la tarea.

• Como te comentaba, desde el momento en el que hagas las conexiones, la corriente eléctrica podrá fluir por los componentes. Por lo tanto, el proceso de soldadura siempre lo realizaremos sin que ningún componente esté conectado a la alimentación. Una vez que terminemos realizaremos las pruebas pertinentes y, si es necesario, volveremos a repasar las conexiones.

Vamos al lío!

Si ya tienes clara la teoría y has preparado el entorno y los materiales, lo único que te falta para aprender a soldar es práctica. A continuación te voy a detallar el proceso que yo sigo en mis soldaduras (aunque insisto en que también soy un prinicipante!)

1. Lo primero que hago es crearme un esquema claro de las conexiones que voy a realizar, para no improvisar una vez que estoy soldando. Además, si es posible, primero ‘flasheo’ la placa con el firmware correspondiente y hago las conexiones con cables ‘jumper’ para verificar que todo funciona correctamente. Cuando estoy seguro de que todo está en su sitio, paso a soldar las conexiones.
2. Siempre utilizo cables de distintos colores y lo indico en mi esquema, para poder diferenciarlos claramente. Además trato de crearme un código que me lo facilite a largo plazo (por ejemplo, cables negros para tierra o “ground” y rojos para alimentación).

3. Lo siguiente que hago es plantearme mentalmente el montaje de los componentes para determinar la longitud de los cables que necesito. A veces son dispositivos de tamaño reducido, por lo que trato de no usar más cable de lo necesario para ahorrar espacio. Otras veces sucede al revés, y si me quedo corto el cable no llegaría hasta el componente. Además, si el montaje se compone de varias piezas, me planteo la secuencia de montaje. Esto es importante si los cables tienen que pasar por algún orificio por el que no caben los componentes (ya que tendrías que pasar los cables antes de soldar las conexiones).

😅 Todo esto son lecciones aprendidas de los errores cometidos previamente. No te desanimes, nos pasa a todos.

4. Una vez que todo esta listo, lo siguiente que hago es preparar los cables. Lo primero que hago es “pelar” los extremos (es decir, cortar un poco de la cobertura de plástico para descubrir los hilos del cable). Si tienes un “pelacables” fenomenal, sino puedes apañarte haciendo un cortecito con un ‘cutter’ y tirando con las uñas. En todo caso, asegúrate de que no te llevas los hilos el cable en el proceso reduciendo la conductividad (sólo debes retirar el plástico). Tras descubrir los hilos, retuércelos un poco (con cuidado) para que formen un cable compacto (sin hilos separados del conjunto).
5. Lo siguiente que vamos a hacer es “estañar” los extremos del cable. Esto quiere decir que vamos a aplicar un poco de estaño sobre el cable, para que cuando lo acerquemos al componente correspondiente y le apliquemos calor, el estaño se funda y el cable se adhiera rápidamente (observa el minuto 2.40 de este video para ver el proceso).

💡 Si observas que el estaño no se adhiere al cable y aparecen "impurezas" o fragmentos que simplemente se caen, es posible que estés utilizando un estaño de mala calidad. Lo mejor que puedes hacer es acudir a una ferretería cercana. También es importante que limpies la punta del soldador para que no acumule impurezas. Si echas un ojo por internet verás que hay distintas formas, pero yo utilizo una de estas esponjas metálicas.

6. Con los cables preparados, ya sólo queda unirlos a los componentes (observa el minuto 2.55 de este video para ver el proceso). Cuando sueldes conexiones a las placas, recuerda que es importante que el cable o patilla haga contacto con la placa, sin excederte con el estaño para que no haga contacto con otros pines cercanos (echa un vistazo a este video).

💡 Es posible que alguna vez te suceda que tras realizar una conexión se rompa el cable, o simplemente no la hayas hecho de forma correcta. Puede que cuando quieras volver a realizar la soldadura, el orificio de la placa se haya llenado de estaño y no seas capaz de introducir el cable para soldarlo. En estos casos puedes utilizar una cinta trenzada para desoldar, que lo que hace es absorver el estaño que está en contacto cuando le aplicas calor con el soldador. En mi caso lo que hago es calentar el estaño desde el otro lado del orificio para que se vuelva líquido, y empujar el cable desde el orificio de entrada.

7. Y ya está! Como ves aprender a soldar no tiene mucho misterio. Consiste en seguir unas pautas básicas y practicar.

Mi estación de soldadura

Por último quiero compartir contigo la estación de soldadura que me he montado 😅 He partido de estas piezas que he comprado en AliExpress y de este modelo que he creado para la impresora 3D.

Si quieres montar mi estación de soldadura, sigue estos pasos:

1. Hazte con este juego de piezas e imprime mi modelo 3D (o recíbelo en casa por 1 aguacoin!).
2. Corta la barra (con una Dremel o similar) que trae el juego de piezas de la siguiente forma.

3. Utiliza una pistola de silicona para pegar las barras largas en los pibotes centrales y las cortas en los extremos. Estas últimas servirán para colocar las pinzas de sujección, y las primeras para la lupa y alguna herramienta adicional (por ejemplo unos LED).
4. Coloca una esponja metálica en el centro para limpiar la punta del soldador.