La soudabilité est définie comme l’aptitude d’un métal à être mouillé par
une soudure fondue. Les mesures de la soudabilité peuvent être effectuées
de différentes manières. Une balance de mouillage mesure et enregistre la
force de mouillage en fonction du temps. Comme il s’agit d’un test
quantitatif, il présente des complications lorsqu’on met en relation les
résultats avec une opération de soudage en cours. De plus, il requiert un
équipement de laboratoire fort coûteux. Un test qualitatif fréquemment
employé est l’immersion dans un bain de soudure suivi du test visuel. Ce
test fait usage d’un pot de soudure, d’un petit microscope et peut
inclure l’action de vapeur sur les échantillons. Les procédures de mise
en œuvre de ce test de soudabilité des
fils sont bien définies par American National Standards ANSI/J-STD-002 et
MIL-STD-202 Method 208. Le standard NEMA WC65 décrit les questions de
soudabilité et les recommandations associées pour les conducteurs revêtus
d’argent, de nickel et d’étain.

L’immersion
dans un bain de soudure associée au test optique est un indicateur
général de propreté de la surface et de présence d’une oxydation de
surface. C’est donc un bon indicateur de la soudabilité du conducteur
lorsqu’il est en service. Le critère général d’acceptation pour le test
d’immersion et d’examen optique est une couverture de mouillage de 95 %.
Il se
trouve quelques limitations à MIL-STD-202/208. La méthode permet une
unique procédure de test pour tous les types de conducteurs. Il ne
fournit pas les différentes propriétés des matériaux pour tous les types de
conducteurs. Il ne fournit pas les différentes propriétés des matériaux
pour les différents matériaux de revêtement. La méthode emploie un
critère d’acceptation visuelle qui est très subjectif et la procédure ne
fourit pas des résultats consistants pour corréler la soudabilité à la
stabilité au stockage.
Soudabilité des conducteurs
Un matériau fait preuve d’une bonne soudabilité
lorsque sa surface est apte à former une jonction avec la soudure fondue.
La plupart des métaux purs et alliages peut certes être apte à la
jonction avec la soudure ; cependant, l’oxydation de surface, les
impuretés et la formation de composés intermétalliques peut inhiber cette
jonction. Au cours du temps, la soudabilité décroit avec l’épaississement
de la couche d’oxyde et l’augmentation des formations intermétalliques.
L’épaisseur
et l’adhérence de la couche d’oxyde dépend du métal ou de l’alliage. Les décapants de soudage, qui
contiennent des agents réducteurs, sont employés pour casser la couche
d’oxyde et permettre le soudage. Les oxydes plus épais et plus stables
requièrent plus de décapants actifs pour autoriser la soudabilité. Les
composés intermétalliques ont des oxydes très stables et requièrent ainsi
les décapants les plus actifs pour obtenir une bonne soudabilité. Les
métaux nobles tels que l’argent et l’or peuvent être immédiatement soudés
sans usage de décapants.
Soudabilité et stabilité au stockage
La soudabilité après stockage est importante pour de
nombreuses applications. Comme le vieillissement réduit la soudabilité,
des méthodes ont été développées pour prévoir la soudabilité après un
stockage prolongé. MIL-STD-202 Method 208 fut développée pour les
termisaisons, les cosses et les fils de sortie des composants. Cette
méthode a été modifiée pour y inclure les conducteurs isolés et inclure
le vieillisement à la vapeur d’échantillons revêtus. Le vieillissement à
la vapeur est utilisé comme environnement artificiel destiné à stimuler
le processus de vieillissement naturel. Cependant, en raison des effets
combinés des variables des différents revêtements des conducteurs, des
bases métalliques en alliages, des sous-couches et des environnements de
stockage, il n’est pas possible de prévoir avec certitude la durée maximale
du stockage de quelque conducteur revêtu que ce soit.
Revêtement d’étain
L’ASTM B 33 définit les paramètres pour les
conducteurs revêtus d’étain. Le cuivre revêtu d’étain s’oxyde dès les
conditions normales de stockage (entre 10 et 37°C). Les composés
intermétalliques cuivre-étain se forment aussi à température ambiante,
sont très cassants et handicapent la soudabilité. Ces deux phénomènes
contribuent à la dégradation du cuivre revêtu d’étain dans le temps.
L’augmentation de l’épaisseur de l’étain au-delà de ce qui est requis par
ASTM B 33 a été proposée comme solution pour améliorer la stabilité au
stockage. Ceci peut être acceptable pour les conducteurs monofils, mais
n’est pas à souhaiter pour les conducteurs toronnés. Une plus grande
épaisseur du revêtement d’étain a pour résultat une plus grande
résistance électrique et peut conduire à l’agglomération des brins des
conducteurs.
Revêtement de nickel
L’ASTM B 355 définit les paramètres pour les
conducteurs revêtus de nickel. Par le passé, les conducteurs revêtus de
nickel étaient rarement utilisés pour les applications requérant des
terminaisons soudées ; cependant, étant données l’excellente
résistance à la corrosion du nickel, ils ont de plus en plus été
spécifiés pour des applications plus générales. Le nickel forme un oxyde
extrêmement tenace qui nécessite un décapant particulièrement actif pour
le soudage.
Revêtement d’argent
L’ASTM B 298 définit les paramètres pour les
conducteurs revêtus d’argent. Il n’y a là généralement pas besoin de décapant
lorsque l’on souhaite souder des conducteurs de cuivre revêtus d’argent.
Au contraire de l’étain, l’argent ne forme pas un composé intermétallique
avec le cuivre et la stabilité au stockage est excellente compte tenu de
l’enveloppement standard sans sulfure et des environnements de stockage
standard. L’argent transmet la meilleure soudabilité et les meilleures
performances de stabilité au stockage de tous les matériaux de revêtement
standard.
D’une
manière générale, la bonne pratique en vue de maximiser la soudabilité de
tout conducteur revêtu est de le stocker dans un enveloppement approprié
afin de minimiser l’infiltration d’air, de préférence dans un
environnement au climat contrôlé.
Lorsque la
soudabilité est requise et là où elle est requise, les fils revêtus
devraient être réévalués quant à leur soudabilité après un stockage
prolongé.
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