Temperature di fusione delle leghe saldanti: la tabella completa
A che temperatura fonde lo stagno? E una lega 60/40, una SAC305 o una Sn97Cu3? Questa guida raccoglie in una sola tabella solidus e liquidus delle leghe saldanti più usate, spiega la differenza tra leghe eutettiche e leghe con intervallo di fusione e indica come passare dalla temperatura di fusione alla temperatura di lavoro.
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Tabella delle temperature di fusione
Il solidus è la temperatura alla quale la lega comincia a fondere, il liquidus quella alla quale è completamente liquida. Per le leghe eutettiche i due valori coincidono. I valori sono tipici: per ogni lotto fanno fede la scheda tecnica e il certificato di analisi.
| Lega | Composizione | Solidus | Liquidus | Tipo |
|---|---|---|---|---|
| Stagno puro | Sn 99,9 % | 232 °C | 232 °C | Metallo puro |
| Sn63Pb37 | Sn63/Pb37 | 183 °C | 183 °C | Eutettica con piombo |
| Sn60Pb40 | Sn60/Pb40 | 183 °C | 190 °C | Con piombo |
| Sn50Pb50 (50/50) | Sn50/Pb50 | 183 °C | 216 °C | Con piombo |
| SAC305 | Sn96.5/Ag3/Cu0.5 | 217 °C | 220 °C | Lead-free, quasi eutettica |
| SAC405 | Sn95.5/Ag4/Cu0.5 | 217 °C | 221 °C | Lead-free |
| SAC0307 | Sn99/Ag0.3/Cu0.7 | 217 °C | 227 °C | Lead-free, basso argento |
| Sn96.5Ag3.5 | Sn96.5/Ag3.5 | 221 °C | 221 °C | Lead-free, eutettica |
| Sn97Ag3 | Sn97/Ag3 | 221 °C | 224 °C | Lead-free |
| Sn99.3Cu0.7 | Sn99.3/Cu0.7 | 227 °C | 227 °C | Lead-free, eutettica |
| 99SnCuNiGe (equivalente SN100C) | Sn/Cu0.7/Ni0.05/Ge | 227 °C | 227 °C | Lead-free, eutettica |
| Sn97Cu3 | Sn97/Cu3 | 227 °C | 310 °C | Lead-free, ampio intervallo |
| Sn95Sb5 | Sn95/Sb5 | 235 °C | 240 °C | Lead-free, alta temperatura |
| Sn95Ag5 | Sn95/Ag5 | 221 °C | 245 °C | Lead-free, alta temperatura |
| Piombo puro | Pb | 327 °C | 327 °C | Metallo puro |
Designazione e purezza delle leghe secondo EN ISO 9453 e IPC J-STD-006.
Leghe eutettiche e intervallo di fusione
Una lega eutettica passa da solida a liquida a una sola temperatura: Sn63Pb37 a 183 °C, Sn99.3Cu0.7 e 99SnCuNiGe a 227 °C. Solidifica rapidamente e in modo uniforme, senza una fase pastosa: è la scelta preferita in elettronica, dove il giunto non deve muoversi mentre si raffredda.
Le leghe con intervallo di fusione restano pastose tra solidus e liquidus. Un intervallo ampio, come i 183–216 °C della 50/50 o i 227–310 °C della Sn97Cu3, è utile quando si deve modellare il cordone o riempire giunti larghi, per esempio nella lattoneria, nella sigillatura dei cofani in zinco e nella saldatura capillare dei tubi in rame. In elettronica invece un giunto mosso durante la fase pastosa rischia di diventare poroso o fessurato.
Dalla temperatura di fusione alla temperatura di lavoro
La temperatura di lavoro è sempre più alta del liquidus: la lega deve bagnare le superfici e la massa termica del giunto assorbe calore. I valori tipici che usiamo nelle nostre pagine sono questi; fanno fede le schede tecniche di lega, flussante e macchina.
| Processo | Leghe lead-free | Leghe stagno-piombo |
|---|---|---|
| Saldatore (punta) | 330–370 °C | 300–340 °C |
| Bagno di saldatura a onda | 255–265 °C per SAC305, qualche grado in più per le leghe a 227 °C | Più bassa, in funzione della lega |
| Crogiolo di saldatura selettiva | 270–300 °C | Più bassa, in funzione della lega |
| Reflow (picco) | 240–250 °C per SAC305 | Profilo secondo la scheda tecnica della pasta |
Perché le leghe lead-free fondono più in alto
Il piombo abbassa la temperatura di fusione dello stagno fino ai 183 °C dell’eutettico Sn63Pb37. Senza piombo, le leghe a base stagno con argento e rame fondono tra 217 e 227 °C: il passaggio al lead-free, obbligatorio per le apparecchiature soggette alla direttiva RoHS, ha alzato di 35–45 °C le temperature di processo. Per scegliere la lega vedi la guida alle leghe lead-free e il confronto tra SAC305, SAC0307 e 99SnCuNiGe.