Nous recevons fréquemment des questions de nos clients sur la manière de souder des câbles épais. Soit deux câbles épais l'un vers l'autre, soit un câble épais vers un connecteur. Pour nous, un câble est considéré comme épais s'il a une section de 2,5 mm² (14 AWG) ou plus. Le soudage de ces câbles épais est problématique car la soudure n'adhère pas au câble. Pourquoi cela se produit-il et comment peut-on y remédier ?

Pourquoi est-il si difficile de souder des câbles épais ?

Le câble est constitué d'une grande quantité de cuivre, qui conduit la chaleur de manière très efficace. Lorsque vous appliquez la panne à l'extrémité du câble, la chaleur se transmet facilement au reste du câble. Plus le câble est épais, plus la section transversale capable de transférer la chaleur est grande, ce qui facilite encore la dissipation de la chaleur. Ce transfert de chaleur efficace empêche la soudure de fondre correctement et d'adhérer au câble.

Vous pouvez comparer l'extrémité du câble que vous souhaitez souder à un tonneau. La température de l'extrémité du câble est représentée par le niveau de liquide dans le tonneau. Pour pouvoir souder, le niveau du liquide doit être proche du sommet. Le tonneau possède une petite entrée sur le dessus par laquelle le liquide est pompé. Cette entrée est représentée par la panne à souder et la pompe de la station de soudage. Au fond du tonneau, il y a un grand trou par lequel le liquide s'échappe, symbolisant le câble épais qui fait fuir la chaleur. En raison de ce trou, le tonneau ne se remplit jamais, ce qui signifie que la température ne sera jamais assez élevée pour permettre une soudure efficace.

À un certain moment, la quantité de chaleur que vous appliquez au câble avec le fer à souder est égale à la quantité de chaleur qui se dissipe. Si cette température d'équilibre est inférieure à la plage de soudure idéale de 320℃ - 350℃, la soudure ne fondra pas correctement. Il en résulte une mauvaise connexion car le câble n'atteint pas la température nécessaire pour une soudure efficace.

Mais comment les câbles sont-ils alors soudés ?

La première chose que la plupart des gens essaient de faire est d'augmenter la température de soudure. Bien que cela puisse aider à transférer plus de chaleur dans le câble, cela présente également quelques inconvénients. Des températures plus élevées brûlent plus rapidement le flux et entraînent une dégradation rapide de la panne à souder. En général, l'augmentation de la température ne donne pas de résultats satisfaisants.

La cause première du problème est que la surface de contact entre la panne et le câble est beaucoup plus petite que la section transversale du câble. Dans l'analogie du tonneau, le trou en haut du tonneau est beaucoup plus petit que le trou en bas. La meilleure façon d'y remédier est d'augmenter la taille du trou au sommet du tonneau. Cela signifie qu'il faut augmenter la surface de contact entre la panne et le câble pour transférer plus efficacement la chaleur.

Il existe plusieurs façons d'augmenter la surface de contact entre la panne et le câble :

  1. Utilisez la panne la plus grande possible, avec une grande surface pour maximiser le contact avec le câble.
  2. Ajoutez un peu de soudure à la panne avant qu'elle n'entre en contact avec le câble. La soudure comble tous les petits espaces entre la panne et le câble, ce qui augmente considérablement le transfert de chaleur. Bien que cette technique soit normalement déconseillée, elle est acceptable dans le cas présent.
  3. Utilisez une station à air chaud en même temps que le fer à souder pour apporter une chaleur supplémentaire. Cela permet de maintenir la température nécessaire à une soudure efficace.

Il existe également des méthodes moins raffinées qui peuvent donner des résultats acceptables pour les articulations occasionnelles. L'utilisation d'un chalumeau à gaz pour chauffer le câble ne permet pas de contrôler la température, mais ajoute rapidement beaucoup de chaleur. Deuxièmement, l'utilisation de soudure au plomb avec un point de fusion plus bas peut aider, mais elle pose des problèmes de santé, d'environnement et de conformité.

Quelle est la meilleure solution ?

Les solutions proposées ci-dessus peuvent fonctionner mais ne sont pas idéales. La meilleure solution consiste à ne pas souder les câbles épais. La meilleure pratique consiste à utiliser des connecteurs à sertir sur les câbles épais, mais aussi sur les câbles fins. Le sertissage d'un câble épais est rapide, facile, fiable et constant. Une pince à sertir bon marché de 40 euros et une cosse de 0,20 euro donnent d'excellents résultats, même pour les câbles les plus épais. Un autre avantage du sertissage par rapport à la soudure est que les connexions serties sont beaucoup plus résistantes aux contraintes mécaniques. Ceci est particulièrement important pour les câbles épais, où les contraintes mécaniques sont souvent un problème majeur.

Si vous devez remplacer des connecteurs sur des câbles épais et que les connecteurs existants sont soudés, contactez le fabricant pour trouver un connecteur alternatif qui peut être soudé. Le sertissage est aujourd'hui la norme dans l'industrie, et la soudure n'est destinée qu'aux joints des circuits imprimés.