Ref.: MmeEte26-001
Apresentador: Héricles Ruiliman Oliveira De Souza
Autores (Instituição): Souza, H.R.(Universidade Federal do Pará); Cosmo, N.S.(Universidade Federal do Pará); Maciel, A.C.(Universidade Federal do Pará); Marques, L.P.(Universidade Federal do Pará); Vasconcelos, A.D.(Universidade Federal do Pará); Silva, M.A.(Universidade Federal do Pará);
Resumo:
A ONU identifica o chumbo (Pb) como um metal tóxico, cuja presença no solo e meio ambiente é resultado de atividades humanas. A diretiva RoHS, implementada em 2003 na UE, limitou substâncias perigosas em eletrônicos, mas a preferência por soldas à base de chumbo persiste entre os fabricantes devido a preocupações com a confiabilidade. A busca por alternativas, como a solda sem chumbo (Lead Free), ganha destaque, especialmente na substituição da solda branda utilizada em eletrônicos, devido aos riscos à saúde associados ao chumbo. A molhabilidade, um aspecto crucial para a soldabilidade, tornou-se um tema de estudo significativo devido ao avanço de eletrônicos inteligentes. O ensaio de molhabilidade enfrenta desafios, como custos elevados e disponibilidade limitada de dispositivos necessários. O método comum para analisar molhabilidade, que envolve a gota séssil e a medição do ângulo de contato, destaca-se. Em resposta a essas considerações, foi desenvolvido um dispositivo de baixo custo para realizar ensaios de molhabilidade em ligas de até 400 ºC, utilizando o método da gota séssil com a queda livre do material em substrato de cobre. O desenvolvimento do dispositivo visa promover economia, facilitando futuras pesquisas na área de molhabilidade com ligas alternativas isentas de chumbo. Durante o desenvolvimento do dispositivo de molhabilidade, diversos materiais foram empregados, alguns integrados ao dispositivo e outros utilizados na sua elaboração. A distinção é crucial, pois os custos de desenvolvimento incluirão apenas os materiais e componentes integrados ao dispositivo. A metodologia compreendeu a confecção da base, peça cerâmica e montagem do dispositivo, além da preparação dos substratos e corpos de prova. O dispositivo desenvolvido tem 1,2 kg, dimensões de 34,0 cm de altura e 8,0 cm de largura, uma inclinação de 45° e o material líquido suspenso a 1,0 cm da plataforma de cobre (distância da queda livre do material até atingir o substrato). Durante os testes, a temperatura máxima atingida foi de 650 °C, mas durante os ensaios o dispositivo foi operado até 400 °C por razões de segurança. Os ensaios foram conduzidos aguardando que os substratos de cobre atingissem a temperatura inicial de 50 °C para garantir uma boa união entre os metais. Ao fim do ensaio, os resultados dos ângulos de contato para as ligas Sn-37%pPb e Sn-5,5%pSb mostram baixos desvios padrões e variâncias, indicando medições confiáveis. A molhabilidade da liga Sn-37%pPb foi melhor que a da Sn-5,5%pSb, mas a última apresentou resultados promissores para substituir ligas de chumbo. Os procedimentos de medição foram precisos, calculando ângulos de molhabilidade com base na equação de Young. Dessa forma, o custo total de desenvolvimento do dispositivo para este estudo é aproximadamente 150 reais, tornando-o muito importante economicamente na investigação da interação entre ligas de baixa fusão e substrato de cobre, estimulando futuras melhorias e pesquisas acadêmicas na área.