Inovação tecnológica reduz custos na produção de solda para celular

Pensando na saúde humana e no meio ambiente, em janeiro de 2006, a comunidade europeia proibiu a utilização da solda composta por estanho e chumbo em equipamentos eletroeletrônicos. Antecipando-se a isso, no Amazonas, Estado que abriga um dos maiores polos industriais eletroeletrônicos, desde 2003 vêm sendo realizadas pesquisas, para desenvolver uma nova composição de solda  constituída pelos elementos químicos: estanho, prata e cobre.

Hoje, sem aumentar os custos no processo produtivo de aparelhos eletroeletrônicos a nova composição é a mais utilizada no Polo Industrial de Manaus (PIM), principalmente, para soldagem de componentes em placas de telefones celulares.

Essa tecnologia é fruto do trabalho intitulado: “Desenvolvimento de pasta de solda nanoparticular livre de chumbo para aplicação na indústria eletrônica”, desenvolvido pelo professor da Universidade do Estado do Amazonas (UEA) e pesquisador Lizandro Manzato, por meio do Programa Integrado de Pesquisa e Inovação Tecnológica (PIPT), da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (FAPEAM).

No Brasil, explica o pesquisador, não existe nenhuma norma que obrigue o uso da nova composição, mas, como grande parte das empresas do PIM são multinacionais, estas, por questões administrativas, já substituíram a solda com chumbo pela nova, o que gerou a adequação da linha de produção à nova medida instituída nos países europeus.

Redução de energia

O trabalho do pesquisador partiu de estudos para a elaboração de uma pasta de solda que resultasse na diminuição do consumo de energia no processo fabril. Segundo Manzato, o chumbo é considerado uma substância danosa aos seres vivos, por isso teve que ser substituído por substâncias que não causam danos à saúde ou ao meio ambiente.

Com a mudança de composição metálica da pasta de solda, o desafio foi reduzir a temperatura do forno que realiza a soldagem dos componentes da placa. “Vendo pelo lado do consumo de energia a ideia que se tem sobre a pasta de solda, considerada ecologicamente correta, cai por terra, uma vez que o forno de refusão, que faz a soldagem, é um aparelho que consume muita energia elétrica”, completa.

Para entender por que isso ocorre, o pesquisador explica que a liga de estanho e chumbo passa do estado líquido ao sólido sem a fase pastosa, enquanto isso a nova liga não tem essa passagem, ficando apenas no estado pastoso, o que consome mais energia para solidificar o componente na placa.

De acordo com o pesquisador, para resolver o problema foi necessário diminuir o tamanho da partícula da pasta, pois a mesma é formada por uma substância intermetálica e um composto orgânico contra a oxidação. “O intuito da pesquisa foi diminuir a temperatura de difusão da nova solda, que na prática é de 258°C para 220°C”, destacou.

Etapas

Para atingir os resultados esperados, a primeira etapa da pesquisa diminuiu o tamanho das partículas, o que possibilitou o estudo da temperatura da difusão com relação a aglomeração dessas partículas. Após isso, foi realizado o estudo de meios orgânicos para a elaboração da pasta de solda.

A aquisição de dois moinhos de auto-energia, um equipamento destinado a mistura de ligas, ou seja, a fusão de elementos químicos não metálicos possibilitou os avanços da pesquisa. No equipamento os compostos são submetidos a uma rotação de 1.700 RPM, o que possibilita a quebra e a re-soldagem das partículas.

Os equipamentos adquiridos, considerados os únicos no Amazonas, foram destinados para uso da Escola Superior de Tecnologia (EST), da Universidade do Estado do Amazonas (UEA) e o Instituto Federal do Amazonas (Ifam) que dão suporte em pesquisas desse porte.

Sobre o PIPT

O Programa Integrado de Pesquisa e Inovação Tecnológica (PIPT) consiste em apoiar, com auxílio-pesquisa e bolsas, mestres e doutores vinculados a instituições públicas e privadas sem fins lucrativos interessados em realizar pesquisas científicas e tecnológicas no Amazonas.

Sebastião Alves – Agência Fapeam

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