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Come scegliere una stazione di saldatura
Un normale saldatore in rame non è molto adatto per saldare moderni circuiti stampati in miniatura con montaggio SMD. Puoi usarlo, a meno che, per saldare elettrodomestici e circuiti stampati con componenti di uscita, come si suol dire, caso per caso.
Per l'installazione e la riparazione di elettronica moderna, le stazioni di saldatura sono sempre più utilizzate, che hanno guadagnato una grande popolarità sia tra ingegneri elettronici professionisti che appassionati di radioamatori. Questo articolo offre una breve panoramica delle stazioni di saldatura, che sicuramente aiuterà a risolvere la questione di quale stazione è meglio acquistare.
Stazioni di saldatura a contatto e senza contatto
Tutte le stazioni di saldatura possono essere divise in due grandi categorie menzionate nell'intestazione. Le stazioni di contatto, infatti, sono normali saldatori controllati da un'unità elettronica. In precedenza, questo design era chiamato un saldatore con un regolatore di temperatura. La tecnologia di saldatura è la stessa di un semplice saldatore, utilizzato da quasi tutti i radioamatori e installatori professionisti.
Come saldare un chip?
La miniaturizzazione dei componenti elettronici, l'emergere di circuiti multi-pin hanno portato al fatto che saldatore convenzionale divenne impossibile saldare il microcircuito. Alcuni microcircuiti non hanno conclusioni in senso classico, ad esempio i microcircuiti nei casi BGA (dall'array grid inglese Ball - una matrice di palline).
Tali microcircuiti sono installati sui moduli di memoria dei personal computer e sulle schede madri. Questi moduli sono stati visti e tenuti da molti utenti. L'aspetto del modulo di memoria è mostrato nella Figura 1.
Figura 1. Un modulo di memoria con microchip in pacchetti BGA
Anche i microcircuiti planari sono diventati molto multi-output: molti di loro hanno cento o più gambe. È semplicemente impossibile saldare un tale chip senza rovinare la scheda con un saldatore convenzionale. Un frammento di una scheda con un microcircuito multipolare è mostrato nella Figura 2.
Figura 2. Microcircuito planare con uscita multipla
Sono stati tali microcircuiti che hanno portato alla creazione di metodi di saldatura senza contatto. Inizialmente si stava riscaldando con aria calda usando una pistola ad aria calda, successivamente sono stati creati dispositivi in cui il riscaldamento viene effettuato dalle radiazioni infrarosse. Ma non affrettiamoci, inizieremo la storia con stazioni di saldatura a contatto.
Contattare le stazioni di saldatura
Sono divisi in due grandi categorie. Queste sono stazioni per saldatura con normali saldature al piombo e stazioni per saldatura con saldature senza piombo. Come esempio di stazioni "lead", possiamo citare le stazioni di diversi modelli: Lukey 936+, AOYUE 936, AOYUE 937, Solomon SR-976 ESD.
Figura 3. Stazione di saldatura AOYUE 936
Figura 4. Stazione di saldatura AOYUE 937
Le figure 3 e 4 mostrano l'aspetto delle stazioni di saldatura analogiche AOYUE 936, AOYUE 937.
I dati tecnici di entrambe le stazioni sono quasi identici. Entrambi sono dotati di un saldatore tipo 10087 con un riscaldatore in ceramica e un sensore di temperatura integrato. Completo di un saldatore c'è una punta conica, ma, se lo si desidera, è possibile acquistare un intero set in una sola volta, che amplierà la gamma di lavori di saldatura.
La potenza del saldatore è di 40 W con una tensione di alimentazione di 24 V, che consente senza paura elementi di saldatura sensibili all'elettricità statica. Oltre alla bassa tensione di alimentazione, la punta del saldatore è messa a terra. L'unità elettronica mantiene una temperatura nell'intervallo 200-480 ˚C con una precisione di +/- 1 ˚С. Il controllo della temperatura è continuo, fluido con una singola manopola sul pannello frontale del dispositivo.
La dimensione del saldatore è di 190 mm, mentre il peso è di soli 55 g, il che offre un'esperienza utente abbastanza confortevole. Il saldatore è collegato all'unità elettronica tramite un connettore a cinque pin. Il kit include un elemento riscaldante di ricambio HAKKO-003 con sensore di temperatura incorporato, supporto per saldatore e spugna per punte di pulizia.
Non vi sono particolari differenze operative tra le stazioni, ad eccezione del fatto che la stazione di saldatura AOYUE 937 è dotata di un indicatore digitale della corrente e della temperatura impostata. Ciò, a quanto pare, consente di impostare la temperatura desiderata in modo un po 'più preciso rispetto all'assenza di un indicatore. Ma anche con un indicatore digitale, è necessario impostare la temperatura sul principio di "un po 'di più, un po' meno" fino a quando non si ottiene il miglior risultato.
Stazioni di saldatura analogiche e digitali
Secondo il principio di controllo, tutte le stazioni di saldatura sono divise in analogiche e digitali. Nelle stazioni analogiche, la stabilizzazione della temperatura viene eseguita secondo il principio on / off: la temperatura impostata viene raggiunta - il riscaldamento viene spento. La temperatura è scesa, il riscaldatore si accende - inizia il riscaldamento. In sostanza, un relè elettromagnetico convenzionale può controllare il riscaldatore. Con questo metodo di controllo è spesso possibile il surriscaldamento della punta del saldatore. L'accuratezza del mantenimento della temperatura è bassa.
Nelle stazioni di saldatura digitali, la temperatura è controllata Controller PIDimplementato da software per microcontrollori. Se non si entra nei dettagli, il processo di regolazione è lo stesso di quello dato un po 'più in alto, ma la potenza fornita al riscaldatore cambia. Se la punta del saldatore si è leggermente raffreddata al di sotto della temperatura impostata, la potenza di riscaldamento richiesta è ridotta, ha ancora il tempo di riscaldarsi, ma non "scappa" al di sopra della temperatura impostata.
Durante la saldatura di parti di grandi dimensioni, la punta si raffredda più velocemente, la differenza tra la temperatura impostata e quella attuale è grande. Per "raggiungere" rapidamente la temperatura impostata, il regolatore PID aumenta proporzionalmente la potenza di riscaldamento. Naturalmente, il metodo digitale per mantenere la temperatura è più preciso di quello analogico.
Stazioni di saldatura senza piombo
Differiscono dalle stazioni "piombo" solo per la maggiore potenza dell'elemento riscaldante: 75 ... 160 W. Il fatto è che le saldature senza piombo sono refrattarie, il punto di fusione è di 300 ° C (e la qualità di queste saldature, rispetto a quelle di piombo, lascia molto a desiderare), e mentre il luogo di saldatura viene riscaldato fino a quando la saldatura si scioglie, la punta avrà il tempo di raffreddarsi a tal punto che anche la maggior parte un perfetto termoregolatore non correggerà immediatamente la situazione. Pertanto, solo un riscaldatore sufficientemente potente può salvare la situazione.
Non devi aver paura della potenza "eccessiva", perché anche se la potenza è di almeno 1000 W, la temperatura della punta non salirà ancora al di sopra del set point, il saldatore non si surriscalda mai, ma la punta si riscalda molto rapidamente. Grazie a ciò, è possibile saldare ugualmente bene tracce sottili di circuiti stampati e parti massicce come relè o trasformatori. Con l'aiuto di stazioni “senza piombo”, puoi saldare e saldature tradizionali "al piombo".
Le stazioni di saldatura senza piombo più comuni sono Goot PX-501, GOOT RX-802AS, AOYUE 2900, GOOT RX-852AS, ATTEN AT80D, GOOT PX-201. L'aspetto della stazione di saldatura ATTEN AT80D è mostrato nella Figura 5.
Figura 5. Stazione di saldatura ATTEN AT80D
La stazione è dotata di un saldatore con un riscaldatore in ceramica con una potenza di 80 W, sta per un saldatore, una spugna per pulire la punta. I principali dati tecnici della stazione sono mostrati in Figura 6.
Figura 6. Dati tecnici della stazione di saldatura ATTEN AT80
A cosa serve una pistola ad aria calda?
Le stazioni di saldatura a contatto appartengono alla classe di assemblaggio: è possibile saldare una parte, ma è praticamente impossibile saldare una custodia multi-pin. Per questi scopi, ci sono smantellamenti di stazioni di saldatura. Le stazioni più comuni con pistola ad aria calda. Spesso i radioamatori utilizzano gli asciugacapelli per l'edilizia industriale per saldare componenti multi-pin.
Tuttavia, è possibile ottenere il risultato desiderato con l'aiuto di un asciugacapelli per l'edilizia, ma spesso accade che parti innocenti volino fuori dal tabellone sotto un potente flusso d'aria. Per rendere le conseguenze del soffiaggio di parti meno gravi, è meglio prima fare una foto della scheda. Quindi non sarà necessario pensare e chiedersi dove fosse questo dettaglio.
Pertanto, invece di un asciugacapelli da costruzione, è meglio acquistare un asciugacapelli speciale per la saldatura con aria calda. Uno di questi asciugacapelli è mostrato in Figura 7.
Il design, ovviamente, è tutt'altro che perfetto, ma per l'uso da un caso all'altro sarà quasi perfetto. Una delle qualità positive di un tale dispositivo è il suo prezzo basso.
Se un tale prezzo risulta poco attraente, allora una pistola ad aria calda può essere prodotta indipendentemente da materiali improvvisati. Il design di un asciugacapelli fatto in casa può essere preso in prestito su Internet, poiché ce ne sono molti.
Figura 7. Saldatore DADI 8032
Nel pacchetto di consegna sono inclusi tre ugelli rotondi di vari diametri, che consentono di modificare la larghezza del flusso di aria calda. L'asciugacapelli ha un ventilatore a turbina incorporato. Alla fine della maniglia ci sono due manopole: la maniglia inferiore (secondo la figura) consente di regolare la temperatura di riscaldamento, la parte superiore cambia il flusso d'aria. C'è un indicatore LED tra le maniglie: maggiore è la temperatura impostata, più spesso il LED lampeggia.
Sul lato della maniglia, di fronte ai regolatori, c'è un interruttore a chiave. Quando l'asciugacapelli viene spento, il riscaldatore si spegne prima, quindi, con un certo ritardo, la ventola si spegne. In questo modo, l'asciugacapelli viene parzialmente raffreddato quando viene spento.
Non si sa quale sia la temperatura di uscita, ma la pratica mostra su cosa concentrarsi: sulle manopole dei regolatori ci sono scale con numeri: è del tutto possibile stimare il grado di riscaldamento.
Un'altra opzione è semplicemente misurare la temperatura di uscita con termocoppiadi cui sono dotati alcuni multimetri. Gli asciugacapelli di questo design sono prodotti e più avanzati, hanno un indicatore di temperatura digitale e un sistema di stabilizzazione termica. Ma tali asciugacapelli sono un po 'più costosi.
Stazioni di saldatura senza contatto
Le stazioni di saldatura Thermoair con un'unità elettronica separata sono più avanzate. La Figura 8 mostra la stazione di saldatura ATTEN 858 D +.
Figura 8. ATTEN 858 D + Stazione di saldatura
Il kit della stazione comprende tre ugelli rotondi, c'è la regolazione del flusso d'aria e l'indicazione digitale della temperatura. La temperatura viene controllata premendo i pulsanti rossi, il processo di riscaldamento è controllato dal LED rosso "CAL" sul pannello frontale.
Il ventilatore per l'alimentazione dell'aria si trova nell'impugnatura della pistola ad aria calda, quindi i fili di collegamento vanno alla pistola ad aria calda, il che rende il lavoro con un asciugacapelli abbastanza confortevole rispetto agli asciugacapelli del compressore in cui l'aria viene fornita da un tubo. Un tubo rigido lega le mani e rende difficile la manipolazione.
Alcune stazioni di saldatura utilizzano un compressore situato nell'unità di controllo per pompare aria. Quindi, oltre ai fili, un tubo di gomma abbastanza rigido va all'asciugacapelli, il che interferisce in qualche modo con il funzionamento. Un design simile è, ad esempio, la stazione di saldatura cinese Lukey 852D +, le cui caratteristiche tecniche sono mostrate nella Figura 9.
Figura 9. Specifiche tecniche della stazione di saldatura ad aria calda Lukey 852D +
Il set di consegna comprende un'unità elettronica, un saldatore con un supporto, una pistola ad aria calda e quattro ugelli rotondi, che consente di regolare il diametro del flusso d'aria. La staffa di montaggio della pistola ad aria calda può essere installata sul lato sinistro o destro della stazione di saldatura, beh, è conveniente per chiunque.
L'aspetto della stazione è mostrato nella Figura 10.
Figura 10. Lukey 852D + Stazione di saldatura
All'interno della custodia in metallo sono presenti un trasformatore, una pompa a membrana e un circuito stampato con componenti elettronici. Di tutte le stazioni di saldatura della famiglia Lukey, così popolare tra i prosciutti, questo modello è il più pesante, il suo peso è di 4 kg. La custodia in metallo non solo rende il design più pesante, ma aumenta anche l'affidabilità del dispositivo: nel caos di un'officina, una stazione di saldatura può andare ovunque ...
Sul pannello frontale sono presenti due indicatori di temperatura digitali: separatamente per un saldatore e un asciugacapelli. Di conseguenza, ci sono manopole per impostare la temperatura e la portata del flusso d'aria. Tale stazione è chiamata doppio canale. Esistono stazioni con tre canali, ad esempio Lukey 853.Ti permette di accendere la pistola ad aria calda e due saldatori con ugelli diversi. L'aspetto della stazione di saldatura Lukey 853 è mostrato nella Figura 11.
Figura 11. Stazione di saldatura Lukey 853
Le pistole ad aria calda delle stazioni di saldatura Lukey 852D + e Lukey 853 sono del tipo a compressore: il compressore si trova all'interno dell'alloggiamento e l'aria viene fornita all'asciugacapelli attraverso un tubo. Sono inclusi numerosi ugelli rotondi. Se necessario, è possibile acquistare ugelli aggiuntivi, alcuni dei quali sono mostrati nella Figura 12.
Figura 12. Ugelli per una pistola ad aria calda di tipo compressore
Ogni ugello è progettato per la saldatura di microcircuiti in un caso particolare. Con l'aiuto di tali ugelli, è abbastanza facile non solo saldare il microcircuito, ma anche saldarlo alla scheda. In effetti, ci sono molti più ugelli rispetto alla foto. Solo alcuni di essi sono mostrati qui.
Tali ugelli sono progettati specificamente per asciugacapelli di tipo compressore. Se la pistola ad aria calda ha una turbina a girante incorporata, gli ugelli vengono utilizzati in tondo, che è dotato di una stazione di saldatura. Gli ugelli sostituibili per una pistola ad aria calda a ventaglio non sembrano essere disponibili.
Sebbene lo scopo principale di una pistola ad aria calda per saldatura sia eseguire lavori di saldatura, il suo uso per altri scopi non è affatto escluso. Lo è tubo termorestringente, riscaldando l'adesivo hot melt, piegando e saldando la plastica e asciugando qualcosa da qualche parte.
Quando si salda con un saldatore convenzionale usando una pistola ad aria calda, è possibile riscaldare leggermente una parte della scheda, il che renderà le condizioni di saldatura più confortevoli - non è necessario spendere il calore immagazzinato nella punta del saldatore per riscaldare la scheda.
Alcune stazioni hanno un ventilatore incorporato direttamente nella pistola ad aria calda, ad esempio Lukey-702. Ha sostituito le stazioni Lukey 852D + e Lukey 853 di fine serie. L'aspetto della stazione è mostrato nella Figura 13.
Figura 13. Aspetto della stazione di saldatura Lukey-702
La stazione è microcontrollata, il che consente di ricordare la temperatura precedentemente impostata. L'asciugacapelli ha un microinterruttore: se l'asciugacapelli è posizionato sul supporto, si spegne. La rimozione ripetuta dal supporto riaccende l'asciugacapelli, quindi è necessario attendere che si riscaldi, il che non è molto conveniente. Per evitare ciò, gli utenti esperti suggeriscono di utilizzare un supporto separato per l'asciugacapelli.
La stazione ha dimensioni ridotte, una custodia in plastica, il peso della stazione non è superiore a 1,5 chilogrammi. Secondo le recensioni degli utenti, la stazione è meno rumorosa di Lukey 852D + e consuma meno energia. Ideale per la riparazione di telefoni cellulari. Brevi specifiche tecniche della stazione di saldatura Lukey-702 sono mostrate nella Figura 14.
Figura 14. Caratteristiche della stazione di saldatura Lukey-702
Per la stazione Lukey-702, esiste un ampio set di punte sostituibili per il saldatore, una quarantina di pezzi che sono mostrati nel manuale di servizio della stazione Service_manual_Lukey702_rus.pdf. Ci sono anche diagrammi della centralina elettronica e algoritmi di funzionamento della stazione. Questo manuale non è difficile da trovare su Internet.
Tutte le stazioni di saldatura sopra descritte hanno una protezione antistatica tramite messa a terra tramite la spina di alimentazione. Per fare ciò, la presa elettrica deve avere un contatto di messa a terra.
Ora sul mercato esiste qualcosa come la "buona Cina". È in questa categoria che appartengono le stazioni di bilancio Lukey e Aoyue, che meritano meritatamente la simpatia dei radioamatori e dei professionisti. Il loro prezzo è nella gamma di 2000 ... 4000 rubli. Come dice il proverbio, il rapporto qualità / prezzo ottimale.
Figura 15. Stazione di saldatura Aoyue-2702a
Oltre al saldatore e alla pistola ad aria calda, le moderne stazioni di saldatura sono dotate di una pistola di smontaggio (un saldatore con un'aspirazione di saldatura), nonché di un collettore di fumo che consente di ottenere condizioni di lavoro più confortevoli - insieme alle saldature senza piombo, c'è anche preoccupazione per l'ambiente e le condizioni di lavoro. Una di queste stazioni di saldatura Aoyue-2702a è mostrata nella Figura 15.
Il prezzo di una tale stazione nei negozi online è di circa 16.000 rubli, il che non lo rende molto conveniente per i normali appassionati di radioamatori.
Boris Aladyshkin
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