Estação de solda faça você mesmo com secador de cabelo a partir de peças disponíveis em casa. Estação de solda infravermelha caseira
Estação de solda - faça você mesmo
Estação de Solda : circuito simples, componentes de rádio acessíveis, acessíveis a radioamadores iniciantes
Olá, queridos leitores do site.
Hoje vou lhe contar como fazer de forma independente uma estação de solda a partir dos componentes de rádio disponíveis. Este projeto pode ser repetido por rádios amadores experientes e novatos.
Para soldagem de alta qualidade, seus projetos, em casa, exigem o ajuste da temperatura exata da ponta do ferro de solda. Este é um dos parâmetros mais importantes de um ferro de soldar. A temperatura da ponta deve ser inferior à temperatura de queima da colofónia e superior ao seu ponto de ebulição e ao ponto de fusão do estanho.
Para radioamadores Se você tiver um ferro de solda elétrico de baixa tensão com termopar embutido e um cabo de quatro fios para conectar a um dispositivo de controle de temperatura, recomendo fazer um estabilizador de temperatura de ponta simples. Escolhi para esse fim um ferro de soldar, de uma estação de solda - HAKKO - 907.
Sobre a temperatura da ponta do ferro de solda:
Temperatura da ponta - determina a qualidade da soldagem. A temperatura, via de regra, é regulada pela fusão da colofônia. Deve ferver, mas não queimar. Na ponta de um ferro de soldar bem ajustado, a colofónia ferve, mas não queima. A colofónia fervente tem um cheiro agradável, evapora rapidamente, mas não deixa resíduos pretos queimados na ponta.
Algumas informações sobre a estação de solda:
1.
Atingindo a temperatura operacional. – 225 graus - 50 seg.
2.
Suporte de temperatura (intervalo entre ligar e desligar) – 4 graus.
3.
A escala de ajuste definida é de 26 a 320 graus (se o regulador estiver no mínimo, o ferro de solda esfria até a temperatura ambiente e desliga)
4.
Calibração de um termopar de ferro de solda em comparação com leituras de multímetro de 3-4 graus.
5.
Ferro de soldar 24V/50w – HAKKO 907, com pontas substituíveis (pode inserir praticamente qualquer ponta – cobre, cerâmica ou permanente)
O dispositivo usa componentes amplamente utilizados.
Não há restrições à substituição da parte de pequenos sinais do circuito.
Como medidor de temperatura (indicador), utilizei o microcircuito ICL7107 (KR572PV2A) e indicadores de sete segmentos - SA04-11 (vermelho com ânodo comum)
É melhor usar elementos de potência com tolerâncias de tensão e corrente correspondentes à tensão de alimentação e potência do consumidor - um aquecedor de ferro de solda (50 W).
Baixe arquivos PCB (no formato SPL.6):
(69,0 KiB, 6.284 acessos)
(72,0 KiB, 4.970 acessos)
Qualquer pessoa que já tentou consertar eletrônicos percebeu que apenas um ferro de soldar não será suficiente. Alguns elementos SMD são simplesmente impossíveis de dessoldar sem a ajuda de um secador de ar quente. É por isso que, com o tempo, é adquirida uma estação de solda que inclui ambos. A maioria das opções baratas raramente atende às preferências individuais. Portanto, uma estação de solda a ar quente faça você mesmo não é algo inatingível. O artigo irá considerar várias opções de estações de solda, bem como o processo de automontagem.
O que é uma estação de solda
Simplificando, uma estação de solda simples consiste em vários blocos principais:
- unidade de energia;
- Bloco de controle;
- indicadores;
- manipuladores.
A fonte de alimentação pode ser chaveada ou transformador. O primeiro tem dimensões menores e é capaz de entregar mais potência. A fonte de alimentação do transformador possui um som característico durante a operação e requer grandes dimensões para alta potência. Em alguns casos, a unidade transformadora mostra-se mais confiável, mas isso afeta diretamente o peso e as dimensões da estação de solda. A unidade de controle da estação de solda consiste em uma placa na qual existem microcontroladores, resistores variáveis e outros elementos responsáveis pela realimentação, bem como pela geração de um sinal de saída para os manipuladores.
Os seguintes itens podem ser usados como manipuladores em uma estação de solda:
- ferro de solda;
- cabeça infravermelha.
Existem indicadores no painel frontal da estação. Eles exibem as leituras dos sensores de temperatura que estão nos manipuladores. Na maioria dos casos, é necessária calibração adicional para obter leituras corretas.
Tipos de estações
Todas as estações de solda podem ser divididas em dois grandes grupos:
- ar quente;
- infravermelho.
Cada um deles é adaptado às suas próprias tarefas. Na maioria dos casos, os reparos profissionais requerem ambos os tipos de estações de solda. O primeiro é um pequeno bloco que possui um ou dois manipuladores. Uma estação de solda de ar quente pode incluir apenas um secador de cabelo ou um secador de cabelo com ferro de solda. Existem estações de solda que possuem apenas um ferro de solda como manipulador. Geralmente essas são as variedades chamadas de indução. Nas estações de ar quente convencionais, o ferro de soldar é aquecido por um elemento cerâmico ou similar ao qual é aplicada tensão. Este elemento transmite temperatura para a ponta. Nas estações de solda por indução, o aquecimento ocorre devido à ação de um campo eletromagnético. A energia é imediatamente transferida para a picada.
Graças a esta abordagem foi possível reduzir a inércia da estação de solda, aumentar o tempo de resposta e também aumentar a potência com dimensões menores. Nos produtos que contêm elementos intensivos em calor, é impossível prescindir de uma estação de indução, pois ela é capaz de aquecer grandes áreas de estanho em pouco tempo. Em alguns casos, isso é difícil de conseguir, mesmo com um secador de cabelo de ar quente. As unidades de indução são várias vezes mais caras que as estações convencionais, mas sua eficiência garante prazer e alta precisão no trabalho.
As estações de solda infravermelha são uma divisão separada. Na aparência, são praticamente diferentes dos dois tipos anteriores. Eles consistem em dois módulos principais:
- aquecimento de cabeça ou topo;
- aquecimento inferior.
O aquecimento neles ocorre devido a elementos infravermelhos. Graças ao aquecimento inferior, a placa é aquecida uniformemente, o que evita deformações na remoção ou vedação de determinados elementos. Na maioria das vezes, as estações infravermelhas são usadas para substituir chips por soldagem BGA. São chips de cristal que são fixados na placa por meio de bolas de solda especiais. Alguns tipos desses chips podem ser substituídos por uma estação de ar quente convencional, mas a qualidade será prejudicada. O custo de uma boa estação infravermelha começa em mil dólares.
Observação! Existe um subtipo separado de estações infravermelhas, nas quais o elemento infravermelho é colocado em um manipulador que lembra um secador de cabelo. Esses produtos não são amplamente utilizados e raramente são usados.
Auto-montagem
Dois dos tipos listados de estações de solda podem ser montados por você mesmo. Na maioria dos casos, são utilizados módulos prontos disponíveis comercialmente. Se desejar, você pode projetar seu próprio circuito e montá-lo, mas muitas vezes isso não é necessário, pois é mais barato comprar componentes prontos.
Ar térmico
A estação de solda de ar quente mais simples pode ser montada com um ferro de solda comum. Abaixo você encontrará instruções em fotos sobre como fazer isso. Todo o processo de montagem exigirá os seguintes componentes:
- ferro de soldar com cabo de madeira;
- compressor de aquário;
- Chave de fenda;
- furar;
- médico IV;
- frustrar;
- parte da antena;
- fio flexivel.
O processo começa com a necessidade de desmontar o ferro de soldar. O parafuso é desparafusado e a ponta é liberada.
O próximo passo é retirar a alça, que será necessária posteriormente. Os fios que conectam o cabo de alimentação ao elemento de aquecimento estão desparafusados.
O fio é puxado para fora da alça e um pequeno furo é feito na lateral.
O fio de alimentação é inserido através do orifício feito. Para facilitar isso, você pode amarrá-lo a um pedaço de arame e esticá-lo.
Agora você precisará do conta-gotas previamente preparado. A parte onde fica o elástico deve ser cortada ao meio, como mostra a foto.
Depois disso, o restante do tubo é inserido na alça, por onde passava o cabo de alimentação.
A conexão é bastante confiável e hermética. Em seguida, o elemento de aquecimento removido anteriormente é conectado ao fio de alimentação, que foi enfiado no furo perfurado.
É importante isolar bem os fios para evitar choques elétricos. O elemento de aquecimento é instalado em seu lugar. Em seguida, um pedaço de papel alumínio é enrolado nos orifícios do elemento de aquecimento, que são destinados ao resfriamento, conforme mostra a foto.
Para manter a folha no lugar, ela deve ser fixada com fio de cobre enrolado na folha.
O bico, que fornecerá um fluxo de ar direcionado, é feito de um pedaço de tubo da antena. É simplesmente inserido no lugar da picada, conforme mostra a foto abaixo.
O orifício por onde passa o fio de alimentação deve estar bem vedado. Um selante comum servirá para essa finalidade. Em seguida, o compressor do aquário é conectado à segunda parte do tubo do conta-gotas.
Este resultado será suficiente para trabalhar com pequenos componentes nas placas. A potência desse secador de cabelo pode ser aumentada enrolando um fio de nicromo em um elemento de aquecimento, bem como colocando um compressor com maior desempenho. Em conjunto com um secador de cabelo, você pode usar um ferro de soldar comum. Você sempre pode levar esses produtos com você.
O processo de montagem de um produto com estrutura mais complexa é descrito no vídeo abaixo.
Infravermelho
Também é perfeitamente possível fazer você mesmo uma estação infravermelha. Para este propósito você precisará de:
- ferro de solda;
- Fonte de alimentação para PC;
- isqueiro do carro.
Você pode usar a fonte de alimentação antiga. Você só precisa de uma linha funcional com tensão de 12 volts. Não é necessária energia especial. A única coisa que você precisa para um ferro de soldar é um cabo de madeira. Pode ser usado a partir de qualquer outro dispositivo ou feito de forma independente. O primeiro passo é desmontar o isqueiro para chegar à resistência que fica localizada em seu interior. A foto mostra como é.
A próxima tarefa é prender a alça do isqueiro à alça do ferro de soldar. Você pode usar cola para isso. Em seguida, você precisa fazer um furo na alça do isqueiro para que os fios de alimentação possam passar pelo furo. Depois de conectados os fios, pode-se montar o módulo do acendedor de cigarros com espaçador de cerâmica, conforme foto abaixo.
Toda a estrutura pode ser fixada ao cabo por meio de uma placa metálica adicional. Quando tudo estiver pronto, os fios são conectados à fonte de alimentação na saída de 12 volts. A versão finalizada da miniestação é mostrada na foto abaixo.
A estação acaba sendo compacta, por isso é fácil de transportar e pode ser alimentada por qualquer fonte capaz de fornecer 12 volts DC. Poderia até ser uma bateria, então a estação acabou sendo totalmente autônoma. Se você montar um pequeno bloco de baterias de íon de lítio 18.650 com um conversor de 12 volts e instalar um controlador de carregamento, o preço dessa estação não será.
A miniestação aquece quase instantaneamente e a temperatura máxima pode ultrapassar 400 graus. Pequenos elementos como capacitores e transistores podem ser dessoldados, como pode ser visto na foto abaixo.
A distância até a placa durante a soldagem deve ser de pelo menos 10 mm. Além dos elementos SMD em miniatura, a estação pode lidar facilmente com microcircuitos em pacotes SOEC. A foto abaixo mostra uma evidência direta disso.
Você também pode dessoldar componentes maiores sem muita dificuldade. A estação pode ser ligeiramente modificada para torná-la uma opção conveniente para o trabalho. Um dos módulos fáceis de usar adicionalmente é o dimmer, como pode ser visto na foto abaixo.
Sua finalidade é poder ajustar a potência da estação de solda. Como fonte de alimentação, você pode usar não uma fonte de alimentação de um PC, mas sim uma fonte de alimentação para uma faixa de LED, como pode ser visto na foto abaixo. É fácil comprar em qualquer loja de produtos elétricos. A potência total da estação é de aproximadamente 50 W, a corrente necessária para seu funcionamento chega a 6 amperes. Isso deve ser levado em consideração ao escolher uma fonte de alimentação.
A desvantagem de tal estação de solda pode ser considerada a falta de contato com o elemento que está sendo soldado. Por conta disso, não há como retirar o excesso de solda, e também é impossível corrigir a peça caso ela tenha sido posicionada offset e a solda ainda não tenha esfriado. É aconselhável colocar um botão liga / desliga separado na alça, o que evitará o superaquecimento do acendedor de cigarros. Ao operar tal estação, é necessário segurar o manipulador em um ângulo de 90 graus em relação ao elemento que está sendo soldado. Isso permitirá influenciá-lo uniformemente em toda a área do aquecedor.
Além disso, para uma soldagem bem-sucedida de pequenos elementos, você precisará de um conjunto de pinças. Suas mandíbulas devem ser afiadas para facilitar o manuseio de componentes em miniatura. Além disso, você não pode prescindir de um dispositivo chamado “terceira mão”. Existem muitas variações, mas o objetivo principal é o mesmo em todos os lugares. Consiste em segurar fios soldados ou microcircuitos inteiros. Para facilitar a visualização de pequenos componentes, você precisa de uma boa lupa ou microscópio. Uma parte integrante do kit de ferramentas do mestre é uma boa iluminação. Seria desejável que fosse baseado em LEDs que não piscassem durante a operação. Ao soldar usando uma estação, você não pode prescindir de fluxo. Esta é uma solução especial que melhora a adesão e limpa o metal para soldagem. Uma variante de estação de solda infravermelha com aquecimento inferior também pode ser montada de forma independente. Há um vídeo sobre isso abaixo.
Resumo
Como você pode ver, construir sua própria estação de solda não é tão difícil quanto pode parecer. Ao mesmo tempo, os custos dessa estação de solda serão mínimos e ela poderá ser usada em qualquer lugar. Se estamos falando de um nível profissional de reparos, faz sentido pensar em adquirir uma estação de solda de fábrica de alta qualidade, que possui vários modos e configurações de operação. Ao aprender, não faz sentido comprar uma estação de solda cara, você pode começar com opções baratas de estações de solda. Se o treinamento for bem sucedido e durante esse tempo a vontade de trabalhar não for perdida, você pode pensar em adquirir uma estação de solda profissional.
Olá a todos! Estamos adicionando uma ferramenta caseira ao nosso laboratório - desta vez será uma estação de solda digital DSS caseira. Eu nunca tinha tido nada assim antes, então não entendi quais eram suas vantagens. Depois de vasculhar a Internet, encontrei no fórum Radiokota um diagrama que usava um ferro de soldar de uma estação de solda Solomon ou Lukey.
Antes eu sempre soldava com um ferro de solda assim, com bloco abaixador, sem regulador e, claro, sem sensor térmico embutido:
Para minha futura estação de solda, comprei um ferro de solda moderno com sensor térmico integrado (termopar) BAKU907 24V 50W. Em princípio, qualquer ferro de soldar de sua preferência, com sensor térmico e tensão de alimentação de 24 volts, serve.
E o trabalho começou lentamente. Imprimi o sinete do LUT em papel brilhante, transferi para o quadro e gravei.
Também fiz um desenho do verso do quadro, para localização das peças. É mais fácil de soldar e fica bonito.
A placa foi feita com dimensões de 145x50 mm, sob uma caixa plástica adquirida, que já havia sido adquirida anteriormente. Soldei as peças que estavam disponíveis naquela época.
R1 = 10 kOhm
R2 = 1,0 MOhm
R3 = 10 kOhm
R4 = 1,5 kOhm (selecionável)
R5 = potenciômetro de 47 kOhm
R6 =120 kOhm
R7 = 680 Ohms
R8 = 390 Ohms
R9 = 390Ohm
R10 = 470Ohm
R11 = 39Ohm
R12 \u003d 1 kOhm
R13 = 300 Ohm (selecionável)
C1 = poliéster 100nF
C2 = 4,7 nf cerâmica, poliéster
C3 = 10 nF poliéster
C4 = 22 pf cerâmico
C5 = 22 pf cerâmico
C6 = poliéster 100nF
C7 = 100uF/25V eletrolítico
C8 = 100uF/16V eletrolítico
C9 = poliéster 100nF
C10 = poliéster 100nF
C11 = poliéster 100nF
C12 = poliéster 100nF
T1 = triac VT139-600
IC1 = ATMega8L
IC2 = MOS3060 desbloqueado
IC3 = estabilizador 5v 7805
IC4 = LM358P op. amplificador
Cr1 = quartzo 4 MHz
BUZER = dispositivo de sinalização MSM-1206A
D1 = LED vermelho
D2 = LED verde
Br1 = 1 ponte A.
Para maior compacidade, fiz a placa de forma que Mega8 e LM358 fiquem localizados atrás da tela (em muitos dos meus trabalhos eu uso esse método - é conveniente).
A placa, como já mencionado, tem tamanho de 145mm de comprimento, para uma caixa de plástico acabada. Mas isso é só por precaução, porque ainda não existia transformador de potência e dependia principalmente dele qual seria a versão final do case. Ou será uma caixa de fonte de alimentação de um computador, se o transformador não couber na caixa de plástico, ou se couber, então é adquirido um de plástico pronto. Nesta ocasião encomendei um transformador TOP 50W 24V 2A pela Internet (eles enrolam sob encomenda).
Depois que o transformador chegou em casa, a versão final do corpo da estação de solda ficou imediatamente clara. Em termos de dimensões, deveria caber no plástico. Experimentei em uma caixa de plástico - cabe na altura, tem até uma pequena margem.
Como já disse, quando estava desenvolvendo a placa, antes de mais nada, claro, levei em consideração as dimensões da caixa de plástico, para que a placa entrasse nela sem problemas, só tive que cortar um pouco os cantos.
O painel frontal da estação de solda, como em meus outros artesanatos, foi feito em acrílico de 2mm (plexiglas). Eu fiz o meu próprio usando o plug original. Não retiro o filme até o final do trabalho, para não arranhá-lo novamente.
Eu atualizei o controlador e montei a placa. As conexões de teste da placa acabada (sem ferro de solda até agora) foram bem-sucedidas.
ATENÇÃO! Antes de conectar seu LCD, estude a ficha técnica do mesmo!! Principalmente os pinos 1 e 2!" A placa foi projetada para LCD Winstar WH1602D. Mesmo os displays deste fabricante apresentam diferenças entre B e D.
O diagrama mostra um indicador, cujo pino 1 é alimentado com +5V e o pino 2 é comum!
Seu indicador pode diferir na pinagem desses pinos (1 - comum; 2 - + fonte de alimentação).
Eu monto todos os componentes da estação de solda em um todo. Para o ferro de solda instalei um conector (soquete) “Solomonovsky”.
Chegou a hora de conectar o próprio ferro de soldar e aqui o problema é o conector. Inicialmente, esse conector foi instalado em um ferro de soldar.
Fui à loja comprar um conector. Não consegui encontrar a parte de atendimento nas lojas da nossa cidade. Portanto, deixei o soquete na estação como estava e soldei o conector do ferro de solda ao nosso soviético de gravadores (SG-5, eu acho, ou SR-5). Ajuste perfeito.
Agora colocamos tudo na caixa, finalmente colocamos o transformador, o painel frontal e fazemos todas as conexões.
Nosso design ganha uma aparência acabada. Acabou não sendo grande, não ocupará muito espaço na mesa. Bem, as fotos finais.
Como funciona a emissora, você pode assistir a este vídeo, que carreguei no YouTube.
Se você tiver alguma dúvida sobre montagem, ajuste - pergunte, se possível tentarei responder.
P.S.
Para configuração:
1. Determine onde o ferro de solda possui aquecedor e onde está o termopar. Meça a resistência nos terminais com um ohmímetro, onde a resistência for menor, haverá um termopar (o aquecedor geralmente tem uma resistência maior que o termopar, o termopar tem resistência de um ohm). O termopar deve ser conectado na polaridade correta.
2. Se a resistência das saídas medidas for praticamente a mesma (potente aquecedor cerâmico), então você pode determinar o termopar e sua polaridade da seguinte forma;
- aqueça o ferro de soldar, desligue-o e utilize um multímetro digital na menor faixa (200 milivolts) para medir a tensão nos terminais do ferro de soldar. Os terminais do termopar terão uma tensão de vários milivolts, a polaridade da conexão será visível no multímetro.
3. Se em todos os pinos do ferro de solda a resistência medida (em pares) for superior a 5-10 ohms (ou mais) em dois pinos emparelhados (aquecedor e termopar necessário), então o ferro de solda pode ter um termistor em vez de um termopar. Você pode determinar com um ohmímetro, para isso medimos a resistência nos terminais, lembre-se, depois aquecemos o ferro de soldar. Medimos a resistência novamente. Onde o valor das leituras mudar (do memorizado), haverá um termistor.
A figura abaixo mostra a pinagem do conector do ferro de solda Solomon
4. Selecione o valor de R4.
O arquivo anexado contém todos os arquivos necessários.
Arquivo para o artigo
A estação de solda infravermelha é um dispositivo para soldar chips em um pacote BGA. Se o que você lê não lhe diz nada, você provavelmente não deveria ir até o gato. São arduinos, gráficos, programação, amperímetros, parafusos e fita isolante azul.
Primeiro plano de fundo.
A minha atividade profissional está de alguma forma ligada à eletrónica. Portanto, parentes e amigos se esforçam constantemente para me trazer alguma coisa eletrônica não muito útil com as palavras “bem, olhe, talvez alguma fiação tenha sido soldada aqui”.
Naquela época, o laptop eMachines G630 de 17 "acabou sendo uma coisa dessas. Quando o botão liga / desliga foi pressionado, o indicador acendeu, o ventilador fez barulho, mas a tela estava sem vida, não houve bipes e nenhuma atividade no disco rígido . Uma autópsia mostrou que o laptop foi construído na plataforma AMD, e a ponte norte está marcada como 216-0752001. Uma pesquisa rápida no Google mostrou que o chip tem uma reputação muito ruim em termos de confiabilidade, mas problemas com ele são facilmente diagnosticados. Você simplesmente preciso aquecê-lo. Coloquei-o em um secador de cabelo a 400 graus e soprei o chip por cerca de 20 segundos. O laptop ligou e mostrou uma foto.
O diagnóstico foi feito. Parece que é uma questão pequena - soldar novamente o chip. Foi aqui que a primeira revelação me esperava. Depois de ligar para os centros de atendimento, descobriu-se que o valor mínimo pelo qual você pode trocar o chip em Minsk é de US$ 80. $ 40 pelo chip e $ 40 pela mão de obra. Para um laptop com custo total, é bom que US$ 150 não seja muito orçamentário. Um serviço amigável oferecido para soldar o chip a um preço de custo - por US$ 20. O preço final caiu para US$ 60. O limite superior de um preço psicologicamente aceitável. O chip foi soldado com sucesso, o laptop foi montado, doado e eu esqueci dele com segurança.
O segundo plano de fundo.
Alguns meses após o final da primeira história, um parente me ligou e disse: “Você adora eletrônicos diferentes. Pegue seu laptop para peças de reposição. De graça. Ou vou simplesmente jogá-lo no lixo. Eles disseram que parecia uma placa-mãe. Despejo de chips. Não é economicamente viável reparar.” Então me tornei dono de um laptop Lenovo G555 sem disco rígido, mas com todo o resto, inclusive fonte de alimentação. Ligá-lo apresentou os mesmos sintomas da primeira pré-história: o cooler está girando, as luzes estão acesas, não há mais sinais de vida. A autópsia mostrou um velho amigo 216-0752001 com vestígios de manipulação.
Após aquecer o chip, o laptop ligou como se nada tivesse acontecido, como no primeiro caso.
Reflexões.
Então me descobri dono de um laptop com ponte norte com defeito. Devo desmontá-lo para obter peças ou tentar consertá-lo? Neste último caso, solde-o novamente na lateral, mesmo por 60 dólares, e não 80? Ou compre sua própria estação de solda infravermelha? Ou talvez monte você mesmo? Tenho força e conhecimento suficientes?
Depois de pensar um pouco, decidi tentar consertar e consertar sozinho. Mesmo que a tentativa não dê certo, não fará mal nenhum desmontá-lo para obter as peças. E a estação infravermelha será uma ajuda útil em muitas obras que requerem pré-aquecimento.
Tarefa técnica.
Depois de estudar os preços de estações infravermelhas industriais prontas (de US$ 1.000 até mais do infinito), examinar vários tópicos em fóruns especializados e vídeos no Youtube, finalmente formei os termos de referência:
1. Farei minha própria estação de solda.
2. O orçamento do projeto não passa de US$ 80 (duas soldas no centro de serviços sem materiais).
Além disso, os seguintes itens foram adquiridos off-line:
Lâmpadas halógenas lineares R7S J254 1500W - 9 unid.
Lâmpadas halógenas lineares R7S J118 500W - 3 unid.
Cartuchos R7S - 12 unid.
Foram retirados do lixo da garagem:
Estação de acoplamento de algum laptop Compaq antediluviano - 1 pc.
Tripé de um ampliador de fotos soviético - 1 unid.
Fios de energia e sinal, um Arduino Nano e blocos terminais WAGO foram encontrados em um depósito doméstico.
Aquecedor inferior.
Nós nos armamos com um moedor e cortamos tudo o que for desnecessário da docking station.
Colocamos cartuchos em uma folha de metal.
Conectamos três cartuchos em série, resultando em três cadeias em paralelo. Instalamos as lâmpadas e escondemos-nas na caixa.
A busca por material para o refletor demorou muito. Não queria usar papel alumínio porque suspeitava que não duraria muito. Não foi possível utilizar chapas mais espessas devido às dificuldades de processamento. Uma pesquisa com funcionários familiares de empresas industriais e uma visita a pontos de compra de metais não ferrosos não produziram resultados.
No final, consegui encontrar uma folha de alumínio um pouco mais espessa que a folha metálica, o que foi ideal para mim.
Agora sei exatamente onde procurar essas folhas - nas impressoras. Eles os prendem aos tambores de seus carros, seja para transferir tinta ou para outra coisa. Se alguém souber, me diga nos comentários.
Aquecedor inferior com refletor e grade instalados. Em vez de grade é mais correto usar, mas não é nada econômico, como tudo com adesivo “Profissional”.
Brilha uma linda luz laranja. Não queima seus olhos, você pode olhar para a luz com total calma.
Consome cerca de 2,3 kW.
Aquecedor superior
A ideia do design é a mesma. Os cartuchos são aparafusados com parafusos autoatarraxantes na tampa da fonte de alimentação do computador. Um refletor dobrado em uma folha de alumínio é preso a ele. Três halogênios de quinhentos watts são conectados em série.
Ele também brilha em laranja.
Consome cerca de 250 watts.
Esquema de controle
Uma estação infravermelha é uma máquina automática com dois sensores (termopar de placa e termopar de chip) e dois atuadores (relé do aquecedor inferior e relé do aquecedor superior).
Foi decidido que toda a lógica de controlo da potência de aquecimento seria implementada num PC. O Arduino será apenas uma ponte entre a estação e o PC. Recebi do PC os parâmetros de controle PWM dos aquecedores - configurei-os - passei a temperatura dos termopares para o PC e assim por diante em círculo.
O Arduino espera mensagens como SETxxx*yyy* na porta serial, onde xxx é a potência do aquecedor superior em porcentagem, yyy é a potência do aquecedor inferior em porcentagem. Se a mensagem recebida corresponder ao padrão, os coeficientes PWM dos aquecedores são definidos e a mensagem OKaaabbbcccddd é retornada, onde aaa e bbb são a potência instalada dos aquecedores superior e inferior, ccc e ddd são as temperaturas recebidas dos aquecedores superior e inferior. termopares.
Um microcontrolador PWM de hardware “real” com uma taxa de amostragem de vários quilohertz não é aplicável em nosso caso, uma vez que um relé de estado sólido não pode desligar em um momento arbitrário, mas apenas quando uma tensão alternada passa por 0. Foi decidido implementar nosso próprio algoritmo PWM com uma frequência de cerca de 5 hertz. Ao mesmo tempo, as lâmpadas não têm tempo de se apagar completamente, embora pisquem visivelmente. Ao mesmo tempo, o ciclo de trabalho mínimo, no qual ainda há chance de capturar um período da tensão da rede, é de 10%, o que é suficiente.
Ao escrever o esboço, a tarefa era recusar a configuração de atrasos com a função delay(), pois há suspeita de que seja possível perda de dados da porta serial no momento dos atrasos. O algoritmo ficou assim: em um loop infinito, são verificadas a presença de dados da porta serial e o valor dos contadores de tempo PWM do software. Se houver dados da porta serial, processamos, se o contador de tempo atingiu os valores de comutação PWM, realizamos ações para ligar e desligar os aquecedores.
#incluir
Aplicativo para computador.
Escrito em Object Pascal no ambiente Delphi. Ele exibe o estado dos aquecedores, desenha um gráfico de temperatura e possui uma linguagem de modelagem primitiva integrada, que lembra mais algum Verilog da filosofia do que, por exemplo, Pascal. Um “programa” consiste em um conjunto de pares “condição-ação”. Por exemplo, “quando o termopar inferior atingir uma temperatura de 120 graus, defina a potência do aquecedor inferior para 10% e do aquecedor superior para 80%”. Este conjunto de condições implementa o perfil térmico necessário – taxa de aquecimento, temperatura de retenção, etc.
O aplicativo possui um cronômetro que marca uma vez por segundo. Com base em um tick do temporizador, a função envia as configurações atuais de potência para o controlador, recebe de volta os valores atuais de temperatura, desenha-os na janela de parâmetros e no gráfico, chama o procedimento de verificação de estados lógicos e depois entra em suspensão até o próximo tique.
Montagem e teste.
Montei o circuito de controle em uma placa de ensaio. Não é esteticamente agradável, mas é barato, rápido e prático.
O dispositivo está finalmente montado e pronto para ser lançado.
Uma corrida na placa de teste revelou as seguintes observações:
1. A potência do aquecedor inferior é incrível. O gráfico de temperatura de uma placa fina de laptop dispara como uma vela. Mesmo com 10% de potência, a placa aquece com segurança até os 140-160 graus necessários.
2. A potência do aquecedor superior é pior. É possível aquecer o chip mesmo a uma temperatura “baixa de +50 graus” apenas com 100% de potência. Ou terá que ser refeito mais tarde, ou deixá-lo permanecer como proteção contra a tentação de subaquecer o fundo.
Comprando um chip no Aliexpress.
Existem dois tipos de pontes 216-0752001 à venda. Alguns são declarados como novos e custam a partir de US$ 20 cada. Outros estão listados como "usados" e custam entre US$ 5 e US$ 10 cada.
Existem muitas opiniões entre os reparadores em relação aos chips usados. De categoricamente negativo (“caramba, venha até mim, tenho uma pilha de pontes usadas bem debaixo da mesa depois de revender, vou vendê-las para você por um preço baixo”) a cautelosamente neutro (“Eu as planto às vezes, elas parecem funcionar bem , as devoluções, se houver, não são muito mais frequentes do que as novas").
Como meu conserto é ultraorçamentário, optou-se por plantar um chip usado. E para estar seguro em caso de mão trêmula ou cópia defeituosa, foi encontrado um lote “2 peças por 14 dólares”.
Remoção de cavacos
Instalamos a placa no aquecimento inferior, fixamos um termopar no chip e o segundo na placa afastada do chip. Para reduzir a perda de calor, cobrimos a placa com papel alumínio, exceto a janela do chip. Colocamos o aquecedor superior acima do chip. Como o chip já foi transplantado, carregamos nosso próprio perfil para solda de chumbo (aquecendo a placa a 150 graus, aquecendo o chip a 190 graus).
Tudo está pronto para começar.
Depois que a placa atingiu a temperatura de 150 graus, o aquecedor superior foi ligado automaticamente. Abaixo, sob a placa, você pode ver o filamento aquecido do halogênio inferior.
Cerca de 190 graus o chip “flutuou”. Como a pinça a vácuo não cabia no orçamento, prendemos com uma chave de fenda fina e viramos.
Gráfico de temperatura durante a desmontagem:
O gráfico mostra claramente o momento em que o aquecedor superior é ligado, a qualidade da estabilização da temperatura da placa (grande linha ondulada amarela) e a temperatura do chip (pequenas ondulações vermelhas). O longo “dente” vermelho voltado para baixo significa que o termopar está caindo do chip depois de virado.
Soldando um novo chip
Devido à responsabilidade do processo, não houve tempo para tirar fotografias ou fazer capturas de tela. Em princípio, tudo é igual: passamos os níquels com um ferro de soldar, aplicamos fluxo, instalamos o chip, instalamos termopares, elaboramos o perfil de solda e, com uma leve oscilação, certificamo-nos de que o chip “flutuou”.
Chip após a instalação:
Percebe-se que ficou mais ou menos reto, a cor não mudou e o textolite não está dobrado. O prognóstico para a vida é favorável.
Com a respiração suspensa, ligamos:
Sim! A placa-mãe foi inicializada. Soldei novamente o primeiro BGA da minha vida. Além disso, foi um sucesso na primeira vez.
Estimativa de custo aproximada:
Lâmpada J254: $ 1,5 * 9 = $ 13,5
Lâmpada J118: $ 1,5 * 3 = $ 4,5
Cartucho r7s: $ 1,0 * 12 = $ 12,0
Termopar: $ 1,5 * 2 = $ 3,0
MÁX6675: US$ 2,5*2=5,0
Relé: $ 4 * 2 = $ 8,0
Fichas: $ 7 * 2 = $ 14,0
Total: $ 60 menos o chip sobressalente restante.
O laptop foi montado, um disco rígido de 40 gigabytes encontrado na tabela foi adicionado a ele e o sistema operacional foi instalado. Para evitar incidentes semelhantes no futuro, usando o k10stat, a tensão de alimentação do núcleo do processador é reduzida para 0,9V. Agora, durante o uso mais severo, a temperatura do processador não ultrapassa os 55 graus.
O laptop foi instalado na sala de jantar como cinemateca para o caçula da família, que se recusa a comer sem seus desenhos favoritos.
Equipamentos modernos e mais avançados, infelizmente, falham tanto quanto os modelos mais antigos. E se antes a questão de melhorar o que era familiar não era uma questão para nós, hoje é quase impossível dessoldar ou soldar uma peça à moda antiga sem “bater” nos chips vizinhos. É por isso que os artesãos montam estações de solda de ar quente e infravermelho mais modernas com as próprias mãos. Nesta revisão contaremos o que são sistemas de soldagem, como funciona a unidade de controle e como conectá-la, o que está incluído nos elementos estruturais. Somente em nossa análise você encontrará recomendações que ilustram os recursos de montagem e ajuste de estações de solda modernas.
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Para que serve uma estação de solda?
Uma estação de solda, ao contrário de um simples ferro de solda, é um sistema mais avançado. Ele permite soldar peças pequenas, como componentes SMD, controlar o aquecimento no display e programar botões. Além disso, graças ao sistema de soldagem sem contato, o superaquecimento dos elementos vizinhos é excluído.
Uma estação de solda sem contato é um dos sistemas de solda modernos. Por exemplo, o aquecimento com uma pistola de ar quente ajuda os artesãos a consertar eletrodomésticos e telefones celulares. Mas com a ajuda de sistemas IR você pode realizar a instalação e desmontagem (mesmo no formato BGA).
Características gerais e princípio de funcionamento da estação de solda
A anatomia de uma estação de solda é bastante simples e atende melhor às condições necessárias: soldagem precisa e “inteligente” dos elementos. O coração do aparelho é, dentro do qual existe um transformador que produz duas opções de tensão: 12 ou 24 Volts. Sem este elemento, todos os sistemas de estações seriam inúteis. O transformador é responsável por regular a temperatura. A fonte de alimentação é equipada com termostato e botões especiais para ligar o aparelho.
Para referência! Alguns aparelhos são equipados com um suporte especial que aquece a placa de circuito impresso durante a soldagem, o que ajuda a evitar sua deformação.
Através da unidade de controle também pode ser implementada a função de armazenamento de temperatura e botões de programação. Os artesãos “bombeiam” o aparelho por meio de um processador, que permite medir a temperatura durante a soldagem.
Vejamos as características operacionais de uma estação de solda de ar quente: o fluxo de ar é aquecido por meio de elementos espirais ou cerâmicos especiais (eles estão localizados dentro do tubo da pistola de ar quente) e depois direcionado através de bicos especiais até o ponto de soldagem. Este sistema permite aquecer uniformemente a superfície necessária, eliminando a deformação pontual.
Um comentário
Faça uma pergunta“A temperatura que os modernos secadores de cabelo para solda, inclusive os montados por você, podem fornecer varia de 100 a 800 ° C. Além disso, esses indicadores podem ser ajustados pelo operador.
"Outro elemento adicional pode ser um aquecedor infravermelho especial. Seu princípio é semelhante ao funcionamento de uma pistola de ar quente: não aquece a junta, mas uma determinada área. No entanto, ao contrário de uma pistola de ar quente, não há fluxo de ar quente. As estações de solda profissionais podem ser equipadas com ferramentas especiais, bombas de dessoldagem e pinças de vácuo.
Tipos de estações de solda por projeto
Existem estações de solda simples equipadas com o clássico ferro de solda que conhecemos, e outras mais avançadas. Além disso, pode haver uma grande variedade de variações na combinação de componentes e sistemas. Você pode combinar facilmente um ferro de solda de contato e um secador de cabelo, uma pinça térmica ou a vácuo e uma bomba de dessoldagem em uma estação. Para maior comodidade, disponibilizamos uma tabela dos principais tipos de estações de solda.
| Contact PS é um ferro de solda comum que tem contato direto com a superfície durante a soldagem, equipado com controle eletrônico e unidade de controle de temperatura. | PS sem contato – no centro do trabalho unidade de controle e sistema especial elementos de controle. |
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| Liderar | Sem chumbo Requer temperaturas de fusão elevadas. | Ar térmico Fornece soldagem eficaz em áreas de difícil acesso com aquecimento simultâneo de várias superfícies ao mesmo tempo. Permite realizar soldagens de qualquer tipo, com e sem chumbo. | Infravermelho Existe um elemento de aquecimento em forma de emissor infravermelho feito de cerâmica ou quartzo. | Combinado Combinam no seu design vários tipos de equipamentos: um secador de cabelo ou um ferro de soldar clássico, ou, como já dissemos, um aquecedor IR e uma bomba de dessoldagem, por exemplo, um ferro de soldar e um secador de cabelo. |
Com base no mecanismo de estabilização de temperatura e no princípio de funcionamento das unidades de controle, as estações de soldagem também podem ser divididas em analógicas e digitais. No primeiro caso, o elemento de aquecimento é ligado até que o ferro de soldar atinja a temperatura desejada; a analogia mais próxima é aquecer um ferro comum. Mas o segundo tipo de ferro de soldar se distingue por um complexo sistema de controle e regulação de temperatura. Aqui está localizado um controlador PID, que obedece ao programa do microcontrolador. Este método de estabilização de temperatura é muito mais eficaz que o analógico. Outra classificação permite dividir todas as subestações em instalação e desmontagem. Os primeiros realizam a soldagem dos dispositivos, porém não possuem dessalinizador e outros elementos que permitem a limpeza e substituição de peças.
Esses sistemas de soldagem são equipados com um recipiente especial para remoção da solda, que, por sua vez, é sugado por um bico especial equipado com compressor.
Para a sua informação! Existem estações combinadas que permitem trabalhos de instalação e desmontagem. Eles são equipados com dois tipos de ferros de soldar, com potências diferentes.
Como fazer sua própria estação de solda a ar quente
Nem todo mundo pode comprar uma estação de solda com secador de cabelo, embora as estações de infravermelho custem ainda mais dinheiro, então a maneira mais fácil é montá-la você mesmo. No entanto, deve ser lembrado que tais estações de soldagem a ar apresentam certas desvantagens:
- O fluxo de ar pode acidentalmente soprar peças pequenas.
- A superfície é aquecida de forma desigual.
- Anexos adicionais são necessários para diferentes casos.
Pistola de solda DIY: circuito universal
Uma pistola de ar quente é um dispositivo especial que aquece o local de soldagem com um jato de ar quente.
A maneira mais fácil é montar o aparelho com secador de cabelo em ventilador e usar uma espiral como aquecedor.
Se você comprar um aquecedor mecânico, ele será bastante caro. E com mudanças bruscas de temperatura, ele pode simplesmente rachar. Nem todos podem projetar um compressor por conta própria. Um ventilador comum de pequeno porte pode ser usado como soprador. Um cooler de um PC doméstico servirá. Para nos familiarizarmos com o dispositivo de tal dispositivo, estudaremos o esquema da estação de solda com nossas próprias mãos.
Colocaremos o ventilador próximo à pistola de ar quente. Colocamos cuidadosamente um tubo nele para fornecer ar quente. No final do cooler fazemos um furo para o bico. No lado oposto, o cooler deve ser fechado para proporcionar a tração necessária.
Agora é hora de montar o elemento de aquecimento. Para isso, é necessário enrolar o fio de nicromo em espiral na base do aquecedor. Além disso, as curvas não devem se tocar. As voltas são enroladas levando-se em consideração que a resistência deve ser de 70-90 Ohms. A base é escolhida com baixa condutividade térmica e boa resistência a altas temperaturas.
Um comentário
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Faça uma pergunta“Parte dos detalhes pode ser emprestada de um secador de cabelo convencional. Em particular, uma placa de mica é adequada como base para uma espiral com baixa condutividade térmica.
"Vamos começar a procurar peças para o bico. Um cachimbo de cerâmica ou porcelana é mais adequado para isso. Deixe um pequeno espaço entre as paredes do bico e a espiral. Envolvemos a superfície superior com materiais isolantes. Você pode usar camada de amianto, fibra de vidro, etc. Isso aumentará a alta eficiência do secador de cabelo e também permitirá que você o pegue com as mãos sem se queimar. Fixamos o elemento de aquecimento de forma que o ar seja fornecido ao tubo e o aquecedor fique exatamente no meio dentro do bico.
Sistema de controle de estação de solda
Para montar com as próprias mãos um sistema de controle de uma estação de solda caseira, como um secador de cabelo, é necessário colocar dois reostatos nele: um regula o fluxo de entrada e o outro regula a potência do elemento de aquecimento. Mas geralmente é feito um para o aquecedor e para o soprador.
Aqui é muito importante conectar os fios corretamente para que correspondam aos reostatos.
Em seguida, conectamos uma pistola de ar quente para que os fios correspondam aos reostatos e interruptores necessários.
Montagem e configuração da estação de solda
A potência de uma estação de solda, como já observamos acima, costuma estar na faixa de 24 a 40 Watts. Porém, se você planeja soldar os barramentos de potência e, a potência do dispositivo deve ser aumentada de 40 para 80 watts.
Para obter mais informações sobre como soldar com secador de cabelo em uma estação de solda, assista a este vídeo.
Estação de solda infravermelha DIY
Uma estação de solda infravermelha é a ferramenta mais fácil de fazer você mesmo. O preço das estações de solda deste tipo é simplesmente exorbitante. Comprar algo mais simples não é uma opção, pois ainda terá funcionalidades limitadas.
É por isso que lhe diremos passo a passo como montar um ferro de solda infravermelho com suas próprias mãos. Vejamos as etapas de montagem de um PS para placas de solda medindo 250x250 mm. Nossa estação de solda é adequada para trabalhar com placas de TV, adaptadores de vídeo para PCs e tablets.
Fabricação de habitações e elementos de aquecimento
Para a base de uma estação de solda IR feita por você mesmo, montada com suas próprias mãos, você pode pegar a porta do mezanino ou 10-12 mm, fixar as pernas nela. Nesta fase, é importante estimar aproximadamente o layout com base nas dimensões dos aquecedores e controladores PID. A altura das “paredes laterais” e chanfros do painel frontal dependerá disso.
Cantos de alumínio são utilizados para formar o “esqueleto” da estrutura. Cuide do "recheio" com antecedência, videocassetes antigos, aparelhos de DVD e similares serão úteis. Você pode ignorar os vendedores ambulantes especializados.
Agora procuramos uma frigideira antiaderente. Sim, exatamente aquele que você pode comprar em uma loja de ferragens comum. Aqui você também pode procurar um ferro de solda de alta qualidade para uma estação de solda.
Importante! Leve uma fita métrica com você. Sua tarefa é encontrar uma assadeira com largura e profundidade ideais. As dimensões dependem da altura dos emissores IR e do seu número.
Sistema de controle da máquina de solda
Vamos para a parte divertida. Na plataforma de negociação, pré-encomendamos PIDs (ou controladores proporcionais-integrais-derivativos), bem como IR - 3 emissores IR inferiores 60x240 mm e um superior - 80x80 mm, não se esqueça de estocar dois sólidos - estado 40A. Nesta fase já é possível passar aos trabalhos de latoaria, nomeadamente, ajustar toda a estrutura às dimensões dos nossos elementos principais. Após ajustar as paredes laterais e a tampa, cortamos furos tecnológicos para os PIDs na parede frontal e para o cooler na parede traseira.
Montagem e ajuste da estação de solda
Assim, depois de instalar os emissores, o cooler e conectar toda a fiação, o visual da nossa estação de solda está quase finalizado. Nesta fase é necessário testar o equipamento quanto a aquecimento, retenção de temperatura e histerese. Vamos prosseguir com a instalação do emissor IR principal. Isso não é difícil de fazer.
