«Проект на час»: собираем простой паяльный столик для SMD-компонентов
В сегодняшнем «мини-выпуске» собираем паяльный столик с минимальными финансовыми и физическими затратами.
Применении у такого столика много (я, например, им даже тиснение по коже делал), но главным образом, он подходит для «массового» монтажа и демонтажа SMD компонентов на печатные платы, как из текстолита, так и из алюминия. По сравнению с феном – нет эффекта «сдува» деталей и растекания шариков припоя по всей плате. Кроме этого, плата греется равномерно, и соответственно, охлаждается тоже равномерно, что положительным образом сказывается на надёжности изделия в будущем. В отличие от фена, облегчён и монтаж крупногабаритных деталей, таких как SMD дроссели и крупные конденсаторы – деталь припаивается вся и сразу, не приходится сначала греть один край, а потом второй, и деталь греется с той стороны, откуда она должна греться, а не сверху, как в случае с феном. Конечно же, это не замена профессиональному паяльному оборудованию, но и цена устройства совершенно другая – мне все детали, с учётом доставки, обошлись в $20.
Для лучшей повторяемости, конструкция максимально упрощена и применяются вполне ширпотребные детали, которые можно купить в магазинах радиодеталей, или заказать по интернету.
Для изготовления паяльного столика размерами 200х100мм, понадобятся следующие детали:
- PID термостат (в интернет магазинах их обычно продают в комплекте с термопарой и твердотельным реле, нам такой вариант подходит больше всего)
- Два PTC нагревателя на температуру до 270-300С, мощностью 250-300вт и размером 80х60мм.
- 4 винта М6х80 с гайками.
- 8 винтов м3х20 с гайками.
- Скоба из металла для прижима термопары.
- Теплопроводящая паста.
- Какой-не будь корпус, для установки термостата и реле.
- Соединительные провода.
- Клавиша включения, типа KCD03 или аналоги (Можно и всякие ПТ2 использовать, главное чтоб хотя бы на 5 ампер переменного тока)
- Изолента.
- Дрель со свёрлами на 6 и 3мм.
- Опционально – метчик на 6мм.
- Алюминиевая пластина размером 200х100х10мм. Толщину можно выбрать чуть больше и чуть меньше. Но, в разумных пределах - слишком толстая будет греться долго, а слишком тонкая не обеспечит нужную теплопередачу.
Термостаты часто продают в комплекте с реле и термопарой — так удобней и практичней.
PTC нагреватели изготавливаются из специальной композитной смеси, сопротивление которой растёт с ростом температуры. Что позволяет, путём подбора состава смеси, получить внутреннюю «термостабилизацию» — нагреватель не будет греться выше определённой температуры, так как его сопротивление начинает резко возрастать с прогревом. PTC нагреватели компактные, эффективные и практически «вечные» — нагрев идёт по всему объёму, спирали там нет, нечему перегорать.
Конструкция хорошо масштабируется — при необходимости, можно размеры пластины увеличить, увеличив и количество нагревательных элементов при этом, но желательно, по мощности, не выходить за пределы 2200 ватт — проводка в доме может не выдержать. Если перевести ватты в сантиметры, то у меня грубо получилось 300вт на 100см2, т.е. в 2200 ватт можно «поместить» 700см2 — а это плата размером 35х20 сантиметров, по идее, можно даже целую материнку спаять :)
Алюминиевая пластина должна быть максимально ровной с обоих сторон. Иначе, хорошего качества пайки добиться будет сложно. Если ровных пластин поблизости не наблюдается, можно купить неровную и отнести фрезеровщику на «доработку» — используемая мной пластина была 12мм, но после фрезеровки «похудела» до 10мм. После фрезеровки и обработки наждачной бумагой желательна полировка, я для этой цели использовал полироль для литых автомобильных дисков.
Процесс сборки несложный, после фрезеровки и полировки, сверлим по углам 4 отверстия диаметром 6мм – это будет крепление «ножек» нашего столика, в роли которых выступать будут винты на М6. При желании, можно в отверстиях нарезать резьбу, и так закрепить винты-ножки, законтровав (так сделал я), но можно просто пропустить винты насквозь, а закрепить их на пластине гайками с двух сторон (так можете сделать вы).
Используя имеющиеся крепёжные отверстия в PTC нагревателях, сверлом 3мм сверлим сквозные отверстия в алюминиевой пластине. На противоположенной стороне, снимаем фаску 6мм сверлом, чтоб головки винтов были заподлицо с поверхностью пластины.
Наносим термопасту, винты зажимаем, излишки термопасты убираем. Используя подходящий металлический предмет, закрепляем термопару по центру столика, не забыв предварительно промазать место крепления термопастой.
Термостат и твердотелое реле размещаем в подходящем корпусе. Я использовал для этих целей корпус от старого больничного выносного пульсоксиметра. Будет неплохо, если реле снабдите хотя бы небольшим радиатором, так как потребляемая мощность у данного аппарата получается 600-700вт, и хотя китайцы для реле типа Fotek SSR40DA и аналогов, заявляют токи до 40А, из личного опыта могу сказать, что даже на токе в 10А они совсем не холодные, и настойчиво просятся на радиатор. В конкретном устройстве я использовал б.у. твердотелое реле фирмы Gordos Arkansas (USA) которое в данном режиме вообще без радиатора может обходится, но такого реле у вас может и не быть, так что лучше перестраховаться.
Провода от нагревательных элементов подключаем параллельно. И включаем в цепь 220 вольт через реле. Аналогично, подключаем термопару к термостату, а термостат – к твердотелому реле.
На фото у меня можно заметить сдвоенный и разноцветный клавишный выключатель. Реально, необходимости в таком нет – я просто поставил то, что было под рукой, и немножко усложнил конструкцию – зелёный включатель включает общее питание, а красный – отключает только нагреватель. Это может быть полезно в том случае, когда надо контролировать температуру печки при охлаждении – эдакая грубая, с ручным управлением, аппроксимация правильной температурной кривой.
Мой столик уже ветеран. На фото — результат излишнего количества паяльной пасты — она протекла через отверстия в плате и флюс пригорел к столику, придётся заново полировать.
На этом, в принципе, сборка завершена и можно приступать к тестам. Рекомендую выставить на термостате температуру в 300С, всю конструкцию вынести на продуваемое место, и дать ей поработать хотя бы час – всё что должно выгореть (наполнитель в термопасте, грязь и жир на нагревателях), выгорит, и далее работы уже можно вести в помещении, хотя хорошая вытяжная вентиляция нужна и там – флюсы и припои содержат довольно много вредных веществ.
Если всё прошло нормально, ничего не сгорело, взорвалось и все живы-здоровы, то можно использовать устройство по назначению. Правильный алгоритм работы такой:
- Включаем печку, выставляем термостат на нужную температуру (Из моей практики – «Нужная температура» — эта температура, указанная на тюбике паяльной пасты+10-15 градусов сверху)
- Отдельно, НЕ на печке, наносим на плату паяльную пасту и размещаем компоненты.
- После того, как печка прогреется до нужной температуры, кладём подготовленную плату на печку и ждём 10-15 секунд в случае мелких компонентов, типа микросхем и светодиодов, и 25-30 секунд, в случае крупногабаритных дросселей и других компонентов.
- Осторожно переносим готовую плату на какой-не будь металлический или керамический поддон (я использую старый радиатор) и даём остыть до комнатной температуры. При необходимости, удаляем остатки пасты и флюса подходящими средствами, и всё – платой можно пользоваться.
Похожим образом можно разбирать уже собранные платы – греем печку, выкладываем плату, пинцетом снимаем детали.
На сегодня – всё.
Для желающих повторить – ключевые слова для поиска термостата и нагревателей в интернет магазинах:
Термостат: REX C100, C100, PID Thermostat kit
Нагреватели: PTC Heater 220V
Такой вот состав
40 комментариев
Добавить комментарий
но чем не устраивает какой-нить утюг по акции (для компактности можно взять даже походник) — рублей за 500-600 ловится, с плавной регулировкой? Термопара к мультиметру и точность та же, глянец ещё лучше, к нерже ничего не липнет без кислоты. Времени вообще ноль.
p.s.s. не нравится новый утюг по акциям — ищем конкретную модель на авито вообще за копьё.
Для дешмана решение выше ;)
p.s. уверен, правильным утюгом запаяется без проблем.
Автора поддерживаю, один из способа (оборудования, устройства) (для) пайки — быть! Хорошее решение, возможно не самое дешёвое и функциональное. Знаю варианты гораздо энерго и бюджетно затратнее. Но если автору именно так удобнее — его право. Он лишь решился поделиться своим вариантом паяльного стола. Ваше решение принимать (реализовывать) такой вариант.
Не ошибается — тот, кто ничего не делает. Да и ошибкой это не назовёшь.
Но нержа утюга, определённо лучше Вашего люминя — имхо заниматься фрезеровкой и шлифовкой — быстрее в утюге даже простом поменять терморегулятор, или за копьё вообще плитку взять компактную (в каком-нибудь порядке 500р. по акции) и на неё прилепить плоскость нужного качества (хотя лучше апать неспиральную — ещё меньше телодвижений). А есть ещё электрогрили… — в общем больше фантазии, полуфабрикатов для лепки уйма, итог лучше в плане удобства и законченности ;)
p.s. нагревательный элемент стоит копейки — от $4-6.
Гораздо лучше получается на «Утюжке» для сварки пластиковых труб. Там и точность температуры повыше, и равномерность нагрева поверхности утюжка гораздо лучше, и температура достаточна для любых типов паяльных паст, вплоть до самых высокотемпературных бессвинцовых. Причем, на утюжке удается получить достаточно точный температурный профиль, рекомендованный для припоя. Я клал плату на холодный утюжок и включал его в сеть. Сначала ставил температуру низкую, для активации флюса. Естественный нагрев утюжка повторял профиль достаточно точно. Затем, через несколько минут ставил вторую температуру — для оплавления. И снова естественный нагрев утюжка повторял нужный профиль достаточно точно. И уже после уверенного оплавления припоя, отключал утюжок.
То есть, не было необходимости руками отслеживать температурный профиль, плавно поворачивая регулятор температуры утюжка. Достаточно было ставить только 2 значения температуры, а инертность утюжка делала температурный профиль плавным и близким к рекомендуемому. Естественно, эти два значения температуры я предварительно подобрал тестером с термопарой. Потом уже можно и без термометра, если напряжение сети достаточно стабильно. Я включал в стабилизатор от котла))) Плату клал не непосредственно на утюжок. На утюжок стелил тряпочку из бязи (можно стеклоткань), а на нее клал плату.
Могу сказать, что не было ни одного «надгробного камня». Шарики припоя образовывались крайне редко. И, что очень важно, никогда не было вскипания флюса даже при самых дешевых паяльных пастах. С дешевыми паяльными пастами или подделками (которых сегодня пруд пруди) иногда такое случается — при нагреве флюс вскипает, разбрасывая элементы. При быстром нагреве такое может быть и с вполне приличными паяльными пастами. Чтобы такого не было, нагрев идет небыстро, и термопрофиль имеет достаточно протяженный участок с относительно низкой температурой — на этом участке флюс успевает сделать свое полезное дело и, как бы, высыхает (коксуется). И только потом идет второй подъем на оплавление.
Работа автора отличная! Из всех самодельных подобных устройств в сети, которые я видел, это, пожалуй, самое простое, самое изящное. А применяемые нагревательные элементы делают его и самым совершенным (нагрев равномерный по всей площади)!
Единственное — я бы не стал помещать плату на стол после нагрева. Видимо у автора очень качественная паяльная паста — со специальными добавками, предотвращающими закипание флюса при быстром нагреве. После этой статьи я специально попробовал проделать такое же на своем утюжке — из 10 резисторов 3 штуки подпрыгнули и отлетели в сторону, 1 просто слегка шевельнулся и повернулся на месте. Остальные нормально запаялись.
Кроме того, при быстром нагреве некоторые платы у меня изгибались.
А по сути — чел выше написал элементарное школьное правило про частицы “то, либо, нибудь”, я бы пристыдился, за такое, а не огрызался. Ещё и оставлено как было… — Вы в адеквате вордом отмазваться? Вам годиков сколько — поколение ЕГЭ что ли? Вроде по регу нет. Тем более странно.
Так и по тех. решению споры в никуда. Ясно. Статья ради реф. ссылок?
Добавить комментарий