Estação de solda infravermelha controlada via computador. Estação de solda infravermelha caseira

Provavelmente não vale a pena explicar o quão necessária é uma estação de solda para operar e reparar equipamentos eletrônicos modernos; é apenas uma perda de tempo. Infelizmente, mesmo as opções mais econômicas para esses equipamentos custam muito dinheiro, a partir de 10 mil rublos e mais, então para trabalhar em casa é preciso procurar opções para fazer uma estação de solda com as próprias mãos. Esta não é uma tarefa fácil, exigindo paciência na depuração e configuração do componente de controle da estação de solda.

Opções para construir uma estação de solda

Entre todas as informações úteis e não tão úteis disponíveis na Internet, você encontra muitos circuitos e dispositivos caseiros, até opções para fazer termopares e secadores de cabelo caseiros. Na prática, para resoldar e aquecer componentes eletrônicos de placas-mãe e placas de vídeo de computadores, estações de controle e outros equipamentos microprocessadores, dois tipos de instalações são mais utilizados:

• Um projeto que opera segundo o princípio da transferência de calor pelo ar quente. Montar essa estação de solda a ar quente com suas próprias mãos é bastante simples, mas com uma condição, a maioria dos componentes deve ser comprada pronta e não tentada para ser feita de forma improvisada;
• A instalação sem contato funciona segundo o princípio de um emissor térmico. Uma estação de solda infravermelha "faça você mesmo" é montada usando poderosas lâmpadas halógenas e um sistema refletor. Para controlar o aquecimento, são usados ​​​​os recursos de software do laptop.

A estação de solda mais legal, cujo desempenho foi confirmado na prática, é reconhecida como sendo aquela feita de um espelho reflexivo e uma poderosa lâmpada halógena de 500W.

Para a sua informação! Com as configurações corretas, essa estação de solda foi capaz de soldar contatos com solda de prata dura.

Mas para soldagem ou aquecimento, tal dispositivo será mortal, porque o principal critério na escolha de uma opção de estação de solda deve ser a controlabilidade do aquecimento da superfície com precisão de 1 o C.

Construindo uma estação de solda a ar de baixa potência

O projeto da estação de solda consiste em quatro elementos principais:

• Painéis de controle de processos de aquecimento;
• Habitações;
• Fonte de energia;
• Secador de cabelo e ferro de soldar.

A fonte de alimentação e o gabinete são selecionados de acordo com os recursos disponíveis. Os componentes restantes deverão ser adquiridos ou fabricados por você.

Principal ferramenta de trabalho da estação de solda a ar

A principal parte funcional de uma estação de solda é um secador de cabelo com bobina elétrica e um refrigerador que sopra ar quente na superfície da junta de solda ou microchip. Seu dispositivo é simples e, se desejar, você pode enrolar uma espiral de nicromo de um ferro de solda comum de baixa tensão em um tubo de cerâmica.

O elemento de aquecimento é isolado com várias camadas de fibra de vidro. O nicromo não aquece até o estado de metal quente, mas é necessário isolar a superfície pelo menos para que a superfície do metal não oxide. Na saída do aquecedor é necessário instalar um anel cerâmico ou bico com diâmetro de 8 a 10 mm. Os chips resistentes ao calor que fixam as serpentinas de aquecimento em ferros antigos são os mais adequados. A potência do aquecedor para a estação de solda será necessária na faixa de 400-500W, nada menos.

Para organizar a sobrealimentação, você pode usar um cooler de computador ou usar como base um gabinete com motor e ventilador de secador de cabelo de camping. Mas, neste caso, você terá que desenvolver sua própria versão para controlar a velocidade do motor e a pressão do fluxo de ar.

Conselho! Existem muitos esquemas controlados manualmente nos quais se propõe organizar o fornecimento de ar ao elemento de aquecimento por meio de um compressor remoto.

Pela prática, podemos dizer que o controle do suprimento de ar de uma estação de solda deve ser apenas automático, caso contrário, ligar e desligar a válvula de desvio de pressão tornará o processo de soldagem uma verdadeira dor, e não funcionará.

Além disso, no projeto do secador de cabelo deve ser instalado um termopar, com o qual, de fato, a temperatura do ar é regulada.

O diagrama de conexão do secador de cabelo pode ser feito conforme mostrado na figura abaixo.

A qualidade da soldagem depende de quão conveniente e seguro é o design do secador de cabelo, então se você não quer se enganar com produtos caseiros, você pode comprar um secador de cabelo comum na estação de solda de mesa Luckey, modelo 702, e simplesmente adaptá-lo à placa de controle.

Sistema de controle de estação de solda

Da lista acima, o componente mais difícil de construir uma estação de solda com suas próprias mãos é a placa de controle. Você pode comprá-lo pronto, mas se tiver experiência na construção de estruturas semelhantes, poderá montar facilmente o circuito sozinho; um conjunto de peças pode ser encomendado online.

De todas as opções existentes disponíveis online, o circuito baseado no controlador da série ATMEGA 328p é considerado o mais confiável e fácil de usar. A placa é montada com base no diagrama abaixo.

A montagem é realizada em placa de fibra de vidro e, com qualidade normal de instalação, o sistema de controle da estação de solda inicia na primeira tentativa. Na hora de montar a placa, você precisará ter muito cuidado ao soldar os elementos, principalmente o circuito de alimentação do chip, fazendo um aterramento e tentando não exagerar no aquecimento das pernas. Mas, antes de tudo, você precisará inserir o código de controle com um programador. Um gerador de pulsos 24V-6A com proteção contra sobrecarga integrada é usado como fonte de alimentação para a estação de solda.

O circuito de controle da estação de solda usa um par de poderosos mosfets IRFZ44N; devem ser tomadas medidas para proteger contra superaquecimento e queima. Se o aquecedor do secador de cabelo for muito potente, é bem possível que a fonte de alimentação seja bloqueada.

É aconselhável colocar o par triac e optoeletrônico em uma placa separada e instalar um radiador de refrigeração. Para optoacopladores, recomenda-se o uso de LEDs de controle de potência relativamente baixa com consumo máximo de corrente de até 20 miliamperes.

O projeto da estação de solda utiliza um ferro de solda de cinco pinos com potência de 50 W. Os desenvolvedores recomendam o uso do Arrial 936, mas qualquer instrumento semelhante com termopar pré-instalado pode ser instalado.

Montagem e ajuste do funcionamento da estação

Todos os elementos são montados em uma caixa fechada e estampada de uma fonte de alimentação antiga, um radiador e um interruptor são colocados na parede traseira e um indicador de temperatura está localizado na parede frontal.

A estação de solda é controlada por três resistências variáveis ​​​​de 10 kOhm, as duas primeiras regulam a temperatura do ferro de solda e do secador de cabelo, a terceira define a velocidade do secador de cabelo.

O processo de ajuste diz respeito apenas ao ajuste da temperatura de aquecimento do ferro de soldar e do secador de cabelo na placa da estação de solda. Para fazer isso, conecte a alimentação ao ferro de solda e use um termopar e um testador para medir a temperatura real de aquecimento da ponta. A seguir, usando um resistor de corte, exibimos a leitura no indicador digital da estação de acordo com os dados do testador. De forma semelhante, medimos a temperatura do fluxo de ar do secador de cabelo e ajustamos as leituras do indicador por meio de um aparador. Se você aumentar a velocidade do ventilador do secador de cabelo, a área de solda poderá ser facilmente aquecida até 450 o C.

Fazendo um ferro de solda infravermelho

Estações de solda operando com radiação infravermelha, com raras exceções, são usadas para aquecer um processador, ponte ou processador soldado em uma placa de vídeo. Como é sabido, os processadores não toleram muito bem o superaquecimento e, muitas vezes, sob carga intensa e baixa dissipação de calor, os contatos de solda de baixa temperatura são soldados longe do bloco.

Uma das formas bárbaras de restaurar o contato é aquecer o “corpo” do processador com radiação térmica dosada. Isso pode ser feito com um secador de cabelo comum ou até mesmo com um ferro, mas após esses procedimentos um efeito positivo é alcançado em um em cada três casos. Portanto, os especialistas DIY preferem construir estações de solda com aquecimento infravermelho.

Fabricação de habitações e elementos de aquecimento

Estruturalmente, a estação de solda consiste em quatro elementos principais:

• Bloco de aquecimento inferior;
• Bloco de aquecimento superior;
• Unidade de controle de tripé e aquecedor.

A placa-mãe do computador é colocada entre as caixas superior e inferior para que o fluxo infravermelho do sistema de aquecimento superior seja direcionado principalmente para o alvo - a caixa do processador. O restante da placa é protegido do calor por uma placa ou folha de alumínio com janela recortada para o processador.

O corpo inferior da estação de solda é utilizado para criar uma proteção térmica, ou seja, para aquecimento adicional da placa, a fim de reduzir a perda de calor por convecção do ar.

Importante! Todo o truque da estação de solda é tornar o aquecimento não apenas eficiente, mas também controlável, ou seja, o gabinete não pode superaquecer, então o projeto utiliza um termopar e uma interface de controle de halogênio.

Como aquecedores, você pode usar uma espiral de nicromo comum colocada dentro de tubos de quartzo ou halogênios R7S J254.

Para fazer o corpo do bloco inferior, pode-se usar qualquer caixa de aço de tamanho adequado na qual sejam instalados conectores para lâmpadas. Como resultado, após a montagem e conexão da fiação, obtém-se o desenho da estação de solda, como na foto.

O bloco de aquecimento superior é feito de forma semelhante.

Todo o dispositivo e controle são montados em um tripé de um antigo ampliador fotográfico soviético, que possui ajuste de altura para o bloco superior. Resta montar o sistema de controle da máquina de solda.

Termopar e controle

Para evitar superaquecimento, a estação de solda utiliza dois termopares - para o gabinete do processador e para o restante da superfície da placa-mãe. Para controlar a estação de solda, é utilizada uma placa de interface Arduino MAX6635, que se conecta à porta serial de um laptop ou PC doméstico, para o qual você deve procurar o software adequado ou fazer você mesmo.

A estação de solda é controlada da seguinte forma. O computador, por meio de uma interface e de um termopar, recebe informações sobre a temperatura e altera a potência do fluxo de calor por meio de pulsos liga-desliga dos halogênios da estação. À medida que a lâmpada superaquece, a duração do período de queima da lâmpada será reduzida, e à medida que esfria, ao contrário, aumentará.

Quando montada, a estação de solda fica como na foto. O custo de construção foi de pouco mais de US$ 80.

Conclusão

Existem pelo menos mais quatro opções para fazer uma máquina de solda, incluindo uma do tipo bateria. Qual deles é o mais conveniente de operar só pode ser estabelecido de forma prática, após a construção de um ferro de soldar de tamanho normal. Os dois circuitos do sistema de soldagem apresentados no artigo são os mais simples e acessíveis de fabricar, com um orçamento muito modesto de US$ 150.

Há muito tempo venho pensando em comprar uma estação de solda com minhas próprias mãos e usá-la para consertar minhas antigas placas de vídeo, decodificadores e laptops. Uma velha almofada de aquecimento de halogênio pode ser usada para aquecimento, uma perna de um abajur antigo pode ser usada para segurar e mover o aquecedor superior, as placas de circuito ficarão apoiadas nos trilhos de alumínio, uma bobina de chuveiro irá segurar os termopares e um Arduino placa monitorará a temperatura.

Primeiro, vamos descobrir o que é uma estação de solda. Os chips modernos em circuitos integrados (CPU, GPU, etc.) não possuem pernas, mas possuem um conjunto de bolas (BGA, Ball grid array). Para soldar/dessoldar esse chip, você precisa de um dispositivo que aqueça todo o IC a uma temperatura de 220 graus sem derreter a placa ou submeter o IC a choque térmico. É por isso que precisamos de um controlador de temperatura. Esses dispositivos custam entre US$ 400 e US$ 1.200. Este projeto deve custar aproximadamente US$ 130. Você pode ler sobre BGA e estações de solda na Wikipedia e começaremos a trabalhar!

Materiais:

• Aquecedor de halogéneo de quatro lâmpadas ~1800w (como aquecimento inferior)
• IR cerâmico de 450 W (aquecedor superior)
• Ripas de cortina de alumínio
• Cabo espiral para chuveiro
• Fio forte e grosso
• Perna de candeeiro de mesa
• Placa Arduino ATmega2560
• 2 placas SSR 25-DA2x Adafruit MAX31855K ​​​​(ou faça você mesmo como eu)
• 2 termopares tipo K
• Fonte de alimentação CC 220 a 5 V, 0,5 A
• Módulo carta LCD 2004
• tweeter de 5v

Etapa 1: Aquecedor inferior: refletor, lâmpadas, caixa

Mostrar mais 3 imagens

Encontre o aquecedor halogênio, abra-o e retire o refletor e 4 lâmpadas. Tenha cuidado para não quebrar as lâmpadas. Aqui você pode usar sua imaginação e criar sua própria caixa que acomodará as lâmpadas e o refletor. Por exemplo, você pode pegar um gabinete de PC antigo e colocar luzes, um refletor e fios dentro dele. Usei chapas de metal com 1 mm de espessura e fiz carcaças para os aquecedores inferior e superior, além de carcaça para o controlador Arduino. Como eu disse antes, você pode ser criativo e inventar algo próprio para o caso.

O aquecedor que usei foi de 1800W (4 lâmpadas de 450W em paralelo). Use os fios do aquecedor e conecte as lâmpadas em paralelo. Você pode incorporar um plugue CA como eu fiz ou passar um cabo diretamente do aquecedor inferior até o controlador.

Etapa 2: Aquecedor inferior: sistema de montagem em placa

Mostrar mais 4 imagens

Depois de criar o corpo do aquecedor inferior, meça o comprimento maior da janela do aquecedor inferior e corte dois pedaços de tira de alumínio do mesmo comprimento. Você também precisará cortar mais 6 pedaços, cada um com metade do tamanho do lado menor da janela do aquecedor. Faça furos ao longo das duas extremidades das ripas grandes, bem como em uma extremidade de cada uma das 6 ripas pequenas e na parte longa da janela. Antes de aparafusar as peças ao corpo, é necessário criar um mecanismo de fixação com porcas, semelhante ao que fiz nas fotos. Isto é necessário para que as ripas menores possam deslizar sobre as ripas maiores.

Depois de enfiar as porcas nos trilhos e aparafusar tudo, use uma chave de fenda para mover e apertar os parafusos para que o sistema de montagem se ajuste ao tamanho e formato da sua placa.

Etapa 3: Aquecedor inferior: suportes para termopar

Para fazer suportes para termopares, meça a diagonal da janela inferior do aquecedor e corte dois pedaços de cabo de chuveiro em espiral no mesmo comprimento. Desenrole o fio rígido e corte dois pedaços, cada um 6 cm mais longo que o cabo enrolado do chuveiro. Passe o fio rígido e o termopar através do cabo enrolado e dobre ambas as extremidades do fio como fiz nas fotos. Deixe uma extremidade mais longa que a outra para apertá-la com um dos parafusos do rack.

Etapa 4: Aquecedor superior: placa cerâmica

Para fazer o aquecedor superior, usei um aquecedor infravermelho cerâmico de 450W. Você pode encontrá-los no Aliexpress. O truque é criar um bom case para o aquecedor com o fluxo de ar correto. Em seguida, passamos para o suporte do aquecedor.

Etapa 5: Aquecedor Superior: Suporte

Encontre um abajur antigo com perna e desmonte-o. Para cortar a lâmpada corretamente é necessário calcular tudo com exatidão, pois o aquecedor infravermelho superior deve atingir todos os cantos do aquecedor inferior. Então, primeiro fixe o corpo do aquecedor superior, faça o corte no eixo X, faça os cálculos corretos e por fim faça o corte no eixo Z.

Etapa 6: controlador PID no Arduino

Mostrar mais 3 imagens

Encontre os materiais certos e crie um case durável e seguro para seu Arduino e outros acessórios.

Você pode simplesmente cortar e conectar os fios que conectam o controlador (fonte de alimentação superior/inferior, controlador de energia, termopares) usando um ferro de solda ou obter conectores e fazer tudo com cuidado. Eu não sabia exatamente quanto calor o SSR produziria, então adicionei uma ventoinha ao gabinete. Quer você instale uma ventoinha ou não, você definitivamente precisa aplicar pasta térmica no SSR. O código é simples e deixa claro como conectar os botões, SSR, tela e termopares, portanto será fácil conectar tudo junto. Como operar o dispositivo: Não há ajuste automático para os valores P, I e D, portanto esses valores precisarão ser inseridos manualmente dependendo de suas configurações. Existem 4 perfis, em cada um deles você pode definir o número de etapas, Rampa (C/s), espera (tempo de espera entre as etapas), limite inferior do aquecedor, temperatura alvo para cada etapa e valores P,I,D para os aquecedores superiores e inferiores. Se, por exemplo, você definir 3 etapas, 80, 180 e 230 graus com um limite inferior do aquecedor de 180, então sua placa será aquecida por baixo apenas até 180 graus, então a temperatura por baixo permanecerá em 180 graus, e o o aquecedor superior aquecerá até 230 graus. O código ainda precisa de muitas melhorias, mas dá uma ideia de como as coisas devem funcionar. Este guia não entra em muitos detalhes, pois há muitos elementos DIY envolvidos e cada construção será diferente. Espero que você se inspire nestas instruções e as use para fazer sua própria estação de solda IR.

Há cerca de dois anos publiquei um artigo. Este artigo despertou o interesse de muitos radioamadores. Mas infelizmente, após repetir a estação de solda IR, houve alguns comentários em termos de funcionamento da estação, que tentei eliminar nesta versão da estação:
- São usados ​​amplificadores de termopar analógico AD8495 com compensação de junção fria integrada, resultando em maior precisão das leituras de temperatura
- o problema com a falha dos transistores do aquecedor inferior foi resolvido usando um regulador de potência triac
- o firmware foi melhorado (que é compatível com a versão anterior da estação). Após a inicialização, o perfil térmico começa a correr a partir da temperatura em que a placa é pré-aquecida, o que economiza muito tempo. Agradecimentos especiais por corrigir e adaptar o firmware para monitores chineses.
- pinças de vácuo adicionadas
- o corpo da estação de solda foi totalmente redesenhado. O design da estação acabou sendo muito bonito, mais estável e confiável, além de ocupar menos espaço na área de trabalho. Tudo o que você precisa está combinado em um caso - um aquecedor inferior, um aquecedor superior, uma pinça a vácuo e o próprio controlador.

Descrição do projeto

O controlador é de dois canais. Um termopar ou termistor de platina PT100 pode ser conectado ao primeiro canal. Apenas um termopar está conectado ao segundo canal. 2 canais possuem modos de operação automático e manual. O modo de operação automático garante que a temperatura seja mantida entre 10 e 255 graus por meio de feedback de termopares ou de um termistor de platina (no primeiro canal). No modo manual, a potência em cada canal pode ser ajustada na faixa de 0 a 99%. A memória do controlador contém 14 perfis térmicos para soldagem BGA. 7 para solda contendo chumbo e 7 para solda sem chumbo. Os perfis térmicos estão listados abaixo.

Para solda sem chumbo, a temperatura máxima do perfil térmico: - 8 perfil térmico - 225C o, 9 - 230C o, 10 - 235C o, 11 - 240C o, 12 - 245C o, 13 - 250C o, 14 - 255C o ó

Se o aquecedor superior não tiver tempo de aquecer de acordo com o perfil térmico, o controlador fará uma pausa e aguardará até que a temperatura desejada seja atingida. Isso é feito para adaptar o controlador para aquecedores fracos que demoram muito para aquecer e não acompanham o perfil térmico.

O controlador começa a realizar um perfil térmico na temperatura na qual a placa é pré-aquecida. Isto é muito conveniente e permite reiniciar rapidamente o perfil térmico se, por exemplo, se a temperatura for insuficiente para remover o chip, você pode selecionar um perfil térmico com temperatura mais alta e remover imediatamente o chip na segunda tentativa.

O diagrama usa uma unidade de potência combinada, que consiste em uma chave transistor para o aquecedor superior e uma chave triac para o aquecedor inferior. Embora, por exemplo, você possa usar 2 transistores ou 2 interruptores triac.

Usei 2 módulos AD8495 prontos adquiridos no Aliexpress. É verdade que os módulos precisam ser um pouco melhorados. Veja a foto abaixo.

Não prestamos atenção ao fato de que o módulo da segunda foto está girado 90 graus. Tive que virar porque meus módulos estavam apoiados no bloco de energia. Foram utilizados conectores de fábrica para termopares.

Para quem não planeja usar termistor de platina no futuro, a parte do circuito destacada pela linha pontilhada vermelha não precisa ser montada.

Placas de circuito impresso da unidade de potência e controlador.

Para resfriar os interruptores, usei um radiador de uma placa de vídeo com resfriamento ativo.

A seguir na foto você verá a etapa de montagem da estação de solda, como um conjunto de construção. Todos os materiais foram adquiridos em uma grande loja de ferragens. Os painéis frontal e traseiro são em fibra de vidro reforçada com canto de alumínio. O papelão basáltico serve como material de isolamento térmico. O aquecimento inferior consiste em 9 lâmpadas halógenas (1500W 220-240V R7S 254mm) combinadas em 3 grupos de 3 lâmpadas conectadas em série.

O fio para 220V é de silicone, de alta temperatura.

Uma boa bomba de vácuo pode ser comprada no Aliexpress por 400-500 rublos. O guia de pesquisa está na foto abaixo.

Inicialmente planejei usar a estação de solda junto com o vidro IR acima do aquecedor inferior, o que deu boas vantagens:
- bela aparência
- uma tábua (nas prateleiras você pode colocar diretamente no vidro), como nas estações Termopro
Mas, infelizmente, as deficiências revelaram-se mais significativas:
- aquecimento (resfriamento) muito longo da placa
- a caixa da estação de solda fica muito quente; por exemplo, sem vidro, a caixa quase não aquece durante a operação. Então eu tive que desistir do vidro.

Com o tripé desaparafusado, o vidro pode ser facilmente removido ou inserido na estação. Você também pode inserir, por exemplo, uma malha em vez de vidro.

Aparência da estação montada.

Acessórios, suportes, canal de alumínio para suportes, cabo de pinça a vácuo, tubo de pinça de silicone, termopar.

"Ingredientes" necessários para fazer o cabo de uma pinça a vácuo. Usei um misturador de cola epóxi Moment em seringa dupla. Tubo de alumínio (no qual é necessário fazer um furo) e um conector de diâmetro adequado para o tubo de silicone. Tudo é colado em um tubo de alumínio com cola epóxi instantânea.

Configuração do controlador
O resistor R32 deve ser usado para ajustar a tensão em 5,12V na saída U4. O resistor R28 ajusta o contraste do display. Se você não planeja usar um termistor de platina, a configuração da estação estará concluída.
Uma descrição da calibração do canal com termistor de platina é descrita no artigo da primeira versão da estação.

Recomendações
O aquecedor superior deve ser instalado a uma altura de 5 a 6 cm da superfície da placa. Se, no momento de realizar o perfil térmico, a temperatura subir do valor definido em mais de 3 graus, diminuímos a potência do aquecedor superior (ligamos a estação com o codificador pressionado e ajustamos a potência máxima do aquecedor superior ). Um desvio de alguns graus no final do perfil térmico (após desligar o aquecedor superior) não é terrível. Isso afeta a inércia da cerâmica. Portanto, escolho o perfil térmico desejado 5 graus a menos do que preciso. Antes de remover o chip com uma sonda, certifique-se (pressionando suavemente cada canto do chip) de que as bolas sob o chip flutuaram. Durante a instalação, usamos apenas fluxo de alta qualidade, caso contrário, a escolha errada do fluxo pode estragar tudo. Também ao instalar um chip BGA Necessariamente precisa cobrir o cristal retângulo de papel alumínio com tamanho lateral igual a aproximadamente ½ do lado BGA para reduzir a temperatura no centro, que é sempre superior à temperatura próxima ao termopar (ver foto dos pontos de calor dos aquecedores IR ELSTEIN no artigo da primeira versão da estação).
Em geral, assista ao vídeo abaixo.
Abaixo você pode baixar um arquivo com placa de circuito impresso em formato LAY, código fonte, firmware.

Lista de radioelementos

Designação	Tipo	Denominação	Quantidade	Observação	Comprar	Meu bloco de notas
E1	Codificador		1			Para o bloco de notas
U1, U2	Amplificador operacional	AD8495	2			Para o bloco de notas
U3	Amplificador operacional	LM358	1			Para o bloco de notas
U4	Regulador linear	LM7805	1			Para o bloco de notas
U5	MK PIC 8 bits	PIC16F876A	1			Para o bloco de notas
U6	MK PIC 8 bits	PIC12F683	1	A substituição por PIC12F675 é aceitável, mas não recomendada		Para o bloco de notas
U7, U8	Optoacoplador	PC817	2			Para o bloco de notas
U9	Optoacoplador	MOC3052M	1			Para o bloco de notas
LCD1	tela de LCD	VC20x4C-GIY-C1	1	20x4 baseado em KS0066 (HD44780)		Para o bloco de notas
1º trimestre	Transistor MOSFET	TK20A60U	1			Para o bloco de notas
Z1	Quartzo	16MHz	1			Para o bloco de notas
VD1	Diodo retificador	LL4148	1			Para o bloco de notas
VD2	Ponte de diodo	KBU1010	1			Para o bloco de notas
VD3	Diodo Zener	24V	1			Para o bloco de notas
VD4	Ponte de diodo	DB107	1			Para o bloco de notas
T1	Triac	BTA41-600B	1			Para o bloco de notas
R9	Termistor de platina	PT100	1			Para o bloco de notas
R2, R3, R6, R7, R26, R27	Resistor	10 kOhm	6			Para o bloco de notas
R1, R5	Resistor	1 MOhm	2			Para o bloco de notas
R4, R8	Resistor	100 kOhm	2			Para o bloco de notas
R10, R11	Resistor	4,7 kOhm	2	Tolerância 1% ou melhor		Para o bloco de notas
R12	Resistor	51 ohms	1			Para o bloco de notas
R13, R32	Resistor de ajuste	100 ohms	2	Multivoltas		Para o bloco de notas
R14, R15, R16, R17	Resistor	220 kOhm	5	Tolerância 1% ou melhor		Para o bloco de notas
R18	Resistor	1,5 kOhm	1			Para o bloco de notas
R19	Resistor de ajuste	100 kOhm	1	Multivoltas		Para o bloco de notas
R20	Resistor	100 ohms	1			Para o bloco de notas
R21	Resistor	20 kOhm	1			Para o bloco de notas
R22	Resistor	510 ohms	1			Para o bloco de notas
R23, R24	Resistor	47 kOhm	2	Potência 1W		Para o bloco de notas
R25	Resistor	5,1 kOhm	1			Para o bloco de notas
R28	Resistor de ajuste	10 kOhm	1	Multivoltas		Para o bloco de notas
R29	Resistor	16 ohms	1	Potência 2W		Para o bloco de notas
R30, R31	Resistor	2,7 kOhm	2			Para o bloco de notas
R33	Resistor	2,2 kOhm	1			Para o bloco de notas
R34	Resistor	100 kOhm	1	Potência 1W (talvez seja necessário selecionar a classificação ao configurar o detector de zero)		Para o bloco de notas
R35	Resistor	47 kOhm	1	Talvez seja necessário selecionar um valor ao configurar o detector de zero		Para o bloco de notas
R36	Resistor	470 ohms	1			Para o bloco de notas
R37	Resistor	360 ohms	1	Potência 1W		Para o bloco de notas
R38	Resistor	330 ohms	1	Potência 1W		Para o bloco de notas
R39	Resistor

Como elementos de aquecimento de solda infravermelha estações Podem ser usados ​​emissores infravermelhos de cerâmica ou quartzo. O uso de aquecedores infravermelhos proporciona uma alta taxa de aquecimento local e a capacidade de controlar efetivamente o perfil de temperatura da soldagem em grupo.

As estações de soldagem nas quais o aquecimento é produzido por um feixe focalizado de radiação infravermelha tornaram-se difundidas entre os equipamentos de soldagem. Essas estações de solda consistem em duas partes de aquecimento, que proporcionam aquecimento local da placa e, consequentemente, alta qualidade e velocidade de aquecimento.

O emissor infravermelho, localizado na parte superior, geralmente é pequeno. Sua tarefa é realizar, no momento certo, um rápido aquecimento local de uma determinada parte da placa até a temperatura de fusão da solda.

Emissores infravermelhos, localizados abaixo, aquecem a placa a uma temperatura relativamente baixa em preparação para o processo de soldagem. As dimensões e o número de emissores dependem do tamanho da placa.

Emissores infravermelhos cerâmicos

Emissores infravermelhos cerâmicos durável e bastante forte. A velocidade para atingir o regime de temperatura é de cerca de 10 minutos. Para estações de solda, geralmente são utilizados emissores planos ou ocos (os ocos têm uma temperatura mais alta na superfície do emissor e atingem as condições de temperatura mais rapidamente, mas são mais caros). Para garantir uma distribuição mais eficiente do feixe, recomenda-se o uso adicional de refletores para emissores IR. Os emissores são produzidos apenas em tamanhos padrão. Os emissores infravermelhos cerâmicos são mais usados ​​para operação de longo prazo de uma estação de solda.

Emissores infravermelhos de quartzo

Emissores infravermelhos de quartzo são caracterizados por um rápido aumento da temperatura (cerca de 30 segundos), mas são mais frágeis. Para fazer uma estação de solda infravermelha, você pode escolher o seguinte:

Os rádios amadores, mais cedo ou mais tarde, terão que lidar com a soldagem de elementos usando uma série de bolas. O método de soldagem BGA é usado em toda parte na produção em massa de vários equipamentos. Para a instalação é utilizado um ferro de solda infravermelho, que conecta as peças sem contato. As modificações prontas são caras e os análogos mais baratos não têm funcionalidade suficiente, por isso é possível fazer um ferro de soldar em casa.

Descrição do processo de soldagem IR

O princípio operacional de uma estação de solda infravermelha é influenciar o elemento com ondas fortes de 2 a 7 mícrons de comprimento. Um dispositivo para soldar com estações de solda IR caseiras, tanto caseiras quanto adquiridas, consiste em vários elementos:

• Aquecedor inferior.
• O aquecedor superior é responsável pelo principal efeito nos materiais.
• Desenho de suporte de placa colocado sobre a mesa.
• Controlador de temperatura composto por um elemento programável e um termopar.

O comprimento de onda depende diretamente dos indicadores de temperatura da fonte de energia. Materiais em diversas formas são soldados usando uma estação IR do tipo “faça você mesmo”; existem parâmetros básicos para transferência de energia, opacidade, reflexão, translucidez e transparência. Antes de fazer uma estação de solda IR com suas próprias mãos, você precisa entender que existem algumas desvantagens desses sistemas:

• Diferentes graus de absorção de energia pelos componentes levam a um aquecimento desigual.
• Cada placa, devido às suas características diferentes, exige a seleção de temperaturas, caso contrário os componentes superaquecerão e falharão.
• A presença de uma “zona morta” onde a energia infravermelha não atinge o objeto desejado.
• Um pré-requisito para proteger as superfícies de outros elementos da evaporação de fluxos.

O aquecimento ocorre devido à transferência de calor para a placa de circuito. O efeito térmico da estação infravermelha ocorre na parte superior da peça, a temperatura não é suficiente, então o projeto envolve o aquecimento da parte inferior. A parte inferior é composta por uma mesa térmica, o processo de soldagem pode ser realizado por meio de radiação infravermelha calma ou fluxo de ar.

O equipamento profissional é bastante caro; análogos mais baratos não possuem funcionalidade suficiente. Para economizar dinheiro e realizar as operações necessárias com os controladores BGA, é possível fazer uma estação de solda infravermelha com suas próprias mãos. A montagem é possível a partir de materiais disponíveis no mercado e de sucata. O design é uma mesa térmica feita a partir de uma lâmpada antiga, equipada com lâmpadas halógenas. O controlador e o aquecedor superior são adquiridos no mercado ou montados com peças sobressalentes antigas.

A mesa de aquecimento exigirá refletores, lâmpadas halógenas colocadas em uma caixa de perfil ou chapa metálica. Ao fazer uma estação de solda infravermelha com suas próprias mãos, você deve se limitar a desenhos que você mesmo pode desenvolver ou pegar emprestado de outros artistas. A caixa deve ser equipada com local para termopar, que transmite informações ao controlador para evitar mudanças bruscas de temperatura e aquecimento excessivo do material.

A montagem de uma estação de solda IR envolve estruturas caseiras na forma de fixadores de um tripé. A temperatura da unidade de aquecimento é controlada por um segundo termopar. É instalado em paralelo com o aquecedor, o tripé é fixado ao painel de forma que o elemento IR possa ser movido acima da superfície da mesa de aquecimento. A placa está localizada 2 a 3 cm acima das lâmpadas halógenas, no corpo da mesa térmica. A fixação é feita com suportes, para a fabricação é possível utilizar um perfil de alumínio desnecessário.

Fazer um maçarico com suas próprias mãos exigirá primeiro uma caixa. Para resfriar o sistema é necessária a instalação de um ou vários coolers potentes, é aconselhável escolher o material em aço galvanizado. Após a montagem completa, o sistema é ajustado executando o circuito e depurando o dispositivo.

O aquecimento inferior pode ser feito de várias maneiras, mas uma opção muito melhor é usar lâmpadas halógenas. Uma solução racional é instalar lâmpadas com potência total de 1 kW ou mais com as próprias mãos. Limiares são instalados nas laterais da estrutura para fixar a placa. Os materiais para soldagem são instalados no canal, para peças menores são utilizados substratos ou prendedores de roupa.

Sabe-se que é impossível fazer com as próprias mãos um aquecedor superior de qualidade adequada. Para obter os melhores resultados no processo de soldagem IR, é necessário utilizar elementos de aquecimento cerâmicos. Para E Para uma estação de solda infravermelha DIY, a melhor opção é usar um aquecedor ELSTEIN. O fabricante apresenta os melhores resultados; o espectro de emissão é ideal para substituir placas BGA e outras peças. Não é recomendável economizar na compra de um aquecedor superior ao montar uma estação de solda com as próprias mãos, porque... Ao trabalhar com uma ferramenta de baixa qualidade, podem ocorrer danos à placa ou à estrutura montada.

O projeto para aquecimento superior é possível a partir de uma moldura caseira. Basta ter ajuste de altura e largura para um trabalho confortável em uma estação de solda infravermelha caseira. Um termopar é acoplado ao tripé para controlar a temperatura.

A caixa do controlador é dimensionada de acordo com as peças a serem instaladas. Uma opção adequada pode ser um pedaço de chapa metálica que possa ser facilmente cortado com uma tesoura de metal. A unidade de controle também abriga ventiladores, diversos botões, além de um display e o próprio controlador. O Arduino atua como um controlador, a funcionalidade é suficiente para soldar circuitos BGA com suas próprias mãos.

Peças para um aparelho caseiro

Antes de montar qualquer equipamento com as próprias mãos, é necessário preparar materiais e ferramentas. Para um ferro de solda infravermelho você precisará de:

• Um conjunto de lâmpadas halógenas, cujo número depende do formato do futuro aquecedor inferior da estação de solda, o número ideal é selecionado na faixa de 4 a 6 peças.
• Cabeça infravermelha de cerâmica com potência de pelo menos 400 watts para o aquecedor superior.
• Mangueira de chuveiro para fios, cantos de alumínio.
• Arame de aço, elemento de fixação de uma câmera antiga ou abajur para fazer um tripé.
• Controlador Arduino, 2 relés e termopares, além de fonte de alimentação com saída de 5 volts, que pode ser feita a partir de carregador de celular.
• Parafusos, conectores e periféricos adicionais.

Durante o processo de montagem, serão necessários desenhos, que podem ser desmontados com conhecimentos básicos de eletrônica.

Aplicativo e dispositivo

Um ferro de solda infravermelho é usado principalmente quando não há acesso a componentes substituíveis. É utilizado na substituição de peças pequenas, tendo como principal vantagem a ausência de depósitos de carbono e outros depósitos, como no trabalho com um ferro de soldar convencional, bem como a baixa possibilidade de danificar elementos adjacentes. Para uso doméstico, é possível fazer um ferro de soldar com as próprias mãos usando o isqueiro do carro.

O dispositivo funciona com fonte de alimentação de 12 volts, tensão essa que pode ser obtida por meio de um conversor ou de uma fonte de alimentação desnecessária para um computador.

Fabricação

Antes de montar a estação de solda, o elemento de aquecimento é removido do corpo do isqueiro. Os fios de alimentação são conectados aos contatos de alimentação; o fio de cobre isolado pode ser conectado ao fio central. Fazer um ferro de soldar não é difícil, basta isolar a ligação à distância da resistência, é possível utilizar tubo termorretrátil.

O corpo é feito de material refratário. É possível usar um ferro de solda que não funciona ou adquirir um pedaço de aço. É necessário garantir que os fios não se toquem. É importante entender que este tipo de dispositivo é utilizado para trabalhos sem importância, uma vez que os limites de temperatura e outros parâmetros não são controlados.