Como escolher uma estação de solda

Um ferro de solda de cobre comum não é muito adequado para soldar placas de circuito em miniatura modernas com montagem SMD. Você pode usá-lo, exceto para soldar eletrodomésticos e placas de circuito impresso com componentes de saída, como se costuma dizer, caso a caso.

Para a instalação e reparo de eletrônicos modernos, as estações de solda estão sendo cada vez mais utilizadas, o que ganhou grande popularidade entre engenheiros eletrônicos profissionais e entusiastas de rádio amador. Este artigo fornece uma breve visão geral das estações de solda, o que sem dúvida ajudará a resolver a questão de qual estação é melhor comprar.

Estações de solda por contato e sem contato

Todas as estações de solda podem ser divididas em duas grandes categorias mencionadas no cabeçalho. As estações de contato, de fato, são ferros de solda comuns controlados por uma unidade eletrônica. Anteriormente, esse design era chamado de ferro de solda com um regulador de temperatura. A tecnologia de solda é igual a um ferro de solda simples, usado por quase todos os radioamadores e instaladores profissionais.

Como soldar um chip?

A miniaturização de componentes eletrônicos, o surgimento de circuitos de pinos múltiplos levaram ao fato de que ferro de solda convencional tornou-se impossível soldar o microcircuito. Alguns microcircuitos não têm conclusões no sentido clássico, por exemplo, microcircuitos em casos de BGA (da matriz da grade de bolas em inglês - uma matriz de bolas).

Esses microcircuitos são instalados nos módulos de memória dos computadores pessoais e nas placas-mãe. Esses módulos foram vistos e mantidos por muitos usuários. A aparência do módulo de memória é mostrada na Figura 1.

Figura 1. Um módulo de memória com microchips em pacotes BGA

Os microcircuitos planares também se tornaram muito multiprodutos: muitos deles têm cem ou mais pernas. É simplesmente impossível soldar tal chip sem estragar a placa com um ferro de soldar convencional. Um fragmento de uma placa com um microcircuito com pinos múltiplos é mostrado na Figura 2.

Figura 2. Microcircuito plano de saída múltipla

Foram esses microcircuitos que levaram à criação de métodos de solda sem contato. Inicialmente, era aquecido com ar quente usando uma pistola de ar quente; posteriormente, foram criados dispositivos nos quais o aquecimento é realizado por radiação infravermelha. Mas não vamos nos apressar, começaremos a história com estações de solda por contato.

Estações de solda por contato

Eles são divididos em duas grandes categorias. São estações para soldar com soldas comuns de estanho-chumbo e estações para soldar com soldas sem chumbo. Como exemplo de estações “principais”, podemos citar estações de vários modelos: Lukey 936+, AOYUE 936, AOYUE 937, Solomon SR-976 ESD.

Figura 3. Estação de solda AOYUE 936

Figura 4. Estação de solda AOYUE 937

As Figuras 3 e 4 mostram a aparência das estações de solda analógicas AOYUE 936, AOYUE 937.

Os dados técnicos de ambas as estações são quase idênticos. Ambos estão equipados com um ferro de solda tipo 10087 com um aquecedor de cerâmica e um sensor de temperatura integrado. Completo com um ferro de solda, existe uma ponta cônica, mas, se desejado, você pode comprar um conjunto inteiro de uma só vez, o que expandirá a gama de trabalhos de solda.

A potência do ferro de solda é de 40W com uma tensão de alimentação de 24V, o que permite elementos de solda sensíveis à eletricidade estática sem medo. Além da baixa tensão de alimentação, a ponta do ferro de solda é aterrada. A unidade eletrônica mantém uma temperatura na faixa de 200 a 480 ˚C com uma precisão de +/- 1 ˚С. O controle de temperatura é contínuo, suave com um único botão no painel frontal do dispositivo.

O tamanho do ferro de solda é de 190 mm, enquanto o peso é de apenas 55 g, o que proporciona uma experiência ao usuário bastante confortável. O ferro de solda é conectado à unidade eletrônica por um conector de cinco pinos. O kit inclui um elemento de aquecimento de reposição HAKKO-003 com sensor de temperatura embutido, suporte para ferro de solda e uma esponja para dicas de limpeza.

Não há diferenças operacionais especiais entre as estações, exceto pelo fato de a estação de solda AOYUE 937 estar equipada com um indicador digital da temperatura atual e definida. Aparentemente, isso permite que você defina a temperatura desejada com mais precisão do que na ausência de um indicador. Mas, mesmo com um indicador digital, você deve definir a temperatura no princípio de "um pouco mais, um pouco menos" até que o melhor resultado seja alcançado.

Estações de solda analógicas e digitais

De acordo com o princípio de controle, todas as estações de solda são divididas em analógica e digital. Nas estações analógicas, a estabilização da temperatura é realizada de acordo com o princípio liga / desliga: a temperatura definida é atingida - o aquecedor é desligado. A temperatura caiu, o aquecedor liga - o aquecimento começa. Em essência, um relé eletromagnético convencional pode controlar o aquecedor. Com este método de controle, o superaquecimento da ponta do ferro de solda é geralmente possível. A precisão de manter a temperatura é baixa.

Nas estações de solda digital, a temperatura é controlada Controlador PIDimplementado por software de microcontrolador. Se você não entrar em detalhes, o processo de regulação é o mesmo que foi dado um pouco mais alto, mas a energia fornecida ao aquecedor muda. Se a ponta do ferro de solda tiver esfriado um pouco abaixo da temperatura definida, a potência de aquecimento necessária é pequena, ainda há tempo para aquecer, mas não "foge" acima da temperatura definida.

Ao soldar peças maciças, a ponta esfria mais rapidamente, a diferença entre a temperatura definida e a atual é grande. Para "recuperar" rapidamente a temperatura definida, o controlador PID aumenta proporcionalmente a potência de aquecimento. Naturalmente, o método digital de manutenção da temperatura é mais preciso que o analógico.

Estações de solda sem chumbo

Eles diferem das estações “principais” apenas na maior potência do elemento de aquecimento: 75 ... 160W. O fato é que as soldas sem chumbo são refratárias, o ponto de fusão é de 300 ˚C (e a qualidade dessas soldas, em comparação com as de estanho, deixa muito a desejar), e enquanto o local de solda é aquecido até que a solda derreta, a ponta terá tempo para esfriar a ponto de até o mais um controlador de temperatura perfeito não corrige a situação imediatamente. Portanto, apenas um aquecedor suficientemente potente pode salvar a situação.

Você não precisa ter medo de energia "excessiva", porque, mesmo que a energia seja de pelo menos 1000 W, a temperatura da ponta ainda não subirá acima do ponto definido, o ferro de soldar nunca superaquecerá, mas a ponta esquentará muito rapidamente. Graças a isso, faixas finas de placas de circuito impresso e peças maciças como relés ou transformadores podem ser soldadas igualmente bem. Com a ajuda de estações "sem chumbo", você pode soldar e soldas tradicionais "chumbo".

As estações de solda sem chumbo mais comuns são: Goot PX-501, GOOT RX-802AS, AOYUE 2900, GOOT RX-852AS, ATTEN AT80D, GOOT PX-201. A aparência da estação de solda ATTEN AT80D é mostrada na Figura 5.

Figura 5. ATTEN Estação de solda AT80D

A estação está equipada com um ferro de soldar com um aquecedor de cerâmica com uma potência de 80 W, suporte para um ferro de soldar, uma esponja para limpar a ponta. Os principais dados técnicos da estação são mostrados na Figura 6.

Figura 6. Dados técnicos da estação de solda ATTEN AT80

Para que serve uma pistola de ar quente?

As estações de solda por contato pertencem à classe de montagem: você pode soldar uma peça, mas é praticamente impossível soldar uma caixa com pinos múltiplos. Para esses fins, há desmontagem de estações de solda. As estações mais comuns com pistola de ar quente. Freqüentemente, os radioamadores usam secadores de cabelo de edifícios industriais para soldar componentes de vários pinos.

No entanto, é possível alcançar o resultado desejado com a ajuda de um secador de cabelo, mas muitas vezes acontece que partes inocentes voam do tabuleiro sob uma poderosa corrente de ar. Para tornar as conseqüências de remover peças menos severas, é melhor primeiro tirar uma foto do quadro. Então não será necessário pensar e imaginar onde estava esse detalhe.

Portanto, em vez de um secador de cabelo de construção, é melhor comprar um secador de cabelo especial para soldar com ar quente. Um desses secadores de cabelo é mostrado na Figura 7.

O design, é claro, está longe de ser perfeito, mas para uso de caso a caso, será quase perfeito. Uma das qualidades positivas de tal dispositivo é o seu baixo preço.

Se esse preço não for atraente, uma pistola de ar quente poderá ser fabricada independentemente de materiais improvisados. O design de um secador de cabelo caseiro pode ser emprestado na Internet, já que existem muitos deles.

Figura 7. Ferro de solda DADI 8032

Três bicos redondos de vários diâmetros estão incluídos no pacote de entrega, o que permite alterar a largura da corrente de ar quente. O secador de cabelo possui um ventilador embutido do tipo turbina. No final do manípulo existem dois botões: o manípulo inferior (de acordo com a figura) permite ajustar a temperatura do aquecimento, o manípulo superior altera o fluxo de ar. Há um indicador LED entre as alças: quanto maior a temperatura definida, mais frequentemente o LED pisca.

No lado do manípulo, oposto aos reguladores, há um interruptor de chave. Quando o secador de cabelo é desligado, o aquecedor desliga primeiro e, com algum atraso, o ventilador desliga. Dessa forma, o secador de cabelo é parcialmente resfriado quando desligado.

Não se sabe qual é a temperatura de saída, mas a prática mostra em que focar: nos botões dos reguladores existem escalas com números: é bem possível estimar o grau de aquecimento.

Outra opção é simplesmente medir a temperatura de saída com termoparescom os quais alguns multímetros estão equipados. Os secadores de cabelo deste modelo são produzidos e mais avançados, possuem um indicador digital de temperatura e um sistema de estabilização térmica. Mas esses secadores de cabelo são um pouco mais caros.

Estações de solda sem contato

As estações de solda termoelétrica com uma unidade eletrônica separada são mais avançadas. A Figura 8 mostra a estação de solda ATTEN 858 D +.

Figura 8. Estação de solda ATTEN 858 D +

O kit da estação inclui três bicos redondos, ajuste de fluxo de ar e indicação digital de temperatura. A temperatura é controlada pressionando os botões vermelhos, o processo de aquecimento é controlado pelo LED vermelho “CAL” no painel frontal.

O ventilador para o suprimento de ar está localizado na alça da pistola de ar quente, de modo que os fios de conexão vão para a pistola de ar quente, o que torna o trabalho com um secador de cabelo bastante confortável em comparação com os secadores de cabelo de compressor, onde o ar é fornecido através de uma mangueira. Uma mangueira rígida prende as mãos e dificulta a manipulação.

Algumas estações de solda usam um compressor localizado na unidade de controle para bombear ar. Então, além dos fios, uma mangueira de borracha bastante rígida vai para o secador de cabelo, o que interfere um pouco na operação. Um projeto semelhante é, por exemplo, a estação de solda Lukey 852D + chinesa, cujas características técnicas são mostradas na Figura 9.

Figura 9. Especificações técnicas da estação de solda a ar quente Lukey 852D +

O conjunto de entrega inclui uma unidade eletrônica, um ferro de solda com um suporte, uma pistola de ar quente e quatro bicos redondos, que permitem ajustar o diâmetro do fluxo de ar. O suporte de montagem da pistola de ar quente pode ser instalado no lado esquerdo ou direito da estação de solda, bem, é conveniente para qualquer pessoa.

A aparência da estação é mostrada na Figura 10.

Figura 10. Estação de solda Lukey 852D +

Dentro da caixa de metal há um transformador, uma bomba de diafragma e uma placa de circuito com componentes eletrônicos. De todas as estações de solda da família Lukey, tão populares entre os presuntos, este modelo é o mais pesado, com peso de 4 kg. A caixa de metal não apenas torna o design mais pesado, mas também aumenta a confiabilidade do dispositivo: no caos de uma oficina, uma estação de solda pode ir a qualquer lugar ...

No painel frontal, existem dois indicadores digitais de temperatura: separadamente para um ferro de soldar e um secador de cabelo. Por conseguinte, existem botões para definir a temperatura e a taxa de fluxo de ar. Essa estação é chamada de canal duplo. Existem estações com três canais, por exemplo, o Lukey 853.Ele permite que você ligue a pistola de ar quente e dois ferros de solda com bicos diferentes. A aparência da estação de solda Lukey 853 é mostrada na Figura 11.

Figura 11. Estação de solda Lukey 853

As pistolas de ar quente das estações de solda Lukey 852D + e Lukey 853 são do tipo compressor: o compressor está dentro da caixa e o ar é fornecido ao secador de cabelo através de uma mangueira. Vários bicos redondos estão incluídos. Se necessário, você pode comprar bocais adicionais, alguns dos quais são mostrados na Figura 12.

Figura 12. Bicos para uma pistola de ar quente do tipo compressor

Cada bico é projetado para soldar microcircuitos em um caso específico. Com a ajuda de tais bocais, é fácil não apenas soldar o microcircuito, mas também soldá-lo na placa. De fato, existem muito mais bocais do que na imagem. Apenas alguns deles são mostrados aqui.

Esses bicos são projetados especificamente para secadores de cabelo do tipo compressor. Se a pistola de ar quente tiver uma turbina de impulsor embutida, os bicos serão usados ​​de forma redonda, equipada com uma estação de solda. Os bicos substituíveis de uma pistola de ar quente do tipo ventilador não parecem estar disponíveis.

Embora o principal objetivo de uma pistola de ar quente de solda seja o trabalho de solda, seu uso para outros fins não é de todo descartado. É tubo de psiquiatra do calor, aquecendo adesivo termofusível, dobrando e soldando plásticos e apenas secando algo em algum lugar.

Ao soldar com um ferro de solda convencional usando uma pistola de ar quente, você pode aquecer levemente uma parte da placa, o que tornará as condições de soldagem mais confortáveis ​​- você não precisa gastar o calor armazenado na ponta do ferro de solda para aquecer a placa.

Algumas estações têm um ventilador embutido diretamente na pistola de ar quente, por exemplo, Lukey-702. Substituiu as estações Lukey 852D + e Lukey 853 descontinuadas. A aparência da estação é mostrada na Figura 13.

Figura 13. Aparência da estação de solda Lukey-702

A estação é microcontrolada, o que permite lembrar a temperatura previamente definida. O suporte do secador de cabelo possui um microinterruptor: se o secador de cabelo for colocado no suporte, ele será desligado. A remoção repetida do suporte liga o secador de cabelo novamente, portanto, é necessário aguardar o aquecimento, o que não é muito conveniente. Para evitar isso, usuários experientes sugerem o uso de um suporte separado para o secador de cabelo.

A estação tem um tamanho pequeno, uma caixa de plástico, o peso da estação não é superior a 1,5 kg. Segundo avaliações de usuários, a estação é menos barulhenta que o Lukey 852D + e consome menos energia. Ideal para reparo de telefone celular. Breves especificações técnicas da estação de solda Lukey-702 são mostradas na Figura 14.

Figura 14. Características da estação de solda Lukey-702

Para a estação Lukey-702, há um grande conjunto de pontas substituíveis para o ferro de soldar, cerca de quarenta peças que são mostradas no manual de serviço da estação Service_manual_Lukey702_rus.pdf. Existem também diagramas dos algoritmos de operação da unidade de controle eletrônico e da estação. Este manual não é difícil de encontrar na Internet.

Todas as estações de solda descritas acima têm proteção antiestática aterrando através do plugue de energia. Para fazer isso, a tomada elétrica deve ter um contato de aterramento.

Agora, no mercado, existe uma "boa China". É nessa categoria que pertencem as estações orçamentárias Lukey e Aoyue, merecidamente conquistando a simpatia de radioamadores e profissionais. Seu preço está na faixa de 2000 ... 4000 rublos. Como diz o ditado, a relação preço / qualidade ideal.

Figura 15. Estação de solda Aoyue-2702a

Além do ferro de solda e da pistola de ar quente, as modernas estações de solda estão equipadas com uma pistola de desmontagem (um ferro de solda com sucção de solda), além de um coletor de fumaça que permite obter condições de trabalho mais confortáveis ​​- além de soldas sem chumbo, também há preocupação com o ambiente e as condições de trabalho. Uma dessas estações de solda Aoyue-2702a é mostrada na Figura 15.

O preço de uma estação dessas em lojas on-line é de cerca de 16.000 rublos, o que a torna pouco acessível para os entusiastas comuns do rádio amador.

Boris Aladyshkin

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