Cómo elegir una estación de soldadura

Un soldador de cobre común no es muy adecuado para soldar placas de circuito en miniatura modernas con montaje SMD. Puede usarlo, a menos que, para soldar electrodomésticos y placas de circuito impreso con componentes de salida, como dicen, de un caso a otro.

Para la instalación y reparación de la electrónica moderna, se utilizan cada vez más estaciones de soldadura, que han ganado una gran popularidad tanto entre los ingenieros electrónicos profesionales como entre los entusiastas de la radioafición. Este artículo ofrece una breve descripción de las estaciones de soldadura, lo que sin duda ayudará a resolver la cuestión de qué estación es mejor comprar.

Estaciones de contacto y sin contacto

Todas las estaciones de soldadura se pueden dividir en dos grandes categorías mencionadas en el encabezado. Las estaciones de contacto, de hecho, son soldadores ordinarios controlados por una unidad electrónica. Anteriormente, este diseño se llamaba un soldador con un regulador de temperatura. La tecnología de soldadura es la misma que un soldador simple, que fue utilizado por casi todos los radioaficionados e instaladores profesionales.

¿Cómo soldar un chip?

La miniaturización de componentes electrónicos, la aparición de circuitos de múltiples pines han llevado al hecho de que soldador convencional se hizo imposible soldar el microcircuito. Algunos microcircuitos no tienen conclusiones en el sentido clásico, por ejemplo, microcircuitos en casos de BGA (del conjunto de cuadrículas inglés Ball - un conjunto de bolas).

Dichos microcircuitos se instalan en los módulos de memoria de las computadoras personales y en las placas base. Estos módulos fueron vistos y mantenidos por muchos usuarios. La apariencia del módulo de memoria se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Un módulo de memoria con microchips en paquetes BGA

Los microcircuitos planos también se convirtieron en múltiples salidas: muchos de ellos tienen cien o más patas. Es simplemente imposible soldar tal chip sin arruinar la placa con un soldador convencional. En la Figura 2 se muestra un fragmento de una placa con un microcircuito de múltiples clavijas.

Figura 2. Microcircuito plano de salida múltiple

Fueron esos microcircuitos los que llevaron a la creación de métodos de soldadura sin contacto. Al principio se calentaba con aire caliente usando una pistola de aire caliente, luego se crearon dispositivos en los que el calentamiento se realiza mediante radiación infrarroja. Pero no nos apuremos, comenzaremos la historia con estaciones de soldadura de contacto.

Estaciones de soldadura de contacto

Se dividen en dos grandes categorías. Estas son estaciones para soldar con soldaduras de estaño y plomo ordinarias y estaciones para soldar con soldaduras sin plomo. Como ejemplo de estaciones “principales”, podemos citar estaciones de varios modelos: Lukey 936+, AOYUE 936, AOYUE 937, Solomon SR-976 ESD.

Figura 3. Estación de soldadura AOYUE 936

Figura 4. Estación de soldadura AOYUE 937

Las Figuras 3 y 4 muestran la apariencia de las estaciones de soldadura analógicas AOYUE 936, AOYUE 937.

Los datos técnicos de ambas estaciones son casi idénticos. Ambos están equipados con un soldador tipo 10087 con un calentador de cerámica y un sensor de temperatura integrado. Completo con un soldador hay una punta cónica, pero, si lo desea, puede comprar un conjunto completo a la vez, lo que ampliará el rango de trabajo de soldadura.

La potencia del soldador es de 40 W con un voltaje de suministro de 24 V, lo que permite soldar elementos sensibles a la electricidad estática sin temor. Además del bajo voltaje de suministro, la punta del soldador está conectada a tierra. La unidad electrónica mantiene una temperatura en el rango de 200-480 ˚C con una precisión de +/- 1 ˚С. El control de temperatura es continuo, suave con una sola perilla en el panel frontal del dispositivo.

El tamaño del soldador es de 190 mm, mientras que el peso es de solo 55 g, lo que proporciona una experiencia de usuario bastante cómoda. El soldador está conectado a la unidad electrónica mediante un conector de cinco pines. El kit incluye un elemento calefactor de repuesto HAKKO-003 con sensor de temperatura incorporado, soporte para un soldador y una esponja para puntas de limpieza.

No hay diferencias operativas especiales entre las estaciones, excepto por el hecho de que la estación de soldadura AOYUE 937 está equipada con un indicador digital de la temperatura actual y establecida. Esto, al parecer, le permite establecer la temperatura deseada de forma algo más precisa que en ausencia de un indicador. Pero incluso con un indicador digital, debe establecer la temperatura según el principio de "un poco más, un poco menos" hasta que se logre el mejor resultado.

Estaciones de soldadura analógicas y digitales

Según el principio de control, todas las estaciones de soldadura se dividen en analógicas y digitales. En las estaciones analógicas, la estabilización de la temperatura se lleva a cabo de acuerdo con el principio de encendido / apagado: se alcanza la temperatura establecida y se apaga el calentador. La temperatura ha bajado, el calentador se enciende y comienza el calentamiento. En esencia, un relé electromagnético convencional puede controlar el calentador. Con este método de control, a menudo es posible el sobrecalentamiento de la punta del soldador. La precisión de mantener la temperatura es baja.

En las estaciones de soldadura digital, la temperatura está controlada. Controlador PIDimplementado por software de microcontrolador. Si no entra en detalles, entonces el proceso de regulación es el mismo que se le dio un poco más alto, pero la energía suministrada al calentador cambia. Si la punta del soldador se ha enfriado ligeramente por debajo de la temperatura establecida, entonces la potencia de calentamiento requerida es pequeña, todavía tiene tiempo para calentarse, pero no se "escapa" por encima de la temperatura establecida.

Al soldar piezas masivas, la punta se enfría más rápido, la diferencia entre la temperatura establecida y la actual es grande. Para "alcanzar" rápidamente la temperatura establecida, el controlador PID aumenta proporcionalmente la potencia de calentamiento. Naturalmente, el método digital para mantener la temperatura es más preciso que el analógico.

Estaciones de soldadura sin plomo

Se diferencian de las estaciones "principales" solo en la mayor potencia del elemento calefactor: 75 ... 160W. El hecho es que las soldaduras sin plomo son refractarias, el punto de fusión es de 300 ˚C (y la calidad de estas soldaduras, en comparación con las de plomo y estaño, deja mucho que desear), y mientras el lugar de soldadura se calienta hasta que la soldadura se derrita, la punta tendrá tiempo para enfriarse hasta tal punto que incluso la mayoría Un controlador de temperatura perfecto no corregirá la situación de inmediato. Por lo tanto, solo un calentador suficientemente potente puede salvar la situación.

No necesita tener miedo a la potencia "excesiva", porque incluso si la potencia es de al menos 1000 W, la temperatura de la punta aún no se elevará por encima del punto de ajuste, el soldador nunca se sobrecalentará, pero la punta se calienta muy rápidamente. Gracias a esto, las pistas delgadas de placas de circuito impreso y piezas masivas como relés o transformadores pueden soldarse igualmente bien. Con la ayuda de estaciones "sin plomo", puede soldar y soldaduras tradicionales de "plomo".

Las estaciones de soldadura sin plomo más comunes son Goot PX-501, GOOT RX-802AS, AOYUE 2900, GOOT RX-852AS, ATTEN AT80D, GOOT PX-201. La apariencia de la estación de soldadura ATTEN AT80D se muestra en la Figura 5.

Figura 5. Estación de soldadura ATTEN AT80D

La estación está equipada con un soldador con un calentador de cerámica con una potencia de 80 W, soporte para un soldador, una esponja para limpiar la punta. Los principales datos técnicos de la estación se muestran en la Figura 6.

Figura 6. Datos técnicos de la estación de soldadura ATTEN AT80

¿Para qué sirve una pistola de aire caliente?

Las estaciones de soldadura de contacto pertenecen a la clase de ensamblaje: puede soldar una pieza, pero es prácticamente imposible soldar una caja de clavijas múltiples. Para estos fines, hay estaciones de desmantelamiento de soldadura. Las estaciones más comunes con pistola de aire caliente. A menudo, los radioaficionados usan secadores de cabello de construcción industrial para soldar componentes de múltiples clavijas.

Sin embargo, es posible lograr el resultado deseado con la ayuda de un secador de cabello, pero a menudo sucede que partes inocentes salen volando del tablero bajo una poderosa corriente de aire. Para que las consecuencias de volar las partes sean menos severas, es mejor tomar primero una foto del tablero. Entonces no será necesario pensar y preguntarse dónde estaba este detalle.

Por lo tanto, en lugar de un secador de pelo, es mejor comprar un secador especial para soldar con aire caliente. Uno de estos secadores de pelo se muestra en la Figura 7.

El diseño, por supuesto, está lejos de ser perfecto, pero para usar de un caso a otro será casi perfecto. Una de las cualidades positivas de tal dispositivo es su bajo precio.

Si dicho precio resulta poco atractivo, se puede fabricar una pistola de aire caliente independientemente de los materiales improvisados. El diseño de un secador de pelo casero se puede pedir prestado en Internet, ya que hay muchos de ellos.

Figura 7. Soldador DADI 8032

El paquete de entrega incluye tres boquillas redondas de varios diámetros, lo que permite cambiar el ancho de la corriente de aire caliente. El secador de pelo tiene un ventilador tipo turbina incorporado. Al final de la manija hay dos perillas: la manija inferior (según la figura) le permite ajustar la temperatura de calentamiento, la superior cambia el flujo de aire. Hay un indicador LED entre las manijas: cuanto mayor es la temperatura establecida, más a menudo parpadea el LED.

En el lado del mango, opuesto a los reguladores, hay un interruptor de llave. Cuando se apaga el secador de pelo, el calentador se apaga primero y luego, con cierto retraso, el ventilador se apaga. De esta manera, el secador de pelo se enfría parcialmente cuando se apaga.

No se sabe cuál es la temperatura de salida, pero la práctica muestra en qué centrarse: en las perillas de los reguladores hay escalas con números: es muy posible estimar el grado de calentamiento.

Otra opción es simplemente medir la temperatura de salida con termoparescon los que están equipados algunos multímetros. Se producen secadores de pelo de este diseño y más avanzados, tienen un indicador digital de temperatura y un sistema de estabilización térmica. Pero tales secadores de pelo son algo más caros.

Estaciones de soldadura sin contacto

Las estaciones de soldadura termoaire con una unidad electrónica separada son más avanzadas. La Figura 8 muestra la estación de soldadura ATTEN 858 D +.

Figura 8. Estación de soldadura ATTEN 858 D +

El kit de estación incluye tres boquillas redondas, hay ajuste de flujo de aire e indicación digital de temperatura. La temperatura se controla presionando los botones rojos, el proceso de calentamiento se controla mediante el LED rojo "CAL" en el panel frontal.

El ventilador para el suministro de aire está ubicado en el mango de la pistola de aire caliente, por lo que los cables de conexión van a la pistola de aire caliente, lo que hace que trabajar con un secador de pelo sea bastante cómodo en comparación con los secadores de cabello del compresor, donde el aire se suministra a través de una manguera. Una manguera rígida une las manos y dificulta la manipulación.

Algunas estaciones de soldadura usan un compresor ubicado en la unidad de control para bombear aire. Luego, además de los cables, una manguera de goma bastante rígida va al secador de pelo, lo que interfiere en algo con la operación. Un diseño similar es, por ejemplo, la estación de soldadura china Lukey 852D +, cuyas características técnicas se muestran en la Figura 9.

Figura 9. Especificaciones técnicas de la estación de soldadura de aire caliente Lukey 852D +

El juego de entrega incluye una unidad electrónica, un soldador con soporte, una pistola de aire caliente y cuatro boquillas redondas, que le permiten ajustar el diámetro del flujo de aire. El soporte de montaje de la pistola de aire caliente se puede instalar en el lado izquierdo o derecho de la estación de soldadura, bueno, es conveniente para cualquier persona.

La apariencia de la estación se muestra en la Figura 10.

Figura 10. Estación de soldadura Lukey 852D +

Dentro de la caja metálica hay un transformador, una bomba de diafragma y una placa de circuito con componentes electrónicos. De todas las estaciones de soldadura de la familia Lukey, tan popular entre los jamones, este modelo es el más pesado, su peso es de 4 kg. La carcasa de metal no solo hace que el diseño sea más pesado, sino que también aumenta la confiabilidad del dispositivo: en el caos de un taller de reparación, una estación de soldadura puede ir a cualquier parte ...

En el panel frontal hay dos indicadores digitales de temperatura: por separado para un soldador y un secador de pelo. En consecuencia, hay botones para ajustar la temperatura y el caudal de aire. Tal estación se llama doble canal. Hay estaciones con tres canales, por ejemplo, Lukey 853.Le permite encender la pistola de aire caliente y dos soldadores con diferentes boquillas. La apariencia de la estación de soldadura Lukey 853 se muestra en la Figura 11.

Figura 11. Estación de soldadura Lukey 853

Las pistolas de aire caliente de las estaciones de soldadura Lukey 852D + y Lukey 853 son del tipo de compresor: el compresor está dentro de la carcasa y el aire se suministra al secador a través de una manguera. Se incluyen varias boquillas redondas. Si es necesario, puede comprar boquillas adicionales, algunas de las cuales se muestran en la Figura 12.

Figura 12. Boquillas para una pistola de aire caliente del tipo de compresor

Cada boquilla está diseñada para soldar microcircuitos en un caso particular. Con la ayuda de tales boquillas, es bastante fácil no solo soldar el microcircuito, sino también soldarlo a la placa. De hecho, hay muchas más boquillas que en la imagen. Solo algunos de ellos se muestran aquí.

Tales boquillas están diseñadas específicamente para secadores de cabello tipo compresor. Si la pistola de aire caliente tiene una turbina de impulsor incorporada, las boquillas se usan en forma redonda, que está equipada con una estación de soldadura. Las boquillas reemplazables para una pistola de aire caliente de tipo ventilador no parecen estar disponibles.

Aunque el objetivo principal de una pistola de aire caliente para soldar es realizar trabajos de soldadura, su uso para otros fines no se descarta en absoluto. Es tubo termorretráctil, calentar adhesivo termofusible, doblar y soldar plásticos y simplemente secar algo en alguna parte.

Al soldar con un soldador convencional con una pistola de aire caliente, puede calentar ligeramente una parte de la placa, lo que hará que las condiciones de soldadura sean más cómodas: no necesita gastar el calor almacenado en la punta del soldador para calentar la placa.

Algunas estaciones tienen un ventilador integrado directamente en la pistola de aire caliente, por ejemplo, Lukey-702. Reemplazó las estaciones discontinuadas Lukey 852D + y Lukey 853. La apariencia de la estación se muestra en la Figura 13.

Figura 13. Aspecto de la estación de soldadura Lukey-702

La estación está microcontrolada, lo que le permite recordar la temperatura establecida previamente. El soporte del secador de pelo tiene un microinterruptor: si el secador de pelo se coloca en el soporte, se apaga. La extracción repetida del soporte vuelve a encender el secador de pelo, por lo que debe esperar a que se caliente, lo que no es muy conveniente. Para evitar esto, los usuarios experimentados sugieren usar un soporte separado para el secador de pelo.

La estación tiene un tamaño pequeño, una caja de plástico, el peso de la estación no es más de 1.5 kilogramos. Según las opiniones de los usuarios, la estación es menos ruidosa que Lukey 852D + y consume menos energía. Ideal para la reparación de teléfonos celulares. En la Figura 14 se muestran breves especificaciones técnicas de la estación de soldadura Lukey-702.

Figura 14. Características de la estación de soldadura Lukey-702

Para la estación Lukey-702, hay un gran conjunto de puntas reemplazables para el soldador, unas cuarenta piezas que se muestran en el manual de servicio de la estación Service_manual_Lukey702_rus.pdf. También hay diagramas de la unidad de control electrónico y algoritmos de la estación. Este manual no es difícil de encontrar en Internet.

Todas las estaciones de soldadura descritas anteriormente tienen protección antiestática mediante conexión a tierra a través del enchufe de alimentación. Para hacer esto, el tomacorriente debe tener un contacto a tierra.

Ahora en el mercado existe la "buena China". Es en esta categoría a la que pertenecen las estaciones de presupuesto Lukey y Aoyue, merecidamente ganándose la simpatía de los radioaficionados y profesionales. Su precio está en el rango de 2000 ... 4000 rublos. Como dice el refrán, la relación precio / calidad óptima.

Figura 15. Estación de soldadura Aoyue-2702a

Además del soldador y la pistola de aire caliente, las estaciones de soldadura modernas están equipadas con una pistola de desmantelamiento (un soldador con succión de soldadura), así como un colector de humo que le permite obtener condiciones de trabajo más cómodas, junto con soldaduras sin plomo, también hay preocupación por el medio ambiente y las condiciones de trabajo. Una de estas estaciones de soldadura Aoyue-2702a se muestra en la Figura 15.

El precio de dicha estación en las tiendas en línea está en el nivel de aproximadamente 16,000 rublos, lo que hace que no sea muy asequible para los entusiastas de la radioaficionados comunes.

Boris Aladyshkin

Lea también sobre este tema:Estaciones de soldadura por inducción