Električna glačala za lemljenje: vrste i dizajni

Suvremena elektronička tehnologija poboljšava se vrlo brzo. Stupanj integriranosti modernih mikro krugova je takav da se milijuni tranzistora uklapaju u jedan slučaj, ali sami slučajevi postaju sve manji i manji. Diskretni dijelovi - tranzistori, kondenzatori, otpornici također su malih dimenzija i ne sadrže olovo. Sve to se postavlja na ploče SMD površinskom ugradnjom. Dijelovi su tako čvrsto postavljeni da je jednostavno nemoguće zalijevati nešto običnim električnim lemilicom od četrdeset vata EPSN-a.

Istina, neki stručnjaci za lemljenje tvrde da možete lemiti sve što želite, čak i sjekirom. Možda je to tako, ali, kako kažu, ne daju se svi. Stoga je bolje, međutim, koristiti željezo za lemljenje, jer sada postoji vrlo širok izbor alata za lemljenje. A da biste kupili ovaj alat, trebate biti kreativni, a ne uzimati sve što vam plijeni na oko.

Prije svega, potrebno je utvrditi za koji se rad kupuje električno lemljenje. Ako planirate lemiti masivne dijelove, na primjer, automobilske radijatore, bakrene cijevi, konstrukcije od kositra - općenito, sve što ima veliki hladnjak zahtijevat će čekić za lemljenje vrlo velike snage. Takvo lemljenje često se naziva "sjekirom". Snaga takvih glačala za lemljenje doseže nekoliko stotina vata. Snažno lemljenje tipa sjekire prikazano je na slici 1.

Slika 1. čekić za lemljenje 200W

Naravno, svrha takvog lemilice je vrlo specifična, možda neće uvijek i svugdje trebati. Lemlje za lemljenje snage 25 ... 60W pogodnije je za upotrebu u kućanstvu. S vremena na vrijeme mogu izvoditi gotovo sve poslove lemljenja kako bi popravili kućanske uređaje, pa čak i lemljene tiskane pločice s izlaznim komponentama. Izgled takvog lemilice prikazan je na slici 2.

Slika 2. EPSN lemilno željezo

Dizajn takvog lemilice nije odvojiv, kako je opisano čak i u priloženim uputama. Za ovo lemljenje možete reći da je njegov grijač prilično izdržljiv, izgara vrlo rijetko, čak i ako lemljenje vrlo intenzivno koristite. Često se događa da bakreni ubod izgori i zavaren je unutar grijača toliko čvrsto da ga je jednostavno nemoguće nabaviti, u ovom slučaju morate kupiti novo lemljenje.

Da se to ne bi spriječilo, preporučuje se povremeno uklanjati vrh iz lemilice i očistiti ga od oksidacijskih produkata. U ovom slučaju, crni prah izlazi iz samog lemilice. Sve je to dobro kad pročitate, ali u većini slučajeva na to jednostavno zaboravljaju i još uvijek bacaju potpuno radno lemljenje.

Prije upotrebe novog lemilice, vrh vrha treba premazati kositrom. Da biste to učinili, prvo morate zagrijati lemljenje, a zatim vrućim ukloniti okside s malom datotekom, brzo umočiti očišćeni kraj u kolofoniju, a zatim u lemljenje. Kao rezultat toga, kapljica lemljenja ostaje na radnoj površini uboda. Ako se to ne učini, ubod će postati crn i jednostavno neće uspjeti rastopiti lemljenje.

U procesu se bakreni ubod postupno otapa u lemilu, a na njemu se formiraju školjke i pojavljuju se oksidi. Nemoguće je raditi s takvim ubodom, a opet je potrebno ispraviti ga dosjeom i servisirati. I tako sve dok od uboda ne ostane mali komadić. Taj ubod treba promijeniti.

Nešto manji ubod izgorjet će ako se prije upotrebe zakopa u željeni oblik: na površini bakrenog uboda formira se zakoviti, tvrđi sloj metala. Upravo je ovaj zakoviti sloj otporniji na blijeđenje.

Domaći dizajni električnih glačala za lemljenje

Ponekad se dogodi da lemljenje, čak i snage od samo 25 W, preveliko za lemljenje malog dijela. U ovom slučaju može pomoći bakrena žica namotana oko vrha, kao što je prikazano na slici 3.

Slika 3. Smanjenje veličine uboda navijanjem bakrene žice

Takav improvizirani ubod prvo treba ozračiti, kao što je napisano malo gore. Naravno, ovaj je dizajn kratkotrajan, ali dovoljno je napraviti nekoliko obroka.

Svojevremeno su radioamateri predložili brojne dizajne minijaturnih električnih glačala za lemljenje. Mnogi od njih bili su čak vrlo dobri, ali na žalost, za izradu su bili potrebni određeni tokarski strojevi i metali. Kod kuće, napraviti takvo lemljenje jednostavno je nemoguće.

No, naši ljudi, pokazavši kreativan pristup, izumljuju minijaturne glačalice za lemljenje iz improviziranih sredstava. Dva takva dizajna objavljena su u Radio magazinu br. 1. Prvi od njih prikazan je na slici 4. Temeljila se na plameniku na drva, koji su mnogi koristili u djetinjstvu.

Slika 4. lemljenje željeza iz plamenika na drva

Dizajn lemilice je jasan sa slike. Dovoljno je čvrsto namotati bakrenu žicu promjera milimetara i pol na spiralu plamenika i, naravno, ozračiti, na kraju krajeva, lemilicom! Dobiveni improvizirani ubod vrlo je sličan dizajnu prikazanom na prethodnoj slici. Autor lemilice O. Ivanov iz grada Vladimira.

Neosporna prednost ovog dizajna je ta što je temperatura plamenika podesiva, što znači da je moguće podesiti temperaturu grijanja rezultirajućeg lemilice.

Autor još jednog improviziranog lemilica A. Filippov iz str. Nyuksenitsa regije Vologda. Dizajn lemilice prikazan je na slici 5.

Slika 5. Improvizirano lemljenje A. Filippova

Kao vrh vrha za lemljenje koristi se bakrena žica promjera 1,6 mm i duljine oko 60 mm na koju je namotana "spirala" bakrene žice PEV-2 promjera 0,16 mm. Namota je napravljena od okruglog do okruglog, odstupajući od uboda za 8..10 mm, duljina namotavanja je približno 35 mm. Prije prvog uključivanja, uloga međuokretne izolacije izvodi se caklina kojom je žica pokrivena.

Nakon spaljivanja spirale, ulogu izolacije igra oksid koji se pojavljuje na žicama, što je sasvim dovoljno pri niskom naponu napajanja. Obrnuti kraj šipke za lemljenje je savijen prstenom, a jednim vijkom je pričvršćen na ručicu tvrde gume. Napon se napaja fleksibilnom žicom s presjekom od najmanje 0,75 mm2.

Lemište za lemljenje treba dovoditi kroz njega podesivi stabilizator struje galvanskom izolacijom od mreže. Na opskrbnom naponu od oko 5 V, potrošena struja je u rasponu od 2 ... 2,5A, što osigurava dovoljno zagrijavanje bakrene "spirale". S ovim parametrima snaga lemilice je P = U * I = 5 * 2,5 = 12,5W.

S obzirom na to da je struja izgaranja bakrene žice promjera 0,16 mm 6A, dizajn je prilično izdržljiv. Autor tvrdi da takvo lemljenje koristi već nekoliko godina, iako je isprva dizajn zamišljen kao jednokratni.

Domaći električni glačala za lemljenje postaju povijest, jer je kineska industrija sada savladala vrlo široku paletu opreme za lemljenje. Možete kupiti bilo koje lemljenje za bilo koju svrhu. Glačala za lemljenje, prije svega, razlikuju se u dizajnu grijača.

Keramičke i nichrome grijalice

Kada kupujete električno lemljenje, razmotrite vrstu grijača.

Nichrome grijač je spiralna namota na keramičkoj osnovi u unutarnju rupu u koju je umetnuta šipka za lemljenje. Neki od najnaprednijih grijača imaju integrirani termoelement, omogućujući stabiliziranje temperature grijanja. Dizajn nichrome grijača prikazan je na slici 6.

Slika 6. Nichrome grijač

Ovdje je prikazana i nezapaljiva lemilica. Sam je, naravno, napravljen od bakra, a s vanjske strane prekriven je slojem nikla.Ni u kojem slučaju se takve šipke ne smiju slati s dosjeom radi ozračivanja, mada se mnogi korisnici žale da su takvi ubodi loši, a oni ne drže lemljenje na sebi.

Nije ostalo ništa kako lemiti samo s opskrbom lemilicom: glačalo za lemljenje u jednoj ruci, tanka žica za lemljenje u drugoj i daska ispod njih. A onda reci da se pod nezasluženim ubodom lemljenje slabo topi. Klasično lemljenje Prema metodi, umočio je lemljenje u lemljenje, zgrabio kap, prebacio ga na ploču, u principu nemoguće.

Koji je problem ovdje i kako ga riješiti? Ovo je opisano ovdje: Kako ozračiti vatrootporni ubod na ukosnici

Moderna glačala za lemljenje proizvode se uglavnom s keramičkim grijačima. Tehnologija proizvodnje takvih grijača je prilično složena, a ovladalo je nekoliko poznatih tvrtki. Prije svega, to su upravo spomenute tvrtke Weller, Hakko, Ersa i neke druge.

Keramički grijač je vrlo izdržljiv. Ako konvencionalni nichrome grijač pri lemljenju na industrijskoj razini (nekoliko tisuća obroka po smjeni dnevno) postane neupotrebljiv nakon nekih šest mjeseci, tada keramički grijači služe godinama, naravno, pod uvjetom pažljive uporabe.

Glavna prednost keramičkih grijača je visoka brzina grijanja: lemljenje postiže režim rada za samo 30 sekundi. U principu, nije osobito važno koliko brzo se lemljenje zagrijava prvi put kada je uključeno. Ova brzina važna je za rad termostata, jer što se brže zagrijava vrh, to je stabilnija temperatura lemljenja.

Na slici 7 prikazan je grijač željeza za lemljenje Ersa TechTool za upotrebu u stanicama za lemljenje.

Slika 7. Keramički grijač Ersa

Lako je primijetiti da se područje grijanja keramičkog grijača nalazi na kraju šupljeg uboda, stoga je uglavnom onaj dio bliži mjestu lemljenja koji se zagrijava. Vrlo blizu točke lemljenja je termoelement. Ovakav raspored termoelementa omogućava brzi odgovor elektroničke jedinice čak i na manje promjene temperature na mjestu lemljenja. Tu utječe visoka brzina grijanja keramičkog grijača.

Zamjena vrha vrši se plastičnom valovitom maticom koja ostaje hladna čak i kada se lemljenje zagrijava na 400 stupnjeva. To vam omogućuje da zamijenite vrh u samo 30 sekundi, bez čekanja da se lemljenje hladi. Ovdje je takav visokotehnološki stvarni keramički grijač.

TechTool lemljenje željeza je skupo. Čak i njegova ponuda u internetskim trgovinama "po niskim cijenama" rezultira u iznosu od 7750 rubalja (bez elektroničke upravljačke jedinice). Ako ih ne zavode niske cijene, ovo se lemljenje može kupiti za 8 257,00 rubalja. No, radioamateri se ne bi trebali bojati takvih cijena, jer su to cijevi za lemljenje profesionalnih razreda namijenjeni stalnom radu u čitavoj smjeni.

U amaterske svrhe možete odabrati jeftinije modele Ersa, na primjer, lemljenje s temperaturnim regulatorom PTC 70, čiji izgled je prikazan na slici 8. Čak i u ne najjeftinijoj trgovini Chip and Dip traže 3710 rubalja, što nije dobar alat tako skupo.

Slika 8. Lemilica s regulacijom temperature PTC 70

Za ne baš čestu upotrebu u amaterske svrhe, prilično je pogodno i lemljenje kineskog proizvođača: neka bude malo gore, ali cijena je dobra.

Zamjenjivi ubodi stavljaju se na keramički grijač i drže se opružnom zasunom. Analogni stabilizator temperature skriven je u ručici lemilice, čiji je senzor grijaći element, budući da njegov otpor varira s temperaturom grijanja.

Usput, takvi stabilizatori temperature nude se u amaterskim radio dizajnima za konvencionalne EPSN lemilice za lemljenje. Kolo za podešavanje temperature izvodi se na ručicu lemilice, kao što je prikazano na slici 9.

Slika 9. PTC 70 Gumb za podešavanje temperature lemljenog željeza

Napon napona za lemljenje 220V, snaga grijača 75W. S ovim parametrima keramičkog grijača temperatura vrha će se održavati vrlo stabilnom, lemljenje se neće lijepiti za ploču, jer što je moćniji grijač, brže će se vrh zagrijati.

Takvo lemljenje može lemiti tanke tragove tiskanog ožičenja i dovoljno velike dijelove bez straha od pregrijavanja ili hlađenja lemilice. Za lemljenje postoji čitav niz savjeta pogodnih za različite radove lemljenja.

Neki proizvođači kriju najtanju nichrome spiralu unutar keramičkog cilindra i ovaj grijač nazivaju keramičkim. Možda je ovo takav komercijalni trik, ali grijač je i dalje nichrome. U pravom keramičkom grijaču sama se keramika zagrijava.

Lemljenje lemljenja takvim grijačem često se izvodi i s termostabilizatorom u ručici, ali postoje i bez njega. Neki modeli imaju ugrađeni termoelement, možete ih koristiti samo ako imate vanjsku elektroničku jedinicu. Takvi se kompleti nazivaju stanice za lemljenje.

Shema je prilično jednostavna i lako se ponavlja. Pojačava se i napaja se termoelement ugrađen u lemljenje komparator, Čim napon termoelementa dosegne zadanu razinu, grijač se isključuje. Digitalni indikator koristi se za označavanje postavljene temperature, mada u načelu možete i bez nje. Ljepota ovog dizajna je što ne trebate programirati mikrokontroler, što jednostavno nije u krugu.

U članku se nalazi detaljan opis kruga, preporuke za puštanje u rad, crteži tiskanih pločica. Sve to pomoći će brzo i jednostavno sastaviti takvu stanicu za lemljenje. Izgled autorove verzije domaće stanice za lemljenje prikazan je na slici 10.

Slika 10. Izgled domaće stanice za lemljenje

Savjet za lemljenje

Moderni glačala za lemljenje opremljena su cijelim nizom izmjenjivih savjeta koji su pogodni za sve prilike. Jedan od tih kompleta prikazan je na slici 11. Izgled lemilice SR971 prikazan je na slici 12.

Prodajno lemljenje opremljeno je samo jednim konusnim vrhom, tako da morate kupiti i ostale savjete. Snaga keramičkog grijaćeg elementa je 25 W pri naponu od 220V. Vrh lemilice je uzemljen, što omogućava elemente za lemljenje osjetljive na statički elektricitet. Zamjenski vrh je jednostavan za ugradnju, što omogućava razne radove na lemljenju. Da biste to učinili, dovoljno je odvrnuti maticu s namotanom površinom, promijeniti ubod i zavrtiti maticu natrag.

Oblik ručke lemilice je prilično ergonomski, težina lemilice je mala, prilično je ugodno raditi s takvim alatom. Jedino što pomalo zasjenjuje sve prednosti je nedostatak ugrađenog regulatora snage.

Slika 11. Skup zamjenskih savjeta za lemljenje SR971 s keramičkim grijačem

Slika 12. lemljenje željeza iz SOLOMON SR971

Kada radite sa SMD komponentama, uopće nije vrijedno imati tip „plug“ i mini-valni savjet: prvi je dizajniran za lemljenje sitnih stvari poput otpornika i kondenzatora, a drugi omogućuje lemljenje više-pinskih dijelova u ravninskim slučajevima, bez bojazni da će lemiti pasti između terminala.

Na slikama 13 i 14 prikazani su ulomci tablice s Wellerovim savjetima iz koje možete odabrati i naručiti željeni savjet. Osim toga, Weller štiti svoje ubode laserskim graviranjem, jer ima dovoljno firmi da lažiraju originalne ubode.

Upotreba takvih krivotvorenih kineskih uboda često čini opremu za lemljenje neupotrebljivom, a Wellerovi glavari za lemljenje vrlo su skupi. Čak se i oni koji se bave lemljenjem na profesionalnoj razini ne usuđuju uvijek kupiti takvu opremu.

Slika 13. utikač za tip savjeta

To je čak vrlo zgodno: nanesete takav ubod na otpornik, oba se kraja odmah zagrijavaju, a ostaje nam samo da uklonite dio s ploče.

Za takve operacije u arsenalu opreme za lemljenje postoji poseban alat - termalni pinceta. Možete odmah zagrijati dio i ukloniti ga s ploče. U stvari, to su dva glačala za lemljenje kombinirana u zajedničkom dizajnu. Takav je instrument vrlo skup, ali kao što pokazuje praksa, bez njega možete učiniti.

Slika 14. Tip „minivolna“

Na radnoj površini uboda nalazi se malo sferno udubljenje (prikazano isprekidanom linijom), gdje se sakuplja rastaljeni lem. Dalje se vrši ubod na zaključke ravninskog mikro-sklopa, prirodno instaliranog na ploči, a opskrba lemilicom teče do zaključaka i tragova ploče.

Vrlo je prikladno, ne morate pokucati zasebno na svaki izlaz mikrokontrole, sve ispada kao da je samo od sebe. Ova tehnologija povećava produktivnost ručnog lemljenja najmanje deset puta, a također poboljšava kvalitetu.

Čini se da takav ubod može biti elementarno izrađen od običnog bakra: nema ništa drugo nego izbušiti malu i ne baš duboku rupu na pravom mjestu. Ali upravo će te male veličine dovesti do činjenice da će takav ubod brzo izgorjeti, od malene rupe neće biti ni traga. Ali ako postoji potreba za lemljenjem jednog ili dva mikro kruga, onda je takav ubod sasvim prikladan.

Vlasnički "minovalov" (kao opcija "mikrovalna pećnica") izrađen je s kromiranim premazom koji ne gori, a vrh uboda je kemijski konzerviran. Vlažnost takvog uboda je veličanstvena, što je možda najvažniji uvjet za visokokvalitetno lemljenje.

Tehnologija ugradnje i demontaže mikrokontrole u planarnim kućištima dovoljno je detaljno opisana u članku V. Barinova „Instalacija i demontaža mikro krugova u kućištima malih dimenzija s ravninskim vodovima“. Članak je objavljen u časopisu Radio 1, 2010, str. 25.

Indukcijsko lemljenje

Sva gore navedena glačala za lemljenje koriste grijače raznih vrsta, toplina koja se prenosi na vrh lemilice, a za stabilizaciju temperature potreban je elektronički krug. Indukcijski lemljeni glavari su postavljeni na potpuno drugačiji način, u kojem se ubod zagrijava visokofrekventnim strujama i služi kao grijaći element. A keramički ili nichrome grijač nisu potrebni. Shematski dijagram indukcijskog lemljenog željeza prikazan je na slici 15.

Slika 15. Uređaj za indukcijsko lemljenje

Štap za lemljenje izrađen je od bakra, a leđa su prekrivena feromagnetskom legurom željeza i nikla. Na ovom dijelu vrha nalazi se induktor, koji se napaja naponom frekvencije 470KHz. Visokofrekventne oscilacije induciraju površinske struje u jezgri koje zagrijavaju prevlaku željeza i nikla, koja ima magnetska svojstva i dovoljno veliki električni otpor u usporedbi s bakrom. Kombinacija ovih svojstava dovodi do zagrijavanja feromagnetskog premaza.

Toplina iz zagrijanog sloja zagrijava cijelu jezgru, ide unutra, hladeći feromagnetski sloj, jer unutar jezgre ima bakra! Prevlaka se zagrijava dok temperatura cijele jezgre ne dosegne točku Curie. Ovo je temperatura na kojoj feromagnetski premaz gubi magnetska svojstva. Jednostavnije rečeno, obični željezni nokat, pri odgovarajućoj temperaturi, više neće privlačiti obični trajni magnet.

Gubitkom magnetskih svojstava površinski učinak prestaje djelovati, a visokofrekventne struje ulaze u bakrenu jezgru, gdje ne izazivaju nikakvo zagrijavanje. Budući da bakar ne reagira na magnetska polja, apsorpcija energije iz magnetskog polja prestaje, a zagrijavanje jezgre također prestaje jer temperatura vrha doseže Curie-ovu točku.

Tijekom postupka lemljenja vrh daje oduzetu toplinu kako bi rastopio lemljenje i zagrijavao lemljene dijelove. Temperatura vrha opada ispod Curieove točke, magnetska svojstva premaza se vraćaju i započinje zagrijavanje.Štoviše, masivniji lemljeni dijelovi su masivniji, što se jezgra brže hladi, što je udaljenija od Curie točke, veći je utjecaj površinskih struja.

Drugim riječima, snaga grijanja i njegova brzina prilagođavaju se uvjetima lemljenja: što intenzivnije uzimamo toplinu pohranjenu ubodom, to se intenzivnije zagrijava. Nije ni čudo što se ova tehnologija grijanja zove Smart Heat, što se može prevesti kao "pametna toplina". Razvoj indukcijskog lemljenja, kao i sama tehnologija Smart Heat, pripada američkoj tvrtki Metcal.

Ljepota ove tehnologije leži i u činjenici da za održavanje temperature ne trebaju složeni elektronički krugovi, jer nije tajna da najnaprednije stanice za lemljenje upravljaju mikrokontrolerima i imaju prilično složene krugove. A onda se sve događa zbog samog uboda lemljenja! Dovoljno je da ga napajate visokofrekventnim naponom.

I ovdje se može postaviti pitanje: prodavači se mogu koristiti različito, svaki ima svoje talište. Kako promijeniti temperaturu grijanja vrha za određenu vrstu lemljenja?

Ispada da je sve jednostavno. Lemlje za lemljenje opremljeno je s nekoliko vrhova uložaka, svaki na vlastitoj temperaturi, što ovisi o kemijskom sastavu feromagnetskog premaza. Jednostavno uzmite drugi uložak i pomoću priključka ga umetnite u ručicu lemilice.

Uglavnom se koriste spremnici serije 500, 600 i 700. Ovi brojevi označavaju temperaturu grijanja na Fahrenheitovoj skali. Svaka serija ima skup savjeta različitog oblika, pogodan za rad svih lemljenja. Ali s Curieove točke, glačalice za lemljenje nisu samo indukcija.

Prije otprilike petnaest godina već su proizvedeni glačala za lemljenje s mehaničkim regulatorom temperature. Imaju najčešće nichrome grijač, ali na stražnjem kraju štapa za lemljenje nalazi se mala feromagnetska tableta, na koju se uvlači magnet koji kontrolira rad mikroprekidača. Čim se vrh zagrije na radnu temperaturu, do točke Curie, čuje se klik unutar lemilice i grijač se isključuje. S nekim padom temperature, kontakt ponovno klikne, ubod se počinje zagrijavati.

Kako biste promijenili temperaturu grijanja, u paket za željezno lemljenje uključeno je nekoliko savjeta s različitim Curie bodovima.

Ostali modeli željeza

Priča o lemilicama za lemljenje bit će pomalo nepotpuna, ako ne spominjete druge, moglo bi se reći, egzotične tipove. Prije svega, to su autonomni glačala za lemljenje koja ne zahtijevaju priključak na struju. Neki od njih još uvijek troše električnu energiju iz baterije ili čak baterija ugrađenih u olovku.

Ostala glačala za plinsko lemljenje djeluju poput obične plinske baklje, zagrijavaju samo vrh lemilice. Ako se ubod ukloni, ispada da je samo plinski plamenik.

Svojim svojstvima „lemljenja“, glačala za plinsko lemljenje jedva dostižu najbolja električna glačala. Na to ukazuju svi koji su ikada koristili ovo čudo tehnologije.

Jedina prednost plina i bilo kojeg drugog autonomnog glačala za lemljenje je neovisnost od električnog ožičenja: možete lemiti nešto čak i na čistom polju. Ali, hvala Bogu, takve vježbe se ne rade često. Stoga je bolje koristiti električno lemljenje.

Boris Aladyskin

Pročitajte i na ovu temu: Kako odabrati postaju za lemljenje