Station de soudage IR DIY. Station de soudage infrarouge avec contrôle MK

Les équipements modernes et plus avancés, hélas, échouent tout autant que les modèles plus anciens. Et si auparavant la question d'améliorer ce qui nous était familier ne se posait pas pour nous, aujourd'hui il est quasiment impossible de dessouder ou de souder une pièce à l'ancienne sans « heurter » les puces voisines. C'est pourquoi les artisans assemblent de leurs propres mains des stations de soudage à air chaud et infrarouge plus modernes. Dans cette revue, nous vous expliquerons ce que sont les systèmes de soudure, comment fonctionne l'unité de commande et comment la connecter, ce qui est inclus dans les éléments de conception. Ce n'est que dans notre revue que vous trouverez des recommandations illustrant les caractéristiques de l'assemblage et du réglage des stations de soudage modernes.

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A quoi sert une station à souder ?

Une station de soudage, contrairement à un simple fer à souder, est un système plus avancé. Il vous permet de souder de petites pièces, telles que des composants CMS, de contrôler le chauffage sur l'écran et de programmer des boutons. De plus, grâce au système de soudure sans contact, la surchauffe des éléments voisins est exclue.

La station de soudage de type sans contact appartient à systèmes modernes rations. Par exemple, le chauffage avec un pistolet à air chaud aide les artisans à réparer les appareils électroménagers et les téléphones portables. Mais avec l'aide des systèmes IR, vous pouvez effectuer l'installation et le démontage (même au format BGA).

Caractéristiques générales et principe de fonctionnement de la station de soudage

L'anatomie d'une station de soudage est assez simple et la plus réactive conditions nécessaires: soudure soignée et « intelligente » des éléments. Le cœur de l'appareil est à l'intérieur duquel se trouve un transformateur qui produit deux options de tension : 12 ou 24 Volts. Sans cet élément, tous les systèmes de gares seraient inutiles. Le transformateur est chargé de réguler la température. L'alimentation est équipée d'un thermostat et de boutons spéciaux pour démarrer l'appareil.

Pour référence! Certains appareils sont équipés d'un support spécial qui chauffe circuit imprimé lors du soudage, ce qui permet d'éviter sa déformation.

À l'aide de l'unité de commande, la fonction de stockage de la température et les boutons de programmation peuvent également être mis en œuvre. Les artisans « pompent » l'appareil à l'aide d'un processeur, qui permet de mesurer la température lors du soudage.

Examinons les caractéristiques de fonctionnement d'une station de soudage à air chaud : le flux d'air est chauffé à l'aide d'éléments spéciaux en spirale ou en céramique (ils sont situés directement à l'intérieur du tube du pistolet à air chaud), puis dirigé à travers des buses spéciales vers le point de soudure. Ce système vous permet de chauffer uniformément la surface requise, en éliminant les déformations ponctuelles.

Un commentaire

"La température que peuvent fournir les sèche-cheveux à souder modernes, y compris ceux que vous assemblez vous-même, varie de 100 à 800°C. De plus, ces indicateurs peuvent être réglés par l'opérateur.

Un autre élément supplémentaire peut être un radiateur infrarouge spécial. Son principe est similaire au fonctionnement d'un pistolet à air chaud : il ne chauffe pas le joint, mais une certaine zone. Cependant, contrairement à un pistolet à air chaud, il n’y a pas de flux d’air chaud. Les stations de soudage professionnelles peuvent être équipées d'outils d'accompagnement spéciaux, de pompes à dessouder et de pinces à vide.

Types de stations de soudage par conception

Il existe aussi bien des stations de soudage simples équipées du fer à souder classique auquel nous sommes habitués, que des stations plus avancées. De plus, il peut y avoir une grande variété de variations dans la combinaison des composants et des systèmes. Vous pouvez facilement combiner un fer à souder par contact et un sèche-cheveux, une pince à vide ou thermique et une pompe à dessouder dans une seule station. Pour plus de commodité, nous proposons un tableau des principaux types de stations de soudage.

Sur la base du mécanisme de stabilisation de la température et du principe de fonctionnement des unités de contrôle, les stations de soudage peuvent également être divisées en analogiques et numériques. Dans le premier cas, l'élément chauffant est allumé jusqu'à ce que le fer à souder se réchauffe à la température souhaitée ; l'analogie la plus proche consiste à chauffer un fer ordinaire. Mais le deuxième type de fer à souder se distingue par un système complexe de contrôle et de régulation de la température. Un contrôleur PID se trouve ici, qui obéit au programme du microcontrôleur. Cette méthode de stabilisation de la température est beaucoup plus efficace que la méthode analogique. Une autre classification nous permet de diviser toutes les sous-stations en installation et démontage. Les premiers effectuent le soudage des appareils, cependant, ils ne disposent pas de dessalinisateur ni d'autres éléments permettant le nettoyage et le remplacement des pièces.

De tels systèmes de soudage sont équipés d'un récipient spécial pour éliminer la soudure, qui, à son tour, est aspirée par une buse spéciale équipée d'un compresseur.

Pour votre information! Il existe des stations combinées qui permettent à la fois l'installation et travaux de démontage. Ils sont équipés de deux types de fers à souder, de puissance différente.

Comment fabriquer votre propre station de soudage à air chaud

Tout le monde ne peut pas se permettre d'acheter une station de soudage avec un sèche-cheveux, bien que les stations IR coûtent encore plus cher, le moyen le plus simple est donc de l'assembler vous-même. Cependant, il ne faut pas oublier que de telles stations de soudage à l'air présentent certains inconvénients :

1. Le flux d'air peut accidentellement souffler de petites pièces.
2. La surface est chauffée de manière inégale.
3. Des pièces jointes supplémentaires sont requises pour différents cas.

Pistolet à souder DIY : circuit universel

Un pistolet à air chaud est un appareil spécial qui chauffe la zone de soudure avec un flux d'air chaud.

Le moyen le plus simple consiste à assembler l'appareil avec un sèche-cheveux sur un ventilateur et à utiliser un serpentin comme radiateur.

Si vous achetez un radiateur mécanique, cela coûte assez cher. Et avec des changements brusques de température, il peut tout simplement se fissurer. Tout le monde ne peut pas concevoir lui-même un compresseur. Un ventilateur ordinaire de petite taille peut être utilisé comme ventilateur. Une glacière provenant d'un PC domestique fera l'affaire. Pour vous familiariser avec la structure d'un tel appareil, étudions de nos propres mains le schéma d'une station de soudage.

Nous placerons le ventilateur près du pistolet à air chaud. Nous y attachons soigneusement un tube pour fournir de l'air chaud. Au bout du refroidisseur, nous faisons un trou pour la buse. Du côté opposé, le refroidisseur doit être fermé pour assurer le tirage nécessaire.

Il est maintenant temps d’assembler l’élément chauffant. Pour ce faire, vous devez enrouler le fil nichrome en spirale sur la base du radiateur. De plus, les virages ne doivent pas se toucher. Les tours sont enroulés en tenant compte du fait que la résistance doit être de 70 à 90 Ohms. La base est choisie avec une mauvaise conductivité thermique et une bonne résistance aux températures élevées.

Un commentaire

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"Certaines pièces peuvent être empruntées à un sèche-cheveux ordinaire. En particulier, une plaque de mica convient comme base pour une spirale à faible conductivité thermique. "

Commençons par chercher des pièces pour la buse. Une pipe en céramique ou en porcelaine est la mieux adaptée pour cela. Laissez un petit espace entre les parois de la buse et la spirale. Nous enveloppons la surface supérieure avec des matériaux isolants. Vous pouvez utiliser une couche d'amiante, de fibre de verre, etc. Cela augmentera la haute efficacité du sèche-cheveux et vous permettra également de le prendre avec vos mains sans vous brûler. Nous fixons l'élément chauffant de manière à ce que l'air soit fourni au tube et que le chauffage soit situé exactement au milieu à l'intérieur de la buse.

Système de contrôle de la station de soudage

Pour assembler de vos propres mains un système de contrôle pour une station de soudage artisanale telle qu'un sèche-cheveux, vous devez y placer deux rhéostats : l'un régule le débit entrant, l'autre régule la puissance de l'élément chauffant. Mais généralement, il y en a un pour le chauffage et pour le ventilateur.

Ici, il est très important de connecter correctement les fils pour qu'ils correspondent aux rhéostats.

Ensuite, nous attachons un pistolet à air chaud afin que les fils correspondent aux rhéostats et à l'interrupteur requis.

Assemblage et mise en place de la station de soudage

La puissance d'une station de soudage, comme nous l'avons déjà noté ci-dessus, est généralement comprise entre 24 et 40 watts. Cependant, si vous envisagez de souder les bus de puissance, la puissance de l'appareil doit être augmentée de 40 à 80 watts.

Pour plus d'informations sur la façon de souder avec un sèche-cheveux depuis une station de soudage, regardez cette vidéo.

Station de soudage infrarouge DIY

Une station de soudage infrarouge est l'outil le plus simple à fabriquer de vos propres mains. Le prix des stations de soudage de ce type est tout simplement exorbitant. Acheter quelque chose de plus simple n’est pas une option, car ses fonctionnalités seront toujours limitées.

C'est pourquoi nous vous expliquerons étape par étape comment assembler un fer à souder infrarouge de vos propres mains. Regardons les étapes d'assemblage d'un PS pour cartes à souder mesurant 250x250 mm. Notre station de soudage est adaptée au travail avec des cartes de télévision, des adaptateurs vidéo pour PC et tablettes.

Fabrication de boîtiers et d'éléments chauffants

Pour la base d'une station de soudage IR faite maison, assemblée de vos propres mains, vous pouvez prendre une porte de la mezzanine ou 10-12 mm, y visser les pieds. À ce stade, il est important d’estimer approximativement la disposition en fonction de la taille des radiateurs et des contrôleurs PID. La hauteur des « parois latérales » et des biseaux du panneau avant en dépendra.

Les coins en aluminium sont utilisés pour former le « squelette » de la structure. Prenez soin du « bourrage » à l'avance : les vieux magnétoscopes, lecteurs DVD, etc. seront également utiles. Vous pouvez contourner les vendeurs ambulants spécialisés.

Nous recherchons maintenant une poêle antiadhésive. Oui, exactement celui que vous pouvez acheter chez magasin régulier appareils ménagers. Vous pouvez également jeter un oeil ici fer à souder de haute qualité pour station de soudure.

Important! Emportez un ruban à mesurer avec vous. Votre tâche consiste à trouver une plaque à pâtisserie de largeur et de profondeur optimales. Les dimensions dépendent de la hauteur des émetteurs IR et de leur nombre.

Système de contrôle de machine à souder

Passons à la partie amusante. Sur Plateforme d'échanges Nous commandons à l'avance des PID (ou contrôleurs proportionnels-intégraux-dérivés), ainsi que des IR - 3 émetteurs IR inférieurs 60x240 mm et un supérieur - 80x80 mm, n'oubliez pas de vous approvisionner en deux transistors 40A. A ce stade, il est déjà possible de passer au travail de l'étain, c'est-à-dire d'ajuster l'ensemble de la structure aux dimensions de nos principaux éléments. Après avoir ajusté les parois latérales et le couvercle, nous avons découpé des trous technologiques pour les PID sur la paroi avant et pour le refroidisseur sur la paroi arrière.

Assemblage et réglage de la station de soudage

Ainsi, après avoir installé les émetteurs, le refroidisseur et connecté tout le câblage, l'apparence de notre station de soudage est presque terminée. A ce stade, il est nécessaire de tester les équipements de chauffage, de maintien en température et d'hystérésis. Passons à l'installation de l'émetteur IR principal. Ce n'est pas difficile à faire.

Tôt ou tard, un mécanicien radio impliqué dans la réparation d'équipements électroniques modernes est confronté à la question de l'achat d'une station de soudage infrarouge. Le besoin est apparu du fait que les éléments modernes « jettent massivement leurs sabots » ; en bref, les fabricants de petits et grands circuits intégrés abandonnent les câbles flexibles au profit des patchs. Ce processus dure depuis un certain temps.

De tels packages de puces sont appelés BGA - Ball Grid Array, en d'autres termes - un réseau de billes. De tels microcircuits sont montés et démontés à l'aide d'une méthode de soudure sans contact.

Auparavant, pour les microcircuits de petite taille, il était possible de se contenter d'une station de soudage à air chaud. Mais les gros contrôleurs graphiques GPU ne peuvent pas être retirés et installés avec un ventilateur à air thermique. Peut-être simplement le réchauffer, mais le réchauffer ne donne pas de résultats à long terme.
En général, plus proche du sujet.. Les stations infrarouges professionnelles prêtes à l'emploi ont des prix exorbitants, et les 1000 à 2000 vertes bon marché n'ont pas assez de fonctionnalités, bref, il faut quand même les ajouter. Personnellement, pour moi, une station de soudage infrarouge est un outil que l'on peut assembler soi-même et qui s'adapte à ses besoins. Oui, je ne discute pas, il y a un coût en temps. Mais si vous abordez méthodiquement l'assemblage de la station IR, vous obtiendrez le résultat souhaité et la satisfaction créative. J'ai donc prévu de travailler avec des planches mesurant 250x250 mm. Pour souder des adaptateurs TV principaux et vidéo d'ordinateur, éventuellement des tablettes PC.

Je suis donc parti d'une ardoise vierge et d'une porte d'une ancienne mezzanine, en vissant 4 pieds d'une ancienne machine à écrire à ce futur socle.

À l'aide de calculs approximatifs, la base s'est avérée être de 400x390 mm. Ensuite, il a fallu calculer grossièrement la disposition en fonction des tailles des radiateurs et des contrôleurs PID. A l'aide de cette méthode simple au « feutre », j'ai déterminé la hauteur de ma future station de soudage infrarouge et l'angle de biseau de la face avant :

Passons ensuite au squelette. Ici, tout est simple : nous plions les coins en aluminium selon la conception de notre future station de soudage, les fixons et les attachons ensemble. Nous allons au garage et enfouissons notre tête dans des boîtiers de DVD et de magnétoscope. Je fais du bon travail en ne le jetant pas – je sais qu’il sera utile. Écoute, je vais en construire une maison :) Écoute, ils construisent à partir de canettes de bière, de bouchons et même de bâtonnets de glace !

En bref, il n’y a pas de meilleure façon d’utiliser le revêtement que les couvertures d’équipement. La tôle n'est pas bon marché.

Nous courons dans les magasins à la recherche d'une plaque à pâtisserie antiadhésive. La plaque de cuisson doit être choisie en fonction de la taille des émetteurs IR et de leur nombre. Je suis allé faire du shopping avec un petit mètre ruban et j'ai mesuré les côtés du fond et la profondeur. Aux questions des vendeurs telles que : « Pourquoi avez-vous besoin de tartes de tailles strictement spécifiées ? Il a répondu que la taille inappropriée du gâteau viole l'harmonie globale de la perception, ce qui ne correspond pas à mes principes moraux et éthiques.

Hourra! Le premier colis, et il contient des pièces de rechange particulièrement importantes : PID (quel mot effrayant) Le décodage n'est pas non plus simple : Contrôleur Proportionnel-Intégral-Différentiel. En général, comprenons leur configuration et leur fonctionnement.

Vient ensuite l’étain. C’est là que nous avons dû travailler dur avec les pochettes des DVD pour que tout se passe bien et solidement, nous le faisons nous-mêmes. Après avoir ajusté tous les murs, vous devez percer les trous nécessaires pour les FID sur le mur avant, pour la glacière sur le mur arrière et pour la peinture - dans le garage. En conséquence, la version intermédiaire de notre station de soudage IR a commencé à ressembler à ceci :

Après avoir testé le régulateur REX C-100 destiné au préchauffage (réchauffeur inférieur), il s'est avéré qu'il n'était pas tout à fait adapté à la conception de ma station de soudage, car il n'est pas conçu pour fonctionner avec des relais statiques, qu'il est censé contrôler . J'ai dû le modifier pour l'adapter à mon concept.

Hourra! Un colis est arrivé de Chine. Désormais, il contenait déjà la richesse la plus élémentaire pour construire notre station de soudage infrarouge. A savoir, il s'agit de 3 émetteurs IR inférieurs 60x240 mm, le supérieur 80x80 mm. et une paire de relais statiques de 40 A. Il était possible de prendre 25 ampères, mais j'essaie toujours de tout faire avec une réserve, et le prix n'était pas très différent..

Les yeux ont peur, mais les mains s'en sortent. J'essaie de ne pas oublier cette vieille vérité, tout comme pour le poulet, un grain à la fois... Ce que nous avons au final - Après avoir installé les émetteurs dans une plaque à pâtisserie, installé les solides sur le radiateur, soufflés par le refroidisseur et En connectant tout, nous avons obtenu quelque chose de plus ou moins similaire à une station de soudage infrarouge.

Une fois le préchauffage terminé et les premiers tests de chauffage, de maintien de la température et d'hystérésis effectués, nous avons pu passer en toute sécurité à l'émetteur infrarouge supérieur. Cela s’est avéré être plus de travail que ce à quoi je m’attendais initialement. Plusieurs ont été considérés des solutions constructives, mais la dernière option s'est néanmoins avérée plus efficace dans la pratique, que j'ai mise en œuvre.

Fabriquer une table pour contenir la planche est une autre tâche qui nécessite de chauffer le crâne. Il est nécessaire que plusieurs conditions soient remplies - un maintien uniforme du circuit imprimé afin que le circuit imprimé ne s'affaisse pas lorsqu'il est chauffé. De plus, il était possible de déplacer une planche déjà serrée vers la gauche ou la droite. La pince à planche doit être à la fois solide et donner un peu de jeu, car la planche se dilate lorsqu'elle est chauffée. Eh bien, la table devrait également avoir la capacité de fixer des planches de différentes tailles. Table pas encore entièrement terminée : (pas de pinces à linge pour le tableau)

Le moment est maintenant venu de tester, de déboguer, d'ajuster les profils thermiques à différents types microcircuits et alliages de soudure. Au cours de l'automne 2014, un nombre décent de cartes vidéo d'ordinateurs et de cartes mères de télévision ont été restaurées.

Malgré le fait que la station de soudage semble complète et a fait ses preuves, il manque en fait plusieurs choses plus importantes : Premièrement, une lampe ou une lampe de poche sur un pied flexible, Deuxièmement, souffler la carte après la soudure, Troisièmement, Je voulais au départ faire un sélecteur pour les radiateurs inférieurs..

Bien sûr, je n’ai pas écrit tout ce que je voulais, car lors du montage il y avait beaucoup de petites choses, de problèmes et d’impasses. Mais j'ai enregistré tout le processus de construction en vidéo et il s'agit maintenant d'un cours vidéo de formation à part entière :

De nombreux radioamateurs ne trouvent pas le bon outil pour divers microcircuits et composants. Une station de soudage à faire soi-même pour ces artisans est l'une des meilleures options pour résoudre tous les problèmes.

Vous n'avez plus besoin de choisir parmi une variété d'appareils d'usine imparfaits, il vous suffit de trouver les composants appropriés, de passer un peu de temps et de fabriquer de vos propres mains l'appareil parfait qui répond à toutes les exigences.

Le marché moderne propose aux radioamateurs un grand nombre de types différents avec des configurations différentes.

Dans la plupart des cas, les stations de soudage sont divisées en :

1. Postes de contact.
2. Appareils numériques et analogiques.
3. Appareils à induction.
4. Appareils sans contact.
5. Stations de démantèlement.

La première option de station est un fer à souder connecté à une unité de contrôle de température.

Schéma électrique d'une station de soudage.

Les appareils de soudage par contact sont divisés en :

• dispositifs pour travailler avec des soudures contenant du plomb;
• appareils pour travailler avec des soudures sans plomb.

Permettant la fusion de la soudure sans plomb, ils disposent d'éléments chauffants puissants. Ce choix de fers à souder est dû au point de fusion élevé de la soudure sans plomb. Bien entendu, en raison de la présence d'un régulateur de température, de tels dispositifs sont adaptés au travail avec de la soudure contenant du plomb.

Les machines à souder analogiques régulent la température de la panne à l'aide d'un capteur de température. Une fois la pointe surchauffée, l’alimentation est coupée. Lorsque le noyau refroidit, le fer à souder est à nouveau alimenté et le chauffage commence.

Les appareils numériques contrôlent la température du fer à souder à l'aide d'un contrôleur PID spécialisé, qui à son tour obéit à un programme unique intégré au microcontrôleur.

Particularité Les dispositifs à induction consistent à chauffer le noyau du fer à souder à l'aide d'une bobine d'impulsion. Pendant le fonctionnement, des oscillations à haute fréquence se produisent, formant des courants de Foucault dans le revêtement ferromagnétique de l'équipement.

Le chauffage s'arrête lorsque le ferromagnétique atteint le point de Curie, après quoi les propriétés du métal changent et l'effet de l'exposition aux hautes fréquences s'arrête.

Les machines à souder sans contact sont divisées en :

• infrarouge;
• air chaud;
• combiné.

La station de soudage est constituée d'un élément chauffant sous la forme d'un émetteur en quartz ou en céramique.

Les stations de soudage infrarouges, par rapport aux stations de soudage à air chaud, présentent les avantages tangibles suivants :

• pas besoin de chercher des buses pour un fer à souder ;
• bien adapté pour travailler avec tous les types de microcircuits ;
• absence de déformation thermique des cartes de circuits imprimés due à un chauffage uniforme ;
• les composants radio ne sont pas emportés par l'air hors de la carte ;
• chauffage uniforme de la zone de soudure.

Il est important de noter que les appareils de soudage à infrarouge sont équipement professionnel et sont rarement utilisés par les radioamateurs ordinaires.

Dépendance de la température sur le temps de soudage.

Dans la plupart des cas, les appareils infrarouges sont constitués de :

• radiateur supérieur en céramique ou en quartz ;
• chauffage inférieur;
• tables pour supports de cartes de circuits imprimés;
• microcontrôleur qui contrôle la station ;
• thermocouples pour surveiller les températures actuelles.

Les stations de soudage à air chaud sont utilisées pour le montage de composants radio. Dans la plupart des cas, les stations à air chaud sont pratiques pour souder des composants situés dans des boîtiers CMS. Ces pièces sont de taille miniature et sont facilement soudées en leur fournissant de l'air chaud à partir d'un pistolet à air chaud.

En règle générale, les appareils combinés combinent plusieurs types d'équipements de soudage, par exemple un pistolet à air chaud et un fer à souder.

Les stations de démantèlement sont équipées d'un compresseur qui aspire de l'air. Un tel équipement est idéal pour éliminer l'excès de soudure ou démonter les composants inutiles d'un circuit imprimé.

Toutes les stations de composants plus ou moins décentes dans différents bâtiments disposent des équipements supplémentaires suivants :

• lampes de rétroéclairage;
• extracteurs de fumée ou hottes ;
• pistolets pour démonter et aspirer l'excédent de soudure ;
• pinces à vide;
• émetteurs infrarouges pour chauffer l'ensemble du circuit imprimé ;
• pistolet à air chaud pour chauffer une zone spécifique ;
• pince thermique.

Station de soudure bricolage

La station la plus fonctionnelle et la plus pratique est la station infrarouge.

Avant de fabriquer une station de soudage infrarouge de vos propres mains, vous devez acheter les articles suivants :

• radiateur halogène avec quatre lampes infrarouges de 2 kW ;
• radiateur infrarouge supérieur pour la station de soudage sous la forme d'une tête infrarouge en céramique de 450 W ;
• coins en aluminium pour créer un cadre de structure ;
• tuyau de douche;
• fil d'acier;
• jambe de n'importe quel lampe de table;
• micro-ordinateur programmable, par exemple Arduino ;
• plusieurs relais statiques ;
• deux thermocouples pour contrôler la température actuelle ;
• Alimentation 5 volts ;
• petit écran;
• Buzzer de 5 volts ;
• attaches;
• si nécessaire, un sèche-cheveux à souder.

Des radiateurs à quartz ou en céramique peuvent être utilisés comme radiateur supérieur.

Fabriquer une station de soudure de vos propres mains.

Les avantages des émetteurs céramiques sont présentés :

• spectre de rayonnement invisible qui n'endommage pas les yeux du radioamateur ;
• plus pendant longtemps fonctionnement sans problème ;
• très répandu.

À leur tour, les radiateurs IR à quartz présentent les avantages suivants :

• une plus grande uniformité de température dans la zone de chauffage ;
• moindre coût.

Les étapes d'assemblage d'une station de soudage IR sont présentées ci-dessous :

1. Installation d'éléments chauffants inférieurs pour travailler avec des éléments bga.
   La méthode la plus simple pour obtenir quatre lampes halogènes consiste à les démonter d'un ancien radiateur. Une fois le problème des lampes résolu, vous devez déterminer le type de logement.
2. Assemblage de la structure de la table à souder et réflexion sur le système de maintien des cartes sur le radiateur inférieur.
   L'installation du système de montage PCB implique de couper six pièces profilé en aluminium et les fixer au corps à l'aide d'écrous en ruban perforé. Le système de montage obtenu permet de déplacer le circuit imprimé et de l'adapter aux besoins du radioamateur.
3. Installation des éléments du chauffage supérieur et du pistolet à souder.
   Un radiateur céramique de 450 à 500 W peut être acheté dans une boutique en ligne chinoise. Pour installer le chauffage par le haut, vous devez prendre une feuille de métal et la plier à la taille du chauffage. Après cela, le radiateur supérieur de l'IR fait maison ainsi que le sèche-cheveux doivent être placés sur le pied d'une vieille lampe et connectés à l'alimentation électrique.
4. Programmation et connexion d'un micro-ordinateur.
   L'étape la plus importante de la création de votre propre appareil de soudage infrarouge comprend : la création d'un boîtier pour le microcontrôleur en réfléchissant à l'espace pour les autres composants et boutons. Le boîtier ainsi que le contrôleur doivent contenir les éléments suivants : deux relais statiques, un afficheur, une alimentation, des boutons et des bornes de connexion.

La plupart des radioamateurs préfèrent utiliser des anciens unités système comme base du corps et coins en aluminium pour la fixation de tous les éléments principaux du radiateur inférieur. Lors du raccordement des lampes, il est recommandé d'utiliser le câblage standard d'un radiateur halogène démonté.

Une fois le processus d'assemblage de la station terminé, vous devez procéder à la configuration directe du microcontrôleur. Les radioamateurs qui fabriquaient leur propre station de soudage infrarouge devaient souvent utiliser un micro-ordinateur Arduino ATmega2560.

Des logiciels écrits spécifiquement pour les appareils basés sur ce type de contrôleur peuvent être trouvés sur Internet.

Schème

Schéma schématique d'un fer à souder infrarouge.

Un circuit typique d'une station de soudage comprend :

• bloc amplificateur à thermocouple ;
• microcontrôleur avec écran ;
• clavier;
• une alarme sonore, telle qu'un haut-parleur d'ordinateur ;
• batteries et éléments de support pour le pistolet à souder ;
• dessins des éléments du détecteur zéro ;
• éléments de section de puissance ;
• alimentation pour tous les équipements.

Dans la plupart des cas, le schéma de la station est représenté par les microcomposants suivants :

• optocoupleur;
• mosfet;
• triac;
• plusieurs stabilisateurs ;
• potentiomètre;
• résistance d'ajustement ;
• résistance;
• LED ;
• résonateur;
• plusieurs résonateurs dans des boîtiers CMS ;
• condensateurs;
• interrupteurs.

Les marquages ​​exacts des pièces varient en fonction des besoins et des conditions de fonctionnement prévues.

Processus

Le processus d'assemblage d'une station de soudage infrarouge dépend en grande partie des préférences du maître.

Une version typique de l'appareil sur le microcontrôleur Arduino, qui convient à la plupart des radioamateurs, est assemblée dans l'ordre suivant :

• sélection des éléments nécessaires;
• préparer les composants radio et les radiateurs pour les travaux d'installation ;
• assemblage du corps de la station de soudage ;
• installation de préchauffeurs inférieurs pour un chauffage uniforme de circuits imprimés massifs ;
• installation du tableau de commande de la moissonneuse-batteuse et sa fixation à l'aide de fixations pré-préparées ;
• installation d'un chauffage supérieur et d'un pistolet à air chaud à souder ;
• installation de supports de thermocouples ;
• programmer le microcontrôleur pour certaines conditions de soudure ;
• vérifier tous les éléments, y compris les lampes halogènes du radiateur inférieur, émetteur infrarouge et un fer à souder.

Conception de station de soudage.

Après l'assemblage complet de la station infrarouge, vous devez vérifier le fonctionnement de tous les éléments.

Une attention particulière doit être portée au contrôle du bon fonctionnement des thermocouples, car ce système ne dispose pas de leur compensation.

Cela signifie que lorsque la température de l'air dans la pièce change, le thermocouple commencera à mesurer la température avec une erreur significative.

Il est également important de vérifier la tête chauffante en céramique. Si l'émetteur infrarouge surchauffe, il est nécessaire d'assurer une circulation d'air ou un refroidissement à l'aide d'un radiateur supplémentaire.

Paramètres

Le paramétrage des modes de fonctionnement d'une station de soudage IR consiste principalement à :

• définir des modes de fonctionnement acceptables pour les pistolets à souder ;
• vérifier les modes de fonctionnement de l'élément chauffant inférieur ;
• régler les températures de fonctionnement de l'émetteur à quartz supérieur ;
• installer des boutons spéciaux pour modifier rapidement les paramètres de chauffage;
• programmation du microcontrôleur.

Caractéristiques du dispositif de station de soudage.

Au fur et à mesure que les travaux de soudure progressent, il peut être nécessaire de modifier les températures et les conditions.

De telles actions peuvent être effectuées à l'aide des boutons associés au micro-ordinateur :

• le bouton + doit être configuré pour augmenter la température d'un émetteur à quartz acheté ou fait maison par pas de 5 à 10 degrés ;
• boutons – devraient également abaisser la température par petits incréments.

Les paramètres de base du micro-ordinateur sont présentés :

• ajuster les valeurs P, I et D ;
• ajuster les profils qui spécifient l'étape de modification de certains paramètres ;
• réglage des températures critiques auxquelles la station s'éteint.

Certains concepteurs fabriquent le radiateur supérieur à partir d'un sèche-cheveux. Cette approche ne convient que pour souder de petits éléments dans des boîtiers CMS.

Les stations de soudage IR faites maison sont parfaites pour les petites réparations à domicile ou dans des ateliers privés. En raison de la relative simplicité de leur conception et de leurs nombreuses fonctionnalités, les stations infrarouges sont incroyablement demandées.

Circuit électrique d'un fer à souder.

1. Configuration correcte des paramètres du microcontrôleur.
   Si des paramètres incorrects sont saisis dans l'ordinateur, la machine à souder risque de ne pas souder correctement les composants et d'endommager le masque du circuit imprimé.
2. Porter un équipement de protection lors des travaux de soudure.
   Un émetteur à quartz, contrairement à un émetteur en céramique, produit pendant son fonctionnement un rayonnement à une longueur d'onde visible à l'œil. Par conséquent, si l'appareil utilise un émetteur infrarouge à quartz, il est recommandé de porter des lunettes de sécurité spéciales pour protéger l'opérateur des dommages visuels.
3. Électrique schéma les stations ne doivent contenir que des éléments fiables.
   De plus, tous les condensateurs et résistances utilisés lors du montage doivent être sélectionnés avec une petite marge.
4. Le contrôleur de la station de soudage IR peut être sélectionné parmi les modèles Arduino populaires.
   Si vous le souhaitez, le contrôleur peut être fabriqué à partir d'un micro-ordinateur inconnu. Cependant, dans ce cas, le maître devra développer indépendamment logiciel pour le fonctionnement de la station de soudage.
5. Lors de l'assemblage de la station, vous devez prévoir un connecteur pour connecter un fer à souder.
   Parfois, il est plus pratique de souder par points les composants de la carte à l'aide d'un fer à souder ordinaire ou d'un appareil doté d'un pistolet à air chaud au lieu d'une panne. Une solution similaire peut être mise en œuvre en concevant un thermocouple supplémentaire pour contrôler la température du fer à souder.
6. Pour le brasage utilisant des flux actifs et des brasures à haute teneur en plomb, la circulation de l'air doit être assurée.
   Une bonne hotte ou un bon ventilateur facilitera grandement la respiration de l’opérateur et l’empêchera de respirer les vapeurs de métaux nocifs.

Conclusion

Les stations de soudage IR sont l'une des meilleures installations dans une variété de modèles de logements. Vous pouvez fabriquer une station de soudage à l'aide d'éléments chauffants infrarouges même à la maison.

En règle générale, les artisans préfèrent utiliser de puissantes lampes halogènes pour les radiateurs par le bas. Les brochages de base des connecteurs, les paramètres du microcircuit, les modèles de microcontrôleurs, les instructions sur la fabrication d'un pistolet à souder à partir d'un sèche-cheveux domestique et d'autres informations sont disponibles sur Internet.

Les radioamateurs doivent tôt ou tard faire face à des éléments de soudure utilisant un réseau de billes. La méthode de soudage BGA est largement utilisée dans la production de masse divers équipements. Pour l'installation, un fer à souder infrarouge est utilisé, qui relie les pièces sans contact. Les modifications prêtes à l'emploi sont coûteuses et les analogues moins chers n'ont pas suffisamment de fonctionnalités. Il est donc possible de fabriquer un fer à souder à la maison.

Description du processus de soudage IR

Le principe de fonctionnement d'une station de soudage infrarouge est d'influencer l'élément avec de fortes ondes de 2 à 7 microns de longueur. Un appareil de soudage avec des stations de soudage IR artisanales, faites maison ou achetées, se compose de plusieurs éléments :

• Chauffage inférieur.
• L’élément chauffant supérieur est responsable de l’effet principal sur les matériaux.
• Conception de porte-planche placée sur la table.
• Contrôleur de température composé d'un élément programmable et d'un thermocouple.

La longueur d'onde dépend directement des indicateurs de température de la source d'énergie. Matériaux en Formes variées sont soudés à l'aide d'une station IR à faire soi-même, il existe des paramètres de base pour le transfert d'énergie, l'opacité, la réflexion, la translucidité et la transparence. Avant de fabriquer une station de soudage IR de vos propres mains, vous devez comprendre que ces systèmes présentent certains inconvénients :

• Différents degrés d'absorption d'énergie par les composants entraînent un chauffage inégal.
• Tous les frais à l'esprit diverses caractéristiques nécessite une sélection de températures, sinon les composants surchauffent et tombent en panne.
• La présence d'une « zone morte » où l'énergie infrarouge n'atteint pas l'objet souhaité.
• Une condition préalable pour protéger les surfaces des autres éléments de l'évaporation des flux.

Le chauffage se produit en raison du transfert de chaleur vers le circuit imprimé. L'effet thermique de la station infrarouge se produit sur la partie supérieure ; la température n'est pas suffisante, la conception implique donc de chauffer la partie inférieure. Partie inférieure se compose d'une table chauffante, le processus de soudage peut être effectué en utilisant un rayonnement infrarouge calme ou un flux d'air.

L'équipement professionnel est assez cher, les analogues moins chers n'ont pas suffisamment de fonctionnalités. Pour économiser de l'argent, effectuez opérations nécessaires Avec les contrôleurs BGA, il est possible de réaliser une station de soudage infrarouge de vos propres mains. L'assemblage est possible à partir de matériaux disponibles sur le marché et de matériaux de récupération. Le design est une table thermos réalisée à partir d'une ancienne lampe, équipée de lampes halogènes. Le contrôleur et le chauffage supérieur sont achetés sur le marché ou assemblés à partir d'anciennes pièces de rechange.

La table chauffante nécessitera des réflecteurs, des lampes halogènes placées dans un boîtier en profilé ou tôle. Lorsque vous fabriquez une station de soudage infrarouge de vos propres mains, vous devez vous en tenir aux dessins que vous pouvez développer vous-même ou emprunter à d'autres artistes. Le boîtier doit être équipé d'un emplacement pour un thermocouple, qui transmet des informations au contrôleur afin d'éviter des changements brusques de température et un échauffement excessif du matériau.

L'assemblage d'une station de soudage IR implique dessins faits maison sous la forme d'un support pour trépied. La température de l'unité de chauffage est contrôlée par un deuxième thermocouple. Il est installé en parallèle avec le radiateur, le trépied est fixé au panneau de manière à ce que l'élément IR puisse être déplacé au-dessus de la surface de la table chauffante. La planche est située 2-3 cm au-dessus des lampes halogènes, dans le corps de la table thermique. La fixation se fait avec des supports, pour la fabrication il est possible d'utiliser un profilé en aluminium inutile.

Fabrication chalumeau de vos propres mains, vous aurez tout d'abord besoin d'un corps. Pour refroidir le système, l'installation d'un ou plusieurs refroidisseurs puissants est nécessaire, il est conseillé de choisir le matériau en acier galvanisé. Après l'assemblage complet, le système est ajusté en exécutant le circuit et en débogant l'appareil.

Le chauffage par le bas peut être réalisé de plusieurs manières, mais une bien meilleure option consiste à utiliser des lampes halogènes. Une solution rationnelle consiste à installer de vos propres mains des lampes d'une puissance totale de 1 kW ou plus. Des seuils sont installés sur les côtés de la structure pour sécuriser la planche. Les matériaux à souder sont installés sur le canal ; pour les pièces plus petites, des substrats ou des pinces à linge sont utilisés.

On sait qu'il est impossible de fabriquer de vos propres mains un radiateur supérieur de qualité appropriée. Pour obtenir les meilleurs résultats dans le processus de soudage IR, il est nécessaire d'utiliser des éléments chauffants en céramique. Pour Et Station de soudage infrarouge DIY la meilleure option est d'utiliser un radiateur ELSTEIN. Le fabricant affiche les meilleurs résultats, le spectre d'émission est idéal pour remplacer les cartes BGA et autres pièces. Il n'est pas recommandé d'économiser sur l'achat d'un élément chauffant supérieur lors de l'assemblage d'une station de soudage de vos propres mains, car... Lorsque vous travaillez avec un outil de mauvaise qualité, des dommages à la planche ou à la structure assemblée peuvent survenir.

La conception du chauffage par le haut est possible à partir d'un cadre fait maison. Il suffit d'avoir un réglage en hauteur et en largeur pour travail confortable sur une station de soudage infrarouge DIY. Un thermocouple est fixé au trépied pour contrôler la température.

Le boîtier du contrôleur est dimensionné en fonction des pièces à installer. Une option adaptée Il peut y avoir un morceau de tôle qui peut être facilement coupé avec des ciseaux à métal. L'unité de commande abrite également des ventilateurs, divers boutons, ainsi qu'un écran et le contrôleur lui-même. Arduino agit comme un contrôleur, la fonctionnalité est tout à fait suffisante pour souder des circuits BGA de vos propres mains.

Pièces pour un appareil fait maison

Avant d'assembler un équipement de vos propres mains, vous devez préparer le matériel et les outils. Pour un fer à souder infrarouge il vous faudra :

• Un ensemble de lampes halogènes, dont le nombre dépend de la forme du futur radiateur inférieur de la station de soudage, le nombre optimal est choisi dans la gamme de 4 à 6 pièces.
• Tête infrarouge en céramique d'une puissance d'au moins 400 watts pour le chauffage supérieur.
• Tuyau de pomme de douche pour fils, coins en aluminium.
• fil d'acier, attache d'un vieil appareil photo ou d'une lampe de table pour en faire un trépied.
• Contrôleur Arduino, 2 relais et thermocouples, ainsi qu'une alimentation avec une sortie de 5 volts, qui peut être réalisée à partir d'un chargeur de téléphone portable.
• Visses, connecteurs et périphériques supplémentaires.

Pendant le processus d'assemblage, vous aurez besoin de dessins qui peuvent être démontés avec des connaissances de base en électronique.

Application et appareil

Un fer à souder infrarouge est principalement utilisé lorsqu'il n'y a pas d'accès aux composants remplaçables. Il est utilisé lors du remplacement de petites pièces ; le principal avantage est l'absence de dépôts de carbone et autres dépôts, comme lorsque l'on travaille avec un fer à souder conventionnel, ainsi que la faible possibilité d'endommager les éléments adjacents. Pour Utilisation à la maison Il est possible de fabriquer un fer à souder de vos propres mains à l'aide d'un allume-cigare de voiture.

L'appareil fonctionne sur une alimentation de 12 volts ; cette tension peut être obtenue en utilisant un convertisseur ou une alimentation inutile pour un ordinateur.

Fabrication

Avant d'assembler la station de soudage, l'élément chauffant est retiré du corps de l'allume-cigare. Les fils d'alimentation sont connectés aux contacts de puissance ; il est possible de se connecter au fil central fil de cuivre avec isolation. Fabriquer un fer à souder n'est pas difficile, il suffit d'isoler la connexion à distance de l'élément chauffant, il est possible d'utiliser des gaines thermorétractables.

Le corps est en matériau réfractaire. Il est possible d'utiliser un fer à souder qui ne fonctionne pas ou d'acheter un morceau d'acier. Il faut s'assurer que les fils ne se touchent pas. Il est important de comprendre que ce type d'appareil est utilisé pour des travaux sans importance, puisque les seuils de température et autres paramètres ne sont pas contrôlés.

Un fer à souder, c'est bien. Bon pour les pièces DIP, enfin pour celles pour lesquelles des trous sont percés dans les planches. Sans aucun doute, le fer à souder est également idéal pour les composants CMS, mais pour cela, il faut avoir une ceinture noire dans cette discipline. Mais comment, une fois par an, dessouder puis souder une puce CMS multi-pattes sans compétences ni équipement particuliers ? Eh bien, continuez à lire...

Les multi-jambes m'ont toujours fait peur puces CMS, en termes d'installation, et non d'apparence, dans les boîtiers QFP et divers SO-shki, je ne mentionnerai même pas BGA. Une fois, j'ai eu une mauvaise expérience, je l'ai fait et j'ai inclus un contrôleur dans le boîtier SO dans la conception. Pendant le processus de débogage, quelque chose s'est mal passé et j'ai dû le résoudre. La carte et le contrôleur ont résisté sous condition au premier démontage, mais après le second, la carte et le contrôleur sont partis à la poubelle. En conséquence, j'ai installé la puce dans un package dip et mon tourment a pris fin. C'est tout, alors que je naviguais sur Internet d'une manière ou d'une autre, je me suis retrouvé accidentellement dans un fil de discussion forum.easyelectronics.ru, d'où j'ai été redirigé vers radiokot.ru. Après avoir visité Radiokot, j'ai eu l'idée de faire « Prikuyalnik » (® de radiokot.ru). C'est l'allume-cigare comme un fer à souder qui sera la source du rayonnement infrarouge.

Après avoir fouillé dans les poubelles, j'ai trouvé un transformateur d'alimentation sans coupure, qu'on m'avait autrefois offert en cadeau. Ce transformateur a fonctionné en mode de conversion 12 - 220 V, ce qui signifie qu'il fonctionnera dans le sens opposé.

Il y a une source d'alimentation ! Et c’est déjà la moitié de la bataille. Il ne restait plus qu'à trouver un briquet, et il a été trouvé au marché local pour un prix symbolique. N'importe quel allume-cigare fera l'affaire, que ce soit une Mercedes ou une Lada. À propos, les Cosaques ne disposaient pas de cet appareil très important. J'ai décidé de connecter l'émetteur au transformateur via un régulateur PWM, ce qui s'est avéré plus tard en vain. J'ai choisi un circuit basé sur la puce commune NE555. D'après l'expérience d'autres utilisateurs, c'est moins capricieux.

La puce NE555, selon la fiche technique, est alimentée par une tension constante comprise entre 4,5 et 16 V. Vous pouvez également envisager un circuit un peu plus capricieux sur l'UC384x. On les retrouve assez souvent dans les alimentations à découpage, celles des ordinateurs ne font pas exception.

J'ai décidé de ne pas faire de circuit imprimé, c'était trop d'honneur pour trois fils. Assemblé sur une breadboard.

J'ai dû trouver un redresseur. Le pont de diodes est assemblé à l'aide de diodes Schottky, arrachées d'une alimentation d'ordinateur brûlée. Au cas où, tout serait mis sur le radiateur, nous ne sommes pas chinois, cela ne nous dérange pas. Brûlé blocs informatiques l'alimentation est tout simplement une excellente chose, une source de boîtiers et toutes sortes de pièces avec radiateurs !

Après avoir connecté le pont de diodes au transformateur et mesuré la tension en circuit ouvert, je me suis senti un peu triste. Non, la tension était suffisante, voire trop, 20 V au ralenti. Trop pour mon contrôleur PWM. Si j'avais su, j'aurais fait une carte basée sur UC3842, elle commence à fonctionner à 16V et plus. Mais j'étais triste et ça allait, j'ai ajouté du KREN8A (KR142EN8A, analogue du L7808...) à l'alimentation, et j'y ai également accroché un ventilateur de refroidissement.

Comme toujours, j'ai le minimum, mais je veux le maximum. Je ferai probablement aussi le chauffage par le bas. Nous nous débrouillerons avec un budget limité. Le chauffage par le sol sera basé sur un spot halogène ; la station n'est pas destinée à une utilisation constante. Une lampe halogène a besoin d'un régulateur de puissance, sinon elle brûlera tout dans le monde, vérifié. Je pensais commander un régulateur à thyristors en Chine, mais il est temps. Acheter en ville, c’est payer trop cher. À l'occasion, je suis allé dans une épicerie locale, ils y ont beaucoup de bêtises. Et j'ai remarqué un variateur d'éclairage sur le comptoir. Comparé à tous les autres produits d'installation électrique, il se distingue par son caractère discret. apparence et le prix. La puissance déclarée de 600 W m'a plu. Je l'ai acheté pour seulement 35 UAH (1,3 $).

Voyons ce qu'il y a à l'intérieur. Une conception simple, assemblée sur deux thyristors BT136 connectés en parallèle. Excellente redondance et réserve de marche. Mais pourquoi avec de tels détails et seulement 600 W ?

Mais maintenant vous pouvez comprendre pourquoi. Je regarde et je pense... Le potentiel de notre pays est énorme, mais nos mains...

J'ai dû laver la planche, tout souder à nouveau, renforcer les traces d'alimentation et changer le radiateur. Sur la photo ci-dessous, visible sous l'interrupteur à bascule orange, vous pouvez voir le nouveau radiateur dimère.

Quelques photos de la façon dont il a été placé dans le boîtier d'alimentation de mon ordinateur. Bien sûr il y a trop de radiateurs, ils sont un peu redondants.

Le panneau avant est constitué d'une pièce de polycarbonate (plexiglas). Blanc film protecteur Je ne l'ai pas enlevé, ça donne l'impression que le plexiglas est blanc et non transparent. Et les abats ne sont pas translucides.

Et sur cette photo, le capot supérieur est déjà installé. Et ici, pour la première fois, apparaît le héros de l'occasion lui-même - le lustre lui-même.

L'allume-cigare est vissé sur un fer à souder grillé. Tous les intérieurs du fer à souder ont été démontés.

L'élément chauffant est fixé à la base par un fil d'acier recuit, enroulé en forme de spirale pour améliorer la dissipation thermique. Il fait très chaud et fait fondre l’isolation du fil, vous ne devriez donc même pas essayer de visser le fil de cuivre directement.

Chauffage par le bas. Il y en a des spéciaux ici caractéristiques de conception Non. Un spot halogène fait office de chauffage par le bas. Le spot est stabilisé par trois pieds avec une base en caoutchouc. Comme vous le savez, une structure sur trois pieds ne oscillera jamais ; il a été prouvé en géométrie qu'un seul plan peut être construit à travers trois points. Le verre du dessus est recouvert d'une feuille de cuivre avec les restes de PCB, une fois arrachés de l'ancienne carte. Une lampe de 150 W est installée.

La station de soudage est maintenant prête.

Après avoir joué un peu, je peux arriver à quelques conclusions. Vous pouvez souder des microcircuits avec la bouée elle-même sans chauffage par le bas, mais cela prend un peu plus de temps. Vous pouvez retirer les petits CMS (résistances, condensateurs) en utilisant uniquement le chauffage par le bas, si vous n'avez plus besoin de la carte elle-même. Le fait est qu'il n'y a pas de stabilisation thermique et qu'avec le temps la carte commence à surchauffer ; le démontage d'un grand nombre d'éléments peut prendre beaucoup de temps. Lors d'expérimentations, lors du démontage sur le chauffage inférieur, j'ai surchauffé la planche et elle a gonflé. Ce gonflement s'est accompagné d'un bon pop ; comme on dit, j'ai failli « faire pipi » de surprise. Pour des emplois ponctuels, on ne peut rien imaginer de mieux.

Et afin de montrer que cela fonctionne toujours, je vous propose de regarder les photographies suivantes.

Une vieille carte mère a été choisie comme victime. Une puce y est sélectionnée, autour de laquelle se trouve un grand nombre de petits composants, ce qui rend difficile le travail avec un outil familier. Sur la photo suivante, la puce est scellée.

Je voudrais tirer un trait sur ce qui a été dit ci-dessus. Le gardien a le droit de l'être. Bien sûr, il ne prétend pas être un outil « professionnel », mais il fait face à ses tâches. Et avec l'architecture des cartes d'aujourd'hui, c'est tout simplement nécessaire pour un amateur.