Useimmat aloittelijat aloittavat uuden harrastuksen halvoilla työkaluilla ja päivittävät niitä taitojensa kehittyessä. Juottaminen on kuitenkin laji, jossa laadukas työkalu on ero onnistuneen projektin ja yhden kalliin elektroniikan grillijuhlien välillä.
Juottaminen on pohjimmiltaan yksinkertainen taito, jota vaikeuttaa halpojen rautojen yleisyys, jotka pelottavat aloittelijat. Lue eteenpäin saadaksesi selville, kuinka voit tehdä paljon paremmin laadukkaalla juotosraudalla ja miksi halvat eivät vain ole vaivan arvoisia.
1. Vältä kiinteän lämpötilan juotosraudat
Juottamisen perusteiden tunteminen on ratkaisevan tärkeää ymmärtääksesi eron hyvän ja huonon juotosraudan välillä. Sen toteaminen edellyttää perusteellista ymmärrystä juotosmekaniikasta, kuten metallin liuottimen vaikutuksesta ja juoksutteen roolista, kuten artikkelissamme on selitetty. juottamisen perusteiden opas.
Ihanteellisen juotosraudan ei tarvitse ainoastaan tuottaa riittävästi lämpöä juotosprosessia varten, vaan sen tulee myös tehdä se tarkasti kontrolloidusti. Juottoon liittyy erilaisia komponenttien kokoja ja juotostyyppejä, jotka edellyttävät tiettyjä juotoslämpötiloja. Hyvän raudan pitäisi siis mahdollistaa kärjen lämpötilan rakeinen säätely.
Mahdolliset virheet kyseisessä osastossa johtavat joko kylmiin juotosliitoksiin tai palaneisiin komponentteihin. Valitettavasti tämä sulkee pois kaikki lähtötason raudat, joista puuttuu lämpötilan säätö.
Tällaiset juotosraudat lämmittävät kärjen mielivaltaiseen esiasetettuun lämpötilaan, eivätkä ne ole hyviä ylläpitämään sitä tarpeeksi hyvin. Ilman välineitä kärjen lämpötilan mittaamiseen nämä silitysraudat eivät voi vähentää lämmittimen tehoa herkkiä osia juotettaessa eivätkä lisätä sitä isompien töiden käsittelyyn.
Jopa kokeneimmille ihmisille on lähes mahdotonta tuottaa tasaisia tuloksia tällaisilla silitysraudoilla. Aloittelijat todennäköisesti pilaavat juotosprojektinsa näillä työkaluilla.
2. Tehon ja lämpötilan säätelyn ymmärtäminen
Ilmoitettu juotosraudan teho kertoo olennaisesti, kuinka nopeasti lämmityselementti voi nostaa kärjen lämpötilaa. 25 watin silitysraudalla kestää yli minuutin nostaa kärki 660 °F: iin huoneenlämpötilasta. Toisaalta 130 watin JBC-juottoasema pääsee perille muutamassa sekunnissa.
Juottaminen on paljon monimutkaisempaa kuin pelkkä kärjen kuumentaminen haluttuun lämpötilaan.
Kun kuuma kärki koskettaa työtä, se kaataa lämpöä suhteellisen viileämpään piirilevytyynyyn ja komponenttijohtoihin ja kylmenee itsestään. Tällöin lämmityselementti potkaisee sisään pitämään kärjen lämpötilan. Herkät juotostyöt pienemmillä komponenteilla vastaavat pienempää lämpömassaa, joten jopa pieni 25 watin silitysrauta pysyy mukana.
Suuret komponentit, kuten bulkkikondensaattorit ja maatasot, toimivat kuitenkin jäähdytyselementeinä. Pienemmällä teholla juotoskolvit eivät pysty korjaamaan juottamisen aikana menetettyä lämpöä riittävän nopeasti, mikä johtaa kylmiin liitoksiin ja suuren lämpömassan omaavien juotoskomponenttien täydelliseen epäonnistumiseen.
Jos aiot juottaa suuria osia, kuten XT-90-liittimiä, massiivisia maatasoja ja muita suuren lämpömassan komponentteja, sinun on valittava suuritehoinen juotoskolvi.
Pienemmät juotostyöt voidaan hoitaa pienitehoisilla raudoilla, mutta mekaanisten näppäimistökytkimien juottaminen on hyvä esimerkki siitä, kuinka herkätkin komponentit voivat hyötyä suuritehoisista raudoista. Tavallinen 104-näppäinen näppäimistö edellyttää satojen liitoskohtien juottamista nopeasti peräkkäin.
Pienitehoinen silitysrauta ei pysty ylläpitämään kärjen lämpötilaa tällaisissa olosuhteissa ja aiheuttaa ilmiön kutsutaan termiseksi driftiksi, jossa kärjen lämpötila laskee asteittain, kunnes lopulta päädyt kylmään nivelet. Hyvät juotosasemat on varustettu vähintään 60 watin lämmitysteholla, mikä tekee niistä riittävän monipuolisia käytettäväksi useimpiin töihin.
Aiheeseen liittyvä: Halpoja ja jännittäviä tee-se-itse-elektroniikkaprojekteja alle 15 dollarilla
Vastoin yleistä uskomusta suuritehoinen silitysrauta ei tuhoa herkkiä osia. Lämpötilaohjattu juotoskolvi on suunniteltu sammuttamaan lämmitin, kun kärki saavuttaa esiasetetun lämpötilan. Tehokas lämmitysjärjestelmä takaa nopean lämmöntalteenoton vain vaativissa juotostöissä.
3. Suljetun piirin lämpötilan säätö on tärkeää
Suuri teho konepellin alla on hienoa, mutta on olemassa syy, miksi ralliautoja suositaan puoliperävaunuihin verrattuna, kun reagointikyky on ensiarvoisen tärkeää. Juottaminen ei eroa. Juotosasemassasi voi olla 130 wattia lämmitystehoa, mutta siitä ei ole paljon hyötyä, jos kärjen annetaan jäähtyä liian kylmäksi ennen kuin lämmitin käynnistyy.
Halvat analogiset juotoskolvit ovat jumissa niiden hitaasta lämpövasteajasta. Ne eivät voi reagoida tarpeeksi nopeasti kompensoidakseen nopeaa kärjen lämpötilan menetystä, joka koetaan juotettaessa suurempia komponentteja. Tämä ilmenee termisenä ajautumisena ja johtaa siten kylmiin liitoksiin.
Hyvät juotoskolvit kiertävät tämän ongelman sisällyttämällä huomattavasti ketterämmän digitaalisen suljetun silmukan lämpötilansäätöjärjestelmän. Tämä sisältää yleensä lämmityselementin, lämpötila-anturin ja mikroprosessoriohjausyksikön.
Aiheeseen liittyvä: PS4-ohjain ajautumassa? Näin voit korjata sen
Nykyaikaiset juotosasemat ja jopa jotkut halvat juotoskolvit, kuten TS-100 ja Pinecil käyttävät mikroprosessoripohjaista lämpötilansäätöä, jonka avulla ne voivat reagoida nopeasti ja ylläpitää tarkkaa kärjen lämpötilaa jopa juotettaessa suuria lämpömassaisia komponentteja.
Tällainen kyky estää sekä lämpötilan ali- että ylitys on erityisen tärkeä, kun juotetaan lämpöherkkiä integroituja piirejä.
4. Perinteiset vs. suoran lämpöiset juotosraudat
Kaikki digitaaliset juotoskolvit eivät ole samanlaisia. Alussa halvempi Hakko FX-888D juotosasemassa saattaa olla sama digitaalinen mikroprosessoriohjauslogiikka kuin huomattavasti kalliimmassa FX-951:ssä, mutta jälkimmäinen on juotossuorituskyvyltään valovuosia edellä.
The Hakko FX-951 käyttää suhteellisen nykyaikaisempaa suoralämpöjuottotekniikkaa, jonka ansiosta se ei vain pysty reagoimaan nopeammin lämpömuutoksiin, vaan myös ylläpitää kärjen lämpötilaa korkeammalla tarkkuudella. Ja vastaus on selkeästi kärjen suunnittelussa.
Perinteiset juotoskolvit, kuten Hakko FX-888D, erottavat kärjen suljetun kierron lämpötilan säätöjärjestelmästä. Toisin sanoen kärki liukuu lämmityselementin päälle ja pois, ja termoparia käytetään mittaamaan kärjen lämpötilaa.
Aiheeseen liittyvä: Parhaat juotoskolvit aloittelijoille
Vaikka tämä tekee kärkien vaihtamisesta halvempaa, varsinainen kärki ei ole vain fyysisesti kauempana lämmittimestä ja lämpöparista, vaan niiden välissä on myös ilmarako. Valitettavasti ilma on huono lämmönjohdin.
Termopari ei siksi pysty tallentamaan muutoksia kärjen todelliseen lämpötilaan millään nopeudella tai tarkkuudella. Kärkeä ei myöskään voida lämmittää optimaalisella teholla. Tämän suunnitteluvirheen vuoksi tällaiset juotosasemat eivät pysty hyödyntämään mikroprosessoripohjaisen lämpötilansäätöjärjestelmän todellista potentiaalia.
Käytä moderneja suoralämpöjuottoasemia, kuten Hakko FX-951, Pace ADS200, ja JBC: n koko tuotevalikoima. Tällaisten asemien kärki on komposiittirakenne, joka sisältää lämmityselementin ja lämpöparin yhtenäisessä paketissa. Tämä ei ainoastaan poista ilmarakoa, vaan tällainen rakenne mahdollistaa myös lämmityselementin ja termoparin sijoittamisen aivan sananlaskun kärkeen.
Tästä johtuva ilmaraon puute kärjen ja lämmityselementin välillä mahdollistaa tällaisten juotosasemien ulottuvan käyttölämpötilat muutamassa sekunnissa, samalla kun ne voivat reagoida nopeasti ja eliminoida lämpöpoikkeama. Lisätyt komponentit ja valmistuksen monimutkaisuus tekevät tällaisten kärkien vaihtamisesta kuitenkin kalliimpaa.
The Pinecil juotosrauta on hyvä esimerkki tästä kompromissista. 25 dollarin rauta toimitetaan ilman kärkeä, mikä maksaa 15 dollaria lisää. Tämä halpa suoralämpöjuotoskolvi tuottaa kuitenkin paremman lämpövasteen kuin paljon kalliimpi Hakko FX-888D, jossa käytetään perinteistä kärkirakennetta.
5. Kärjen laatu on todellinen pelin vaihtaja
Juotosraudan kärjen geometrialla on ratkaiseva rooli piirilevyn komponenttien johtojen ja täplien kontrolloidun ja tasaisen kuumenemisen saavuttamisessa. Halvat juotoskolvit on yleensä varustettu kartiomaisella kärjellä, koska niillä on vain yksi ylellisyys sisällyttää laatikkoon.
Voisi olettaa, että tämä olisi yleiskäyttöinen kärki, joka soveltuu kaikentyyppisiin juotostöihin. Todellisuudessa kartiokärki valitaan vain siksi, että se on geometria, joka toimii SMD-juottamisen kanssa. Tällaisten kärkien hienompi terävä muoto tekee niistä ihanteellisia liikkumaan pienten SMD-komponenttien ympärillä – mikä osoittautuisi mahdottomaksi muiden suurempien kärkien muotojen kanssa.
Valitettavasti kartiomaisten kärkien vastaavasti pienempi kosketuskohta ei pysty saavuttamaan lämpösidosta, joka tarvitaan silloittamaan suurempia tyynyjä ja johtimia, jotka liittyvät läpireiän juottamiseen. Se on ongelma, koska suurin osa aloittelijoista työskentelee tee-se-itse-ystävällisten rei'itettävien levyjen kanssa, jotka vaativat läpireiän juottamista, mikä toimii parhaiten talttakärjen avulla.
Rajoitettujen juotoskärkien geometrioiden valikoiman lisäksi halpojen juottimen kärkien ruosteenestopinnoite on liian hauras palvelemaan tarkoitustaan. Tämä johtaa kärkiin, jotka hapettuvat hetkessä, mikä johtaa huonoon lämmönjohtavuuteen, mikä puolestaan aiheuttaa kylmiä liitoksia ja palaneita komponentteja.
Muutama halpa juotin saa lipun
Pinecil ja TS-100 ovat halvempia juotoskolvit, jotka täyttävät ihmeellisesti laadukkaiden juotoskolvien kriteerit suhteellisella hinnalla. Mutta pohjimmiltaan ne tarjoavat saman modernin mikrokontrolleripohjaisen suoran lämpökärjen suunnittelun kuin kalliimmat vastineensa.
Vaikka nämä silitysraudat eivät ole yhtä kestäviä tai luotettavia kuin Hakon, Pacen ja JBC: n edullisemmat vaihtoehdot, halvemmat silitysraudat tarjoavat silti loistavan arvolupauksen harrastajille.
Oletko kyllästynyt grillaamaan kallista elektroniikkaa huonoilla juotostöillä? On aika palata perusasioihin ja selvittää, kuinka juottaminen todella toimii.
Lue Seuraava
- tee-se-itse
- Laitteistovinkkejä
Nachiket on 15 vuoden uran aikana käsitellyt erilaisia teknologia-alueita videopeleistä ja PC-laitteistoista älypuhelimiin ja tee-se-itse. Jotkut sanovat, että hänen tee-se-itse-artikkelinsa toimivat tekosyynä siirtää hänen 3D-tulostimensa, mukautetun näppäimistönsä ja RC-riippuvuutensa "liikekuluina" vaimolle.
tilaa uutiskirjeemme
Liity uutiskirjeemme saadaksesi teknisiä vinkkejä, arvosteluja, ilmaisia e-kirjoja ja eksklusiivisia tarjouksia!
Klikkaa tästä tilataksesi
