La maggior parte dei principianti inizia un nuovo hobby con strumenti economici e li aggiorna man mano che le loro abilità migliorano. La saldatura, tuttavia, è una disciplina in cui uno strumento di alta qualità fa la differenza tra un progetto di successo e un costoso barbecue party di elettronica.
La saldatura è essenzialmente un'abilità semplice complicata dalla prevalenza di ferri economici che spaventano i principianti. Continua a leggere per scoprire come potresti fare molto meglio con un saldatore di qualità e perché quelli economici non valgono la pena.
1. Evita i saldatori a temperatura fissa
Conoscere le basi della saldatura è fondamentale per comprendere la differenza tra un buon saldatore e uno cattivo. Essere in grado di dirlo richiede una conoscenza approfondita della meccanica di saldatura, come l'azione del metallo-solvente e il ruolo del flusso come spiegato nel nostro guida alle nozioni di base sulla saldatura.
Un saldatore ideale non deve solo fornire calore sufficiente per il processo di saldatura, ma deve anche farlo in modo controllato con precisione. La saldatura prevede diverse dimensioni dei componenti e tipi di saldatura, che richiedono temperature di saldatura specifiche. Un buon ferro dovrebbe quindi consentire un controllo granulare sulla temperatura della punta.
Eventuali errori in quel reparto portano a saldature fredde o componenti bruciati. Sfortunatamente, ciò esclude tutti i ferri da stiro entry-level privi di regolazione della temperatura.
Tali saldatori riscaldano la punta a una temperatura preimpostata arbitraria e non sono bravi a mantenerla abbastanza bene. Senza alcun mezzo per rilevare la temperatura della punta, questi ferri non possono ridurre la potenza del riscaldatore durante la saldatura di componenti delicati né possono aumentarla per gestire lavori più grandi.
Anche le persone più esperte trovano quasi impossibile fornire risultati coerenti con tali ferri. È molto probabile che i principianti rovinino i loro progetti di saldatura con questi strumenti.
2. Capire la potenza e il controllo della temperatura
La potenza pubblicizzata del saldatore indica essenzialmente quanto rapidamente l'elemento riscaldante può aumentare la temperatura della punta. Un ferro valutato a 25 watt impiegherà ben più di un minuto per portare la punta fino a 660 ° F dalla temperatura ambiente. D'altra parte, una stazione di saldatura JBC da 130 watt ci arriverà in un paio di secondi.
La saldatura è molto più complicata del semplice riscaldamento della punta alla temperatura desiderata.
Quando la punta calda tocca il pezzo, scarica il calore nel pad PCB relativamente più freddo e il componente conduce e diventa esso stesso più freddo. Questo è quando l'elemento riscaldante si attiva per mantenere la temperatura della punta. Lavori di saldatura delicati con componenti più piccoli equivalgono a una massa termica inferiore, quindi anche un misero ferro da 25 watt può tenere il passo.
Tuttavia, componenti di grandi dimensioni come condensatori di massa e piani di massa agiscono come dissipatori di calore. I saldatori di potenza inferiore non possono ricostituire il calore perso durante la saldatura abbastanza rapidamente, il che porta a giunti freddi e al completo fallimento dei componenti di saldatura con elevata massa termica.
Se intendi saldare parti di grandi dimensioni come connettori XT-90, massicci piani di massa e altri componenti ad alta massa termica, devi optare per un saldatore ad alta potenza.
I lavori di saldatura più piccoli possono essere gestiti con ferri a bassa potenza, ma la saldatura degli interruttori meccanici della tastiera è un buon esempio di come anche i componenti delicati possono trarre vantaggio da ferri ad alto wattaggio. Una tastiera standard da 104 tasti comporta la saldatura di centinaia di giunti in rapida successione.
Un ferro a bassa potenza non può mantenere la temperatura della punta in tali condizioni e provoca un fenomeno chiamata deriva termica, in cui la temperatura della punta scende progressivamente fino a quando non si finisce con il freddo giunti. Le buone stazioni di saldatura sono dotate di almeno 60 watt di potenza di riscaldamento, il che le rende abbastanza versatili da essere utilizzate per la maggior parte dei lavori.
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Contrariamente alla credenza popolare, un ferro ad alto wattaggio non distruggerà i componenti delicati. Un saldatore a temperatura controllata è progettato per spegnere il riscaldatore quando la punta raggiunge una temperatura preimpostata. Il potente sistema di riscaldamento garantisce un rapido recupero termico solo durante i lavori di saldatura impegnativi.
3. Il controllo della temperatura a circuito chiuso è importante
Avere molta potenza sotto il cofano è fantastico, ma c'è un motivo per cui le auto da rally sono preferite rispetto ai semirimorchi quando la reattività è fondamentale. La saldatura non è diversa. La tua stazione di saldatura potrebbe avere 130 watt di potenza di riscaldamento, ma non è di grande utilità se la punta può diventare troppo fredda prima che il riscaldatore si attivi.
I saldatori analogici economici sono impantanati dal loro lento tempo di risposta termica. Non possono reagire abbastanza rapidamente da compensare la rapida perdita di temperatura della punta riscontrata durante la saldatura di componenti più grandi. Questo si manifesta come deriva termica e di conseguenza porta a giunti freddi.
I buoni saldatori aggirano questo problema incorporando un sistema di controllo della temperatura digitale a circuito chiuso significativamente più agile. Questo di solito comporta un elemento riscaldante, un sensore di temperatura e un'unità di controllo a microprocessore.
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Moderne stazioni di saldatura e persino alcuni saldatori economici come il TS-100 e Pinecil, utilizzano un controllo della temperatura basato su microprocessore, che consente loro di reagire rapidamente per mantenere una temperatura precisa della punta anche durante la saldatura di componenti ad alta massa termica.
Tale capacità di prevenire sia il superamento che il superamento della temperatura è particolarmente importante durante la saldatura di circuiti integrati sensibili al calore.
4. Saldatori tradizionali e saldatori a calore diretto
Non tutti i saldatori digitali sono costruiti allo stesso modo. All'inizio, il più economico Hakko FX-888D la stazione di saldatura potrebbe avere la stessa logica di controllo del microprocessore digitale del significativamente più costoso FX-951, ma quest'ultimo è avanti anni luce in termini di prestazioni di saldatura.
Il Hakko FX-951 impiega una tecnologia di saldatura a calore diretto relativamente più moderna, che non solo gli consente di reagire più velocemente ai cambiamenti termici, ma anche di mantenere la temperatura della punta con un grado di precisione più elevato. E la risposta sta proprio nel design della punta.
I saldatori tradizionali come Hakko FX-888D separano la punta dal sistema di controllo della temperatura a circuito chiuso. In altre parole, la punta scorre su e giù dall'elemento riscaldante e la termocoppia viene utilizzata per rilevare la temperatura della punta.
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Sebbene ciò renda più economico sostituire i puntali, il puntale effettivo non è solo fisicamente più lontano dal riscaldatore e dalla termocoppia, ma c'è anche uno spazio d'aria tra di loro. Sfortunatamente, l'aria è un cattivo conduttore di calore.
La termocoppia, quindi, non è in grado di registrare le variazioni della temperatura effettiva della punta con velocità o precisione. Anche la punta non può essere riscaldata con un'efficienza ottimale. Questo difetto di progettazione rende tali stazioni di saldatura incapaci di sfruttare il vero potenziale del loro sistema di controllo della temperatura basato su microprocessore.
Cue moderne stazioni di saldatura a calore diretto come Hakko FX-951, Ritmo ADS200, e L'intera gamma di prodotti JBC. La punta in tali stazioni è un design composito che incorpora l'elemento riscaldante e la termocoppia in un pacchetto unificato. Ciò non solo elimina il traferro, ma tale design consente anche di posizionare l'elemento riscaldante e la termocoppia proprio sulla proverbiale punta.
La conseguente mancanza di traferro tra la punta e l'elemento riscaldante consente a tali stazioni di saldatura di raggiungere temperature di esercizio in pochi secondi, consentendo loro anche di rispondere rapidamente ed eliminare deriva termica. Tuttavia, i componenti aggiunti e la complessità di fabbricazione rendono tali punte più costose da sostituire.
Il Saldatore Pinecil è un buon esempio di questo compromesso. Le navi di ferro da $ 25 senza la mancia, che finisce per costare altri $ 15. Tuttavia, questo saldatore a calore diretto economico presenta una risposta termica migliore rispetto al molto più costoso Hakko FX-888D che utilizza il design tradizionale della punta.
5. La qualità dei suggerimenti è il vero punto di svolta
La geometria della punta di un saldatore svolge un ruolo cruciale nel raggiungimento di un riscaldamento controllato e uniforme dei conduttori e delle piazzole dei componenti sul PCB. I saldatori economici sono solitamente dotati di una punta conica poiché hanno solo il lusso di includerne uno nella scatola.
Si potrebbe presumere che questo sia un puntale per tutti gli usi adatto a tutti i tipi di lavori di saldatura. In realtà si sceglie una punta conica solo perché è una geometria che funziona con la saldatura SMD. La forma appuntita più fine di tali punte lo rende ideale per manovrare intorno a piccoli componenti SMD, cosa che si sarebbe rivelata impossibile con altre forme di punta più grandi.
Sfortunatamente, la superficie di contatto corrispondentemente più piccola delle punte coniche non può raggiungere il collegamento termico richiesto per collegare i pad e i cavi più grandi associati alla saldatura a foro passante. Questo è un problema perché la stragrande maggioranza dei principianti lavora con schede perforate fai-da-te che richiedono la saldatura a foro passante, che è meglio servita da una punta a scalpello.
Oltre a una scelta limitata di geometrie delle punte di saldatura, la placcatura anticorrosiva che si trova sulle punte dei saldatori a basso costo è troppo fragile per servire allo scopo previsto. Questo porta a punte che si ossidano in poco tempo, portando a una scarsa conduttività termica che a sua volta provoca giunti freddi e componenti bruciati.
Alcuni saldatori economici Ottieni un passaggio
Il Pinecil e il TS-100 sono alcuni dei saldatori più economici che si adattano miracolosamente ai criteri dei saldatori di qualità per una miseria relativa. Ma al loro interno, offrono lo stesso design moderno della punta a calore diretto basato su microcontrollore delle loro controparti più costose.
Sebbene questi ferri non siano durevoli o affidabili come le alternative più costose di Hakko, Pace e JBC, i ferri più economici offrono comunque una proposta di valore eccezionale per gli hobbisti.
Stanco di arrostire dispositivi elettronici costosi con lavori di saldatura falliti? È tempo di tornare alle basi e capire come funziona effettivamente la saldatura.
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Nachiket ha coperto diversi ritmi tecnologici che vanno dai videogiochi e hardware per PC a smartphone e fai-da-te in una carriera che dura da 15 anni. Alcuni dicono che i suoi articoli fai-da-te servono come scusa per spacciare la sua stampante 3D, la tastiera personalizzata e la dipendenza da RC come "spese aziendali" per la moglie.
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