Свежие обсуждения
Технология

Инфракрасная паяльная станция

1 11 76

Привет, Степан!
Хорошо, что ты разместил классический термопрофиль. Вот теперь мы и будем вокруг него "плясать" (может, даже и с бубном ).
Давай определимся с терминологией, чтобы одинаково трактовать процессы.
"свинец" – принято.
"оплавление" – доведение температуры до плавления припоя и получения нормальной адгезии, при использовании шаров, полученных другим способом. "делаю оплавление при реболлинге (с)"
"формирование шара" – получение шара из расплава припоя, в т.ч. и при демонтаже чипа (применяется при более высокой температуре). ОК!
Как бы мы не "пыжились", не получим равномерного нагрева платы. Но во 2-й зоне термопрофиля (активация флюса) при "стабилизации" или относительно медленном изменении температуры, происходит выравнивание температуры, за счет теплопередачи материала. И когда включается верхний излучатель (тоже с неравномерным нагревом), то "смягчается" локальный перегрев компонента, т.к. предварительно была выровнена температура.
Посмотри этот ролик
&feature=related"> &feature=related
"Нам, так не жить" (с) – но "утащить", что-то можно. Судя по всему, в верхнем излучателе, применена лепестковая диафрагма, как в объективах. Но, вот, как они делают красную подсветку зоны нагрева через диафрагму?
Обрати внимание на нижний излучатель. Размер нижнего излучателя, каждый выбирает под свои задачи. А к конструкции, присмотрись.

 

Да всё так.
Только хотел уточнить, что я имел ввиду под словами "делаю оплавление при реболлинге (с)". Сама технология, думаю, известна. На очищенный чип, наносится тонкий слой флюса, ложится трафарет и в дырочки укладываются уже готовые
шары. После этого, нужно сделать, оплавление, то есть всё это разогревается до температуры , не начала плавления припоя
183гр., а до ~200 - 210гр. До какой температуры нагревать, видно визуально. Когда начинает плавится припой, шары начинают
двигаться, увеличиваются в размерах, сами центруются в отверстии, проседают и становятся все идеально ровные и одинакового цвета. Когда шары перестанут двигаться, для надёжности чуть подождать, и выключить. Обычно оплавление делают на термовоздушной станции, здесь даже есть некоторое преимущество, но нужны дорогие трафареты.
У меня трафаретов около сотни, и все разного качества, поэтому пристроился к ИК, здесь трафареты все, нормально себя ведут.
Примерно то же происходит при установке чипа, только температура нужна чуть выше, как по термопрофилю 220гр., потому как есть есть дополнительный отвод тепла через плату.
VladimirSk: Но во 2-й зоне термопрофиля (активация флюса) при "стабилизации" или относительно медленном изменении температуры, Это самый лёгкий режим термопрофиля и здесь никаких проблем не бывает , а вот уже после
183гр. согласно термопрофилю нужна скорость разогрева выше 1гр/сек.. Вот здесь мой нагреватель не совсем справляется,
поэтому и эксперементирую с разными нагревателями и алгоритмами нагрева, это касается больших десктопных плат. Хотя
термоопрофили рисуют для промышленного производства , а для ремонтных целей есть могут быть приличные отклонения( встречал где то такие термопрофили с допустимыми границами) , но всё ж, чем заниматься, если не создавать самому себе
трудности.
Посмотрел ролик
&feature=related"> &feature=related
Да.. Чужими руками, всё красиво делается. Верхний нагреватель здесь оптического типа. Там сложная система отражателей
и линз, самому такое не сделать. Такие объективы есть в продаже, по цене автомобиля. Эта станция скорее всего предназначена для не больших плат. Интересно, как бы "капиталист" , устанавливал бы чип , который предназначен для
свинцовых припоев до 220гр., с безсвинцовыми (240гр.) шарами.

 

Степан, ты меня не совсем понял. Я имел ввиду, что если в тексте нашей переписки будет встречаться слово оплавление, то нужно понимать вот так. А, если, формирование шара, то вот так. Хочу добавить еще два слова: ВИ – верхний излучатель и НИ – нижний излучатель. Это для того, чтобы меньше писать и, мы одинаково понимали, о чем идет речь.
По поводу ВИ из ролика у меня нет никаких "поползновений". Просто интересно, как он устроен. По НИ – речь идет не о размерах, а о том, что он набран из кварцевых матовых трубок, установленных вплотную друг к другу. Разогрев идет с помощью нихрома.
По скорости нагрева ВИ у меня проблем нет. Когда считал спираль, то номинальную мощность выбирал при открывании симистора 45…50 эл. градусов. Если, необходимо увеличить скорость нагрева (повысить температуру спирали), то смещаю угол к 10 эл. градусам. Также устроен и НИ.

 

VladimirSk: Когда считал спираль, то номинальную мощность выбирал при открывании симистора 45…50 эл. градусов.
Поясни , хотя бы в двух словах.
И ещё, при увеличении толщины нихрома в спирали, увеличится ли излучаемая длина волны ? При применении трубки с наружным диаметром 12мм и толщиной стенки 1.2мм, какую длину волны можно получить? Трубка матовая, шершавая, то есть
как пошкуреная наждачкой ещё при изготовлении.

 

Устройство ВИ от ERSA550.Размер нагревательной области 50х50.

 

Спираль я мотал сам, но суть не в этом. Опишу общий подход. Берем спираль 220В, мощностью 1кВт. Отрезаем от нее половину и получаем спираль 110В х 500Вт, это есть наша номинальная мощность. Подаем напряжение 110В через ЛАТР и пользуемся. Если, нам, не достаточная скорость нагрева, подымаем напряжение с помощью ЛАТРА до 130…150В. Спираль сильнее разогревается и увеличивается скорость нагрева. Роль ЛАТРА, выполняет симистор. Изменяя угол отпирания симистора, меняем ток, проходящий по спирали, таким образом, можем регулировать нагрев спирали. Я использовал нихром для 1кВт спирали.
Диаметр спирали, диаметр трубки, шероховатость трубки на длину волны излучения не влияют. На длину волны излучения влияет материал, из которого сделана трубка, материал спирали и температура. Шероховатость трубки, и окисление спирали, влияют на коэффициент излучения (КПД системы). В "сканах" таблицы посмотри, как вид обработки нихрома, влияет на коэффициент (последний столбец таблицы).
За прототип своей станции брал ERSA 500A. Вот, извлеченный кадр ВИ, из ролика.

 

Понятно. Примерно я так же понял и при практических наблюдениях.
Если заметили на фото ВИ, в архиве, одна трубка матовая. В процессе изготовления, я её поставил из экономии( был как раз подходящий обрезок), но в последствии обнаружил большую разницу в нагреве, и начал более внимательно присматриваться
ко всем трубкам, и сравнивать характеристики. В две разные трубки. ставил одинаковую спираль и одновременно нагревал.
Под нагреватель в качестве индикатора ложил книгу без обложки , а через каждые 5 страниц заложил факсовую термобумагу.
По началу почернения видно, что под прозрачной трубкой, бумага начинает чернеть быстрее, но по почернению в более глубоких
слоях видно, что при тех же условиях, пятно есть в более глубоких слоях под матовой трубкой, где нет его уже под прозрачной.
То есть здесь косвенно можно увидеть, что в матовой трубке, длина волны, получилась больше. Если длина волны не зависит от
шероховатости поверхности, значит материал из которого она изготовлена, обладает другими свойствами, более нужными для нас.
И если есть выбор, нужно обращать внимание на это.
Так же и с диаметром нихромовой проволоки. Сейчас у меня стоит 1квт спираль, я расширил диаметр намотки до мах. и она у меня поместилась почти полностью. Здесь видно, что при той же подаваемой мощности , она нагревается до менее красного состояния,
значит температура ниже, соответственно и длина волны больше. Вот я и думаю, может есть смысл поставить спираль ещё
более мощную и переделать управление, для снижения отдаваемой мощности до ~800вт , снизится температура разогрева спирали
и соответственно увеличим длину волны. Очень хочется приблизиться по этим параметрам к ЭРСЕ.
Как думаешь, есть смысл идти в этом направлении?

 

Твой оценочно – сравнительный метод с термобумагой, просто СУПЕР!!! +5! Возьму на вооружение. Можно под самый глубокий слой подложить алюминиевую фольгу.
Еще несколько сокращений:
СВИ – светлый излучатель (галогенные лампы)
СИ – средний излучатель (кварцевые или керамические трубки с нихромом)
ТИ – темный излучатель (ТЭНы, специальная керамика).
СВИ рассматривать не будем из-за неэффективности для нашего применения.
Думаю, самым эффективным излучателем (в наших условиях), будет вот такой:
1. Трубка кварцевая шероховатая (диаметр какой есть).
2. Спираль из нихрома, окисленного.
3. Наружный диаметр спирали такой, чтобы плотно входил в трубку.
4. Шаг намотки спирали с минимальным зазором между витками.
5. Вовнутрь спирали, установлен шероховатый кварцевый стержень или трубка (желательно).
6. Источник питания трубки (по напряжению), должен превосходить на 30…50%, от необходимого напряжения питания трубки.
Если есть необходимость, могу объяснить по каждому пункту.
Степан, обрати внимание на кадр IR500A. Это момент отрыва чипа (он еще даже не поднялся в верхнюю точку), а излучатель абсолютно темный. В станции IR550 уже, наряду с ТИ добавлен СИ. СИ – подсвечивает, а ТИ – это 4 темные "колбасы". Таким образом, в IR550, они перекрывают весь диапазон излучения от 3,2 до 9мкм (вот "гады!" ).
К сожалению ТИ, нам не "по зубам". На это есть ряд причин.
P.S. Возможно, несколько дней, не смогу оперативно отвечать.

 

miron63: Как думаешь, есть смысл идти в этом направлении?
Здесь должен быть компромисс. С одной стороны нужно быстро нагреть трубку (подвести повышенное напряжение), далее, уменьшить напряжение до получения, как можно более длинной волны, но, в тоже время обеспечить необходимую скорость нагрева. При таком подходе, ты никуда не денешься от применения симисторов.

 

miron63: Вот я и думаю, может есть смысл поставить спираль ещё
более мощную

Я, тебя немного неправильно информировал. У меня диаметр проволоки НИ - для 1кВт, а на ВИ -1,5кВт.