Инфракрасная паяльная станция
VladimirSk: Твой оценочно – сравнительный метод с термобумагой, просто СУПЕР!!! +5! Возьму на вооружение. Можно под самый глубокий слой подложить алюминиевую фольгу.
Тогда, чуть добавлю. Сверху можно положить чипы, и можно будет сравнить, как непосредственно, через тело чипа проходит
излучение, кое что можно увидеть. Непосредственно под нагревателем, факсовая бумага, чернеет за несколько секунд, сюда
лучше подходит лист с лазерной цветной печатью. У меня, под руками, оказались старые мануалы, с цветными обложками, по
выгоранию краски, хорошо видно равномерность, границы и центр нагрева.
VladimirSk: 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.
С теми нагревателями, что у меня сейчас, без проблем справляется реле. По программе, каждую секунду измеряется температура, и расчитывается какая должна быть. Если температура ниже расчётной, на секунду включается нагрев, если выше нагрев выключается( быстро снижается температура спирали), то есть за короткое время можно получить излучение с разной длиной волны (теоретически), но это в том случае если есть запас по мощности нагревателя, а с этим туговато. Для ремонтных
целей, последний участок термопрофиля, скорость выше 0,8гр/сек, не нужна, поэтому мой 1кВт нагреватель, вроде как справляется, но не помешает если будет лучше. А вот если буду, увеличивать диаметр нихрома, то конечно, без симмисторов
не обойтись. И здесь уже надо будет, менять весь алгоритм нагрева.
Привет, Степан! У меня есть ряд вопросов:
1. Есть ли смысл рассмотреть различные конструкции излучателей? Отметить их "плюсы" и "минусы". Твое мнение?
2. Какой программой и версией открывается твоя схема? Я пользуюсь EAGLE Layout Editor v. 5.10.0 (в ней создаю схему, компоную и развожу печатную плату).
3. Будем анализировать профили и их реализацию, при различных способах управления нагревательным элементом (реле, симистор), а также, "сопровождение" по профилю? Принцип управления нагревателем с помощью реле, я знаю, но твою принципиальную схему не видел (не смог открыть).
miron63: И здесь уже надо будет, менять весь алгоритм нагрева.
Алгоритм может остаться прежним. Просто вместо "вкл\выкл" угол отпирания симистора "больше\меньше". При таком раскладе, можно реже контролировать температуру.
VladimirSk: 1. Есть ли смысл рассмотреть различные конструкции излучателей? Отметить их "плюсы" и "минусы". Твое мнение?
ДА. Особенно ВИ. Все возможные варианты. Комбинированные варианты ( кварц + керамика ). Как я уже отмечал ранее - это и
есть основной элемент станции. Всё остальное может быть в совершенно в разном исполнении и давать одинаковый положительный результат.
VladimirSk: Какой программой и версией открывается твоя схема?
Схема создана Splan7. В архив вложил схему в формате "jpg".
http://moemesto.ru/MIRON63/all/
файл "Самодельная ИК станция для пайки BGA.zip"
VladimirSk: 3. Будем анализировать профили и их реализацию, при различных способах управления нагревательным элементом (реле, симистор), а также, "сопровождение" по профилю? Принцип управления нагревателем с помощью реле,
Это, чуть позже. С силовой электроникой я встречаюсь не часто, но зто не сложно восполнить. С помощью микроконтроллера,
можно выполнить любой алгоритм ( насколько хватит фантазии ) , ресурсов здесь значительно больше, чем нужно для нашей задачи.
По ВИ. Тут думаю надо определится, что мы хотим получить.
Что замечено из практики. При применении нагревателей с большой яркостью свечения, то есть с высокой температурой спиралей, результаты печальные. По измерению термопары, как будто всё нормально, но по визуальным наблюдениям видно:
все электролиты по близости оказываются вздутые. Видать, температура по поверхостному слою в стороны, распределяется быстрее, чем в глубь платы. На чипах, с малым кристаллом и текстолитовой подложкой, зачастую возникали пузыри. То есть ничего хорошего. Такой эффект, наблюдается при применении спирали 500Вт ( диаметр нихрома ~0.25). Для обеспечения необходимой скорости нагрева, нагреватель разогревался до ярко красного состояния. Некоторое время пользовался таким нагревателем, приходилось уменьшать скорость нагрева и чип прикрывать кусочком фольги.
Поставил спираль 1кВт( диаметр нихрома ~0.4) , разогревается до нормально-красного состояния и ситуация совсем изменилась.
То есть думаю двигаться нужно в направлении уменьшения температуры спирали ( увеличении длины волны ), при которой
еще можно обеспечить необходимую температуру платы. Возможно поместить в центр нагревателя керамического стержня,
трубки будут нагревать его и из за разной инерционности, в центре, будет присутствовать более широкий спектр.
Или применить какие нибудь, другие прибамбасы, для создания подобного эффекта.
Ещё по возникновению пятна на бумаге, замечено, что разогрев начинается с центра и только потом расходится в стороны, и это понятно. Может есть смысл, трубки располагать не в одной плоскости, а две центральные углубить.
Думаю из этих критериев, нужно отталкиваться.
Твоё мнение и идеи.
miron63: По ВИ. Тут думаю надо определится, что мы хотим получить.
При таком основательном подходе, необходимо более подробно, не спеша, рассмотреть каждый аспект.
1. Шероховатая кварцевая трубка, повышает КПД излучения и, в тоже время, больше рассеивает коротковолновую составляющую, нагретой спирали. Поэтому, может сложиться впечатление, что шероховатая трубка имеет более длинноволновый спектр излучения.
2. Наружный диаметр спирали должен плотно входить в трубку. "Львиная доля" ИК излучения, приходится на нагретую кварцевую трубку. Поэтому, в идеальном случае, температура спирали и трубки, должна быть, одинаковой. Но, на практике, этого достичь не удается. При свободном размещении спирали в трубке, нагрев трубки осуществляется через ИК излучение спирали и нагретый воздух внутри трубки, что приводит к большой разнице температур, между спиралью и трубкой. Для улучшения теплопередачи, необходимо, чтобы был непосредственный тепловой контакт со спиралью. Еще лучших результатов, можно достичь, если заполнить трубку, мелким прожаренным, кварцевым песком или, растертым в порошок, кварцевым стеклом. Но это усложняет процесс изготовления.
3. Навивка спирали, должна быть с минимальным зазором между витками. При зазоре между витками равным диаметру проволоки спирали, происходит максимальный нагрев соседних витков, вызванный максимальной площадью, взаимного ИК облучения соседних витков. Нам это, абсолютно, не нужно. Большее расстояние между витками, ведет к уменьшению площади прикосновения спирали с трубкой и уменьшению теплового контакта.
4. Установку КЕРАМИЧЕСКОГО стержня внутрь спирали, рассмотрим в ТИ.
Можно уменьшить влияние коротковолнового спектра (нагрева поверхности платы), подавая заниженное напряжение на спираль, но при этом значительно возрастет время нагрева излучателя, что нас не устраивает. Можно, кратковременно подать повышенное напряжение на спираль и, при достаточном теплообмене, между спиралью и трубкой, произойдет быстрый нагрев излучателя, а также, исключит резкий нагрев поверхности платы.
Вот такой нагревательный элемент получился.
miron63: Вот такой нагревательный элемент получился.
Или это такая фотография, или на самом деле у тебя спираль светлая. Если светлая, то извлеки ее из трубки и подключи питание через ЛАТР. Нагрей до 1000 – 1100градусов (ярко-желтый цвет) и подержи в таком состоянии минут 10 – 15. После охлаждения она должна быть черная (окисленная). После этого, вставь обратно в трубку. По ИК излучению светлая и темная спираль "небо и земля". Можешь сам, убедится. Включи в таком состоянии, а потом после почернения. А саморезы с компьютера "приворовываешь"? 
VladimirSk: Нагрей до 1000 – 1100градусов (ярко-желтый цвет) и подержи в таком состоянии минут 10 – 15.
Я в курсе. Фото делал ещё до включения. Уже опробовал в одиночном порядке. Результаты очень даже понравились. Единственное, может с
мощностью переборщил. Здесь нихром 0.8мм , получилось 3.8 ом.