.
Lutowanie przeraża niektórych, a są i tacy, którzy mówią co za problem, ale lepiej nie brać z nich przykładu przy lutowaniu.
Zacznijmy od podstaw.
Taki mały przewodnik po lutowaniu.
Od czego zacząć?
Tak, tak wiem takich poradników jest dużo i łatwo je znaleźć w internecie.
Spróbuję tu jednak napisać mini przewodnik o lutowaniu nie wdając się w szczegóły. Zaledwie postaram się przybliżyć temat tym, którzy stawiają pierwsze kroki w lutowaniu elektroniki i prawdopodobnie nie będą się tym zajmować profesjonalnie.
Cyna bezołowiowa...
Pominę ten temat, bo o tym można by długo. Poczynając od składu, przez temperaturę topnienia, żywotność połączeń czy ewentualny negatywny wpływ na elementy lutowane.
Oczywiście ołów jest szkodliwy, ale nie produkujemy sprzętu do masowej sprzedaży i przepisy UE nas tu nie dotyczą. Nie będziemy pracować z cyną z Pb po klika godzin dziennie przez miesiące.
Należy się zaopatrzyć w cynę "elektroniczną", a nie w twardą cynę np do lutowania rynien.
Używam skrótowo nazwy "cyna". Dokładniej jest to lut cynowy. Stop cyny z ołowiem z rdzeniem zwanym topnikiem nadającym płynność lutowi w czasie roztapiania.
Dobór grubości cyny uzależniony jest od tego jakiej wielkości elementy będziemy lutować. Do podstawowych prac wystarczą dwie grubości 1mm i do mniejszych elementów 0.5mm. Sam często używam cyny 0.25mm, ale tak drobnych elementów może nie będziecie musieli lutować.
Wybór grubości cyny to bardzo indywidualna sprawa. Nie ma jednoznacznej receptury.
Podstawa to lutownica. Zapewne każdy jakąś ma. Najczęściej transformatorową o bliżej nieznanych parametrach.
Zaproponuję jednak lutownicę kolbową z regulowaną temperaturą o mocy 50W.
Taką lutownicę można bez problem nabyć w internecie już za 30.00 PLN. Np w DIOLUT.
Jeżeli zamierzasz jeszcze czasem coś lutować to może zastanowić się na zakupem prostej stacji lutowniczej. Kiedyś to był sprzęt dla zawodowców. Dziś dostępne są tanie stacje lutownicze, które dobrze służą lutownikom.
Aktualnie jest promocja na stację lutowniczą Repro 936 w DIOLUT - cena 65.00 PLN
Stacja ma regulację temperatury, a co najważniejsze kolba lutownicy jest lekka i poręczna.
Stacja Repro 936 posiada zabezpieczenie ESD SAFE chroniące elementy elektroniczne przez uszkodzeniem.
Dodatkowo posiada wymienne groty. Dla podstawowego lutowania oprócz ostrzowego grotu I, który jest w zestawie, poleciłbym dodatkowo dwa groty dłuta:
- grot dłuto 1.2D
- grot dłuto 2.4D
Oprócz lutownicy potrzebujemy jeszcze cynę i topnik. Topników jest spory wybór. Pasty lutownicze aktywne nie zalecałbym do lutowania elektroniki, ponieważ pozostałości jej po lutowaniu trzeba precyzyjnie usunąć, gdyż pozostawienie jej będzie agresywnie oddziaływać na elementy metalowe.
Są różne pasty specjalistyczne, które można pozostawić po lutowaniu, ale zazwyczaj są to drogie pasty lutownicze i przy "niedzielnym" lutowaniu nie opłaca się w nie inwestować.
Jako topnik polecę tradycyjną kalafonię.
Przydałaby się "trzecia ręka", gąbka do czyszczenia grotów lutownicy i ewentualnie odsysacz lutowniczy.
Cyna Cynel z topnikiem LC60 1.00mm w fiolce
Cyna Cynel z topnikiem 0,5mm
Kalafonia
Gąbka do czyszczenia grotów lutownicy
Trzecia ręka
Odsysacz lutowniczy
Zacznijmy od przygotowania topnika - płynnej kalafonii.
Potrzebujemy mały zakręcany słoiczek np po przecierze pomidorowym (oczywiście dokładnie umyty). Wsypujemy do niego dokładnie pokruszoną kalafonię. Połowę objętości pudełeczka kalafonii około 20g. Czym drobniej pokruszymy tym szybciej się rozpuści w spirytusie spożywczym, którym zalejemy kalafonię w słoiczku. Polecam spirytus spożywczy, a nie denaturat, który wydziela dość nieprzyjemny zapach zwłaszcza przy podgrzewaniu. Odradzam wszelkiego rodzaju rozpuszczalniki do farb czy lakierów, które pod wpływem wysokiej temperatury mogą się zapalić.
Ile mamy dolać spirytusu spożywczego? Na tyle, aby uzyskać roztwór nasycony czyli na tyle, aby kalafonia ponownie się nie krystalizowała (około 20-30ml etanolu na 20g kalafonii).
Tak przygotowana płynna kalafonia jest dobrym topnikiem. Kalafonia dobrze zabezpiecza miedź przed utlenianiem i nie trzeba usuwać resztek takiego topnika po lutowaniu. Kalafonia również zabezpiecza płytkę drukowaną (laminat) przed utlenianiem.
Kalafonia ułatwia lutowanie nadając płynność roztopionemu lutowi.
Do lutowania będziemy używać lutownicy kolbowej. Zatem czas przygotować gąbkę do czyszczenia grotu. Gąbka powinna być solidnie nasączona wodą. Będziemy o nią ocierać grot lutownicy, aby pozbywać się resztek cyny z grotu. Utrzymanie grotu w czystości zapobiega przywieraniu do niego cyny. Tak, grot zawsze powinien być czysty nawet bez śladowej ilości cyny.
Opowieści, że cynę przenosimy na lutowany element rozgrzanym grotem, to jakieś opowieści z mchu i paproci.
Cynę (fachowo nazywana tinolem) przykładamy do rozgrzewanego grotem lutownicy elementu. a nie do grota.
Podgrzanie elementu przez 3-4 sekundy i przyłożenie z drugiej strony cyny powinno dać dobry efekt lutowania. Nie bójmy się przegrzania elementów lutowanych. Nawet 5 sekundowe grzanie grotem lutownicy nie przegrzeje tych elementów.
Za mało cyny jak i jej za dużo w miejscu lutowania jest błędem. Kształt lutowania powinien być wklęsły tak jakby cynę wessało.
Temperatura topnienia cyny bezołowiowej uzależniona jest od składu stopu i jest wyższa od 220°C.
Temperatura topnienia cyny z ołowiem (cyna Cynel z topnikiem) to 190°C.
Pomiar temperatury w lutownicy kolbowej dokonywany jest w kolbie, a nie na końcówce grotu. Końcówka grotu jest cienka, zatem grot szybko się rozgrzewa, ale i szybko stygnie oddając temperaturę podgrzewanemu elementowi. Aby uzyskać szybko temperaturę topnienia cyny na podgrzewanym elemencie proponuję ustawić na regulatorze temperaturę w przedziale 300-350°C. Oczywiście jest to przykładowe i zależy od kalibracji pomiaru temperatury, grubości grotu, grubości cyny, wielkości lutowanych elementów.
Każdy musi to doświadczalnie dobrać indywidualnie do potrzeb.
Przygotowanie elementów do lutowania.
Zarówno pola lutownicze (tzw pady) jak końcówki drutów, przewodów powinny być oczyszczone i odtłuszczone. Wyznaję szkołę, która podaje, aby elementy przed połączeniem lutem pobielić cyną. Z końcówki przewodu ściągamy izolację (nie polecam topienia nad zapalniczką izolacji). Odsłonięty drut lub linkę z cieńszych drutów należy oskrobać z lakieru izolacyjnego, którym druty są powleczone. Można to wykonać przez zeskrobanie lakieru tępym ostrzem noża (nie opalamy lakieru nad płomieniem zapalniczki). Oskrobane druciki w lince możemy skręcić w palcach. Używanie do tego kombinerek nie jest polecane, ponieważ szczęki kombinerek zazwyczaj mamy zanieczyszczone jakimś smarem lub innym tłuszczem, a końcówki do pobielenia powinny być odtłuszczone. Przygotowaną końcówkę przewodu zanurzamy w przygotowanym roztworze kalafonii i odstawiamy na chwilę, aby spirytus odparował.
Rozgrzany grot lutownicy przykładamy od spodu przy odciętej końcówce przewodu. Chwilę podgrzewamy drut (3-4 sekundy) i od góry do końcówki odizolowanego przewodu między grot, a odciętą izolację przykładamy cynę. Cyna po rozgrzanej końcówce przewodu powinna się rozpłynąć w czym pomoże naniesiona kalafonia.
Przykład prawidłowego pobielenia końcówki przewodu.
Przykład prawidłowego połączenia drutu i linki.
Przykład prawidłowego i nieprawidłowego pobielenia końcówki przewodów.
Który jest który? Zdecyduj sam...
Połączenie lutem dwóch pobielonych przewodów.
Po prawej przykład nieprawidłowego lutowania dwóch pobielonych przewodów.
Wpływ temperatury grotu lutownicy na jakość pobielenia. Na zdjęciu poniżej:
po lewej stronie przykład, gdy temperatura była za niska,
po prawej gdy temperatura była zbyt wysoka,
w środku idealnie pobielona końcówka przewodu.
Przykład lutowania przewodu do płytki z miedzią.
Na drugim zdjęciu cyna rozlana po płytce, ale samo połączenie lutownicze dobrze wykonane i widoczne jest wciągnięcie cyny przy łączeniu przewodu z płytką.
UWAGA!
cdn...
Zobacz:
Interesujący opis lutowania. Głównym tematem jest lutowanie elementów smd, ale podano dużo ciekawych informacji okraszonych filmami.
Poradnik lutowania
Trzy częściowy film z poradami o lutowaniu. Polecam zwłaszcza drugą część:
Part 1: Soldering Tutorial Part 1 - Tools
Part 2: Soldering Tutorial Part 2
Part 3: Soldering Tutorial Part 3 - Surface Mount
Dla tych, którzy lubią historie obrazkowe polecam komiks:
BHP
Od tego ten opis powinien właściwie się zacząć. Przed przystąpieniem do prac lutowniczych należy odpowiednio przygotować miejsce pracy. Warsztat powinien być czysty bez zbędnych przedmiotów i naczyń z płynami łatwo palnymi. W czasie lutowania wydzielają się lotne substancje, które są szkodliwe dla zdrowia. Parująca w wyniku podgrzania kalafonia może powodować podrażnienie drug oddechowych. Zadbajmy zatem o dobrą wentylację miejsca, w którym prowadzimy prace lutownicze. O tym, że kolba i grot lutownicy rozgrzewa się nawet do 500°C wiadomo, ale nie wolno o tym zapominać. Może to powodować oparzenia lub wzniecenie pożaru.
Zachowajmy szczególną uwagę przy pracach związanych z lutowaniem.
.
