Jak lutować - podstawowy przewodnik po lutowaniu: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Lutowanie to proces łączenia dwóch metali za pomocą lutownicy za pomocą lutu w celu utworzenia niezawodnego złącza elektrycznego.

Jest to podstawowy przewodnik lutowania dla początkujących dotyczący ręcznego lutowania lutownicą. Mam nadzieję, że będzie to dobra pomoc dla większości Twoich projektów DIY z elektroniki. Jeśli masz doświadczenie w lutowaniu, Twoje komentarze są mile widziane w obszarze "komentarze". W tej instrukcji omówię następujące tematy:

- środki ostrożności przed rozpoczęciem operacji lutowania

-dobór odpowiedniej lutownicy i lutownicy

- przygotowanie do lutowania

-lutowanie

-kontrola połączeń lutowanych

Krok 1:

Większość drutów lutowniczych lub pasty lutowniczej zawiera ołów (stop lutowniczy jest mieszaniną cyny i ołowiu). Podczas lutowania ołów może wydzielać niebezpieczne dla zdrowia opary. Ponadto drut lutowniczy zwykle ma topnik w środku drutu. Istnieją różne rodzaje lutów rdzeniowych o różnej szybkości lutowania do strumienia. Topnik zawierający kalafonię (kalofonia) wytwarza opary lutownicze, które w przypadku wdychania mogą być niebezpieczne. • Lutowanie powinno odbywać się tylko w dobrze wentylowanym pomieszczeniu. • Stosuj pochłaniacz dymu • Lutownica jest bardzo GORĄCA (dla większości operacji lutowania temperatura żelazka wynosi 350 -400 stopni Celsjusza). Nigdy nie dotykaj końcówki lutownicy ręką. • Nigdy nie zostawiaj rozgrzanego żelazka na czymkolwiek innym niż podstawka na żelazko. • Trzymaj łatwopalne ciecze i materiały (takie jak alkohol, rozpuszczalniki itp.) z dala od miejsca pracy. • Nosić okulary ochronne. • Nie odcinaj bolca uziemiającego na żelaznej wtyczce, aby pasował do nieuziemionego gniazdka. • Trzymaj przewody do podgrzania pęsetą, szczypcami lub zaciskami, aby uniknąć poparzenia palców przez rozgrzane przedmioty. • Nosić ochronę przed wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD), jeśli zamierzasz lutować elementy wrażliwe na ładunki elektrostatyczne, takie jak elementy CMOS. W przypadku większości projektów DIY wystarczy założyć opaski ESD na nadgarstki (pokazane na zdjęciu poniżej). • Po lutowaniu umyć ręce mydłem i wodą.

Krok 2:

Głównym wymaganiem w procesie lutowania jest ciepło. Lutownica to narzędzie generujące ciepło. Szeroki wybór stacji lutowniczych, lutownic i pistoletów lutowniczych. Występują w szerokiej gamie kształtów, rozmiarów i mocy. Która lutownica jest dla Ciebie najlepsza, zależy od rodzajów projektów lutowniczych, które planujesz wykonać. Kliknij tutaj, jeśli chcesz przeczytać recenzje niektórych najpopularniejszych lutownic. Do każdego projektu lutowniczego potrzebujesz wystarczającej ilości ciepła, aby szybko stopić lut i przyłożyć go do złącza lutowniczego, ale jednocześnie nie chcesz zbyt dużej ilości ciepła, które może spalić lub stopić delikatne elementy elektroniczne na płytkach drukowanych. Jeśli nie zwracasz uwagi na temperaturę żelazka, możesz przypadkowo zrujnować swój projekt lutowania, stosując zbyt dużo ciepła. Zbyt dużo ciepła z lutownicy może uszkodzić, a nawet podnieść i złamać miedziane przewodniki i podkładki na płytce drukowanej. Elektroniczna kontrola temperatury oznacza, że zawsze będziesz wiedzieć, czy grot lutownicy jest wystarczająco gorący dla lutowanego materiału. To znacznie ułatwia proces lutowania. Temperaturę lutownicy można regulować za pomocą pokrętła regulacji temperatury na panelu przednim - możesz precyzyjnie kontrolować temperaturę lutownicy w zakresie 9 stopni Fahrenheita. Oznacza to, że możesz mieć pewność, że Twoja lutownica jest wystarczająco gorąca i gotowa do lutowania, a jednocześnie wiesz, że nie jest zbyt gorąca, aby spalić elementy na płytce drukowanej. To jest główny powód, dla którego zawsze polecam lutownicę z kontrolowaną temperaturą. W tej instrukcji używam lutownicy sterowanej temperaturą Weller WESD51 o mocy 50 W. Do operacji lutowania potrzebujemy również lutu. Jednym z najczęściej stosowanych stopów lutowniczych jest lut, który zawiera 60% cyny (Sn) i 40% ołowiu (Pb). Innym powszechnie używanym stopem lutowniczym jest lut, który zawiera 63% cyny (Sn) i 37% ołowiu (Pb) – sprawdza się to szczególnie dobrze w przypadku małych części elektronicznych. Ostatnio obserwuje się duży wzrost użycia lutów bezołowiowych, ponieważ opary ołowiu mogą być niebezpieczne dla zdrowia. Lut ma najczęściej postać drutu lutowniczego (z topnikiem w środku drutu). Drut lutowniczy jest dostępny w różnych rozmiarach, ale do lutowania obwodów elektronicznych zwykle używamy drutu lutowniczego o grubości 010” 020” i 030”. W tym projekcie używam drutu lutowniczego 030” o zawartości 60% cyny (Sn) i 40 % ołowiu (Pb).

Krok 3:

Włącz przełącznik zasilania na stacji lutowniczej. Ustaw żądaną temperaturę stacji lutowniczej przekręcając pokrętło na przednim panelu. Większość dobrych stacji lutowniczych potrzebuje 1-2 minuty, aby osiągnąć żądaną temperaturę. Użyj wody destylowanej do zwilżenia gąbki w stojaku (gąbka powinna być wilgotna, nie mokra). Końcówkę żelazka należy czyścić przed każdym użyciem, przecierając ją wilgotną gąbką (gdy końcówka jest wystarczająco gorąca). Nową końcówkę przed pierwszym użyciem należy pokryć, podgrzać, a następnie pokryć lutem (ta technika nazywana jest „cynowaniem” grota). Celem cynowania jest utworzenie wokół grotu cienkiej warstwy, która zapewnia lepsze przenoszenie ciepła z grotu do spoiny lutowniczej. Tylko czysta żelazna końcówka dobrze przenosi ciepło. Wyczyść odpowiednio obszar lutowania i wszystkie komponenty. Wszystkie elementy muszą być czyste i wolne od utleniania lub innych zanieczyszczeń. Nie da się wykonać dobrego połączenia lutowniczego na zabrudzonej powierzchni lutowniczej – lut po prostu nie przyklei się do zabrudzonego elementu lub zabrudzonych padów na płytce drukowanej. Podkładki miedziane na płytce drukowanej należy przetrzeć rozpuszczalnikiem, takim jak alkohol izopropylowy, w celu usunięcia smaru i w razie potrzeby patyczkiem ściernym. Następnie należy nałożyć trochę topnika. Topnik to mieszanka naturalnych i syntetycznych kalafonii. Topnik usuwa warstwę tlenku i usuwa go podczas procesu lutowania. Ten film tlenkowy tworzy się bardzo szybko na powierzchni nagrzanego metalu.

Krok 4:

Włóż element do płytki drukowanej za pomocą pęsety. Jeśli lutownica jest wystarczająco gorąca, zdejmij ją ze stojaka i trzymaj jak długopis. Umieść grot lutownicy w złączu lutowanym i przytrzymaj przez kilka sekund. Upewnij się, że żelazna końcówka dotyka jednocześnie miedzianej podkładki na płytce drukowanej i przewodu komponentowego. Podgrzanie tylko jednej części, ale nie drugiej, spowoduje powstanie źle uformowanych połączeń. Połączenie termiczne to obszar styku końcówki żelaznej z powierzchnią złącza lutowanego. Kontakt pomiędzy żelazną końcówką a powierzchnią jest zwykle bardzo małą linią prostą wzdłuż żelaznej końcówki. Połączenie termiczne można znacznie zwiększyć, dodając niewielką ilość lutowia do linii styku końcówki żelaznej z powierzchnią. Stopiony lut tworzy mostek cieplny pomiędzy grotem a złączem lutowniczym. Ten mostek lutowniczy zapewnia lepsze i szybsze przekazywanie ciepła do złącza lutowanego. Kontynuuj podgrzewanie, a następnie nałóż trochę lutu na złącze lutowane, a nie na końcówkę lutownicy. Lut powinien stopić się i płynnie spłynąć na miedzianą powierzchnię podkładki wypełniając szczelinę między ołowiem elementu a miedzianą podkładką. Dwa najczęstsze problemy z lutowaniem to dodawanie za dużo lub za mało lutu. Całą operację lutowania należy zakończyć w czasie krótszym niż 2 sekundy. Czas operacji lutowania zależy od temperatury żelazka i wielkości spoiny. Jeśli będziemy stosować ciepło dłużej niż 2 sekundy, może to spowodować uszkodzenie podkładek lub przewodów na płytce drukowanej lub uszkodzenie elementów wrażliwych na temperaturę. Wyjmij lutownicę, utrzymując próg złącza - nie przesuwaj płytki drukowanej przez kilka sekund, aby złącze ostygło i lut zestalił się. Oczyścić pozostałości topnika alkoholem etanolowym lub innym rozpuszczalnikiem.

Krok 5:

Natychmiast po lutowaniu rozpocznij oględziny złącza lutowanego. Do prawidłowej i dokładnej kontroli wymagana jest dobra lampa powiększająca (lub mikroskop). Użyj omomierza, aby sprawdzić ciągłość połączenia lutowanego. Sąsiednie elementy mogą być ze sobą zmostkowane lub złącze może wymagać dodatkowego lutu w celu zapewnienia dobrej ciągłości elektrycznej - za dużo lutowia spowoduje zmostkowanie, a za mało lutu może spowodować słabe złącza lutownicze. Dobra spoina lutownicza powinna być gładka, w kształcie wulkanu, błyszcząca i błyszcząca. Złe połączenia lutowane to połączenia lutowane na zimno, mostki lutownicze, kulki lutownicze.

Kliknij tutaj Lutownica, jeśli chcesz kupić lutownicę. Jeśli chcesz rozpocząć naukę lutowania, kliknij tutaj.