Ик паяльная станция на arduino. общие вопросы.

Тема в разделе "Глядите, что я сделал", создана пользователем Yojiq, 2 июн 2018.

  1. Vladimir71

    Vladimir71 Нерд

    Хотел в прошлом сообщении написать, но добавлю сейчас. Есть такие выдувные машины, которые с преформы выдувают бутылки. Так вот там очень важна равномерность нагрева. Достигается это посредством нагрева-охлождения. Получается преформа проходит нагрев, потом обдувается воздухом, снова нагрев, обдув и так несколько раз. Получается что охлаждение происходит с наружной стороны стенки, а тепло проникает в середину стенки и на внутреннюю сторону. Таким образом по всей толщине стенки преформы достигается одинаковая температура. Это если бы плату так греть, то температура снизу и сверху была бы одинаковая.
    Ну это я так, для ознакомления, может кому интересно покажется.
     
  2. Beto

    Beto Нерд

    На мой взгляд - идеальная форма нижнего нагревателя - круг. Ща поясню.
    Оперируемый чип или сокет имеет не такие уж большие размеры - максимум ~50x50 mm.
    Соответственно тепло будет распространяться как волны на воде от камушка, никаким квадратом. И даже с квадратным нагревателем - чем дальше от эпицентра - тем круглее. Вроде понятно объяснил.
    Так вот для нижнего нагревателя лучше иметь круглую форму, точнее в центре круг, а дальше кольцевые секции похожие на конфорки на печке как на фото - [​IMG]
    Соответственно от размеров платы подключаем-отключаем секции, а центр - постоянно участвует.
    Понятно, что круг - не идеальная форма для прямоугольных плат и требует больше места.
    Это просто моё размышление.
    p.s. Себе я паялку уже собрал года полтора назад, пусть не до конца, но себя уже окупила.
    Модернизировать её до управления по WiFi из Амэрики мне не надо - не вижу практической нужды.
    У меня есть 4-5 минут на процесс, всё настраивается с кнопок - к чему приложение на телефон, не могу понять?
    К чему ловить миллиметраж в градусах? Ну погрешность в 2-3 градуса чип в труп не превратит.
    Всем удаче в своих сборках и наработках.
    Мой нижний нагреватель вашпе квадратный.
     
  3. SOLOway

    SOLOway Гуру

    Мы открыты для всех! И мы понимаем разницу между привычным и новым, причем не важно, насколько это новое хорошо, или не очень. Тут можно обратиться к химии, - все знают, что формула воды для всех выглядит одинаково :) . Вот это и есть ориентир. Остальное - рассуждения о "вкусе фломастеров" и "разной полезности йогуртов", как мне кажется. Наша цель - качественный инструмент для работы со всеми существующими массово видами BGA технологий, причем на доступном для многих уровне повторения. В этой теме обсуждение и попытки реализации, во второй части - прикладное применение выработанного здесь.
     
    Последнее редактирование: 15 фев 2023
    Vladimir71 и Beto нравится это.
  4. У техноальянса по хитрому сделано. Там сразу же со старта ВИ греется до 85°C, когда температура в зоне пайки доходит до 85°C, ВИ греется до 86°C и так далее температура ВИ постепенно увеличивается относительно температуры зоны пайки. К примеру, при 155°C в зоне пайки, температура ВИ уже 185°C и т.д.. На мой взгляд это отличное решение, нагреватели с большой инерцией лучше прогревать заранее, это также дополнительно помогает равномерно прогреть чип и зону пайки, ну и уменьшает и так увеличенное время термопрофиля. Там еще хитрость есть, если температура зоны пайки не укладывается в термопрофиль, то программа останавливает общее время пайки, и в итоге профиль может растянуться и на 9 мин.(в зависимости от платы), но ПО покажет около 5 мин..
    Вообще да, нужно придерживаться указанных стандартов, при нагреве материал теряет свойства, особенно на температурах выше 220, и чем дольше держать эту температуру, тем быстрее это произойдет. Более того, даже соблюдая термопрофиль, скорее всего плату не получится греть много раз, и если к примеру суммарное время на полке 220 превысит 10 минут, то материал уже начнёт терять свойства. Вся разница будет заключаться в том, что с оборудованием intet можно поменять на плате socket 10 раз, а на буржуйке 5 раз, далее начнутся последствия - вроде разрывов межслойных переходов и т.д.
    Если бы она была идеальная мы бы увидели станции с кругами у топовых разработчиков.
    Я думал про третий нагр. элемент снизу зоны пайки, но здесь есть критичный для меня нюанс - привязка к центру, неудобство установки нестандартных плат с неудобным расположением чипа. Я хотел реализовать передвижную третью зону, но контроллер у меня не заточен под такую конструкцию, возможно потом как ни будь приду к этому..
    2 - 3°C это результат до которого я стремлюсь, но его добиться не так просто. Опять же, вы про какие 2 - 3°C, погрешность термопары, это не страшно. А вот расхождения температур областей зоны пайки - это уже неприятно, а если более 5°C, то уже может быть опасно.
    Проведите эксперимент, на своём творении. Положите по углам и в центре чипа расплющенный припой Pb- с флюсом и запустите процесс пайки, проделайте эксперимент на разных платах с разным расположением чипов, не только в центре платы, но и с краю. Зафиксируйте на камеру и проанализируйте. Там где припой собрался в первый шарик(скорее всего это будет середина чипа) температура не остановилась, а продолжает расти, и до какого уровня она дорастет, будет зависеть от равномерности нагрева зоны пайки. Помимо этого, от неравномерности нагрева, несколько пятаков могут не припаяться, хотя визуально чип сел, и будет дополнительный квест по поиску неисправности. Дорогущие процы intel с 6 поколения от неравномерного нагрева будет гнуть, придётся колхозить рамки или реболить на Pb+. Всё это дополнительные затраты денег и времени, поэтому нужно подойти к этому вопросу серьёзно.
     
    Последнее редактирование: 19 фев 2023
  5. SOLOway

    SOLOway Гуру

  6. Собрал термостат по схеме выше, пока 1 канал.
    Термопару термостата установил на нагревателе без дополнительных примочек, рядом установил термопару мультиметра для построения графика.
    DIR_350°C_100%_32mm_2.4°Cs.jpg
    Термопару мульт-а установил не корректно, из-за этого температура немного занижена, по факту на нагревателе 350-360°С. На графике запечатлен нагрев НИ в момент процесса нагрева платы до 220°С с помощью ВИ и НИ. Как видно, весь процесс, НИ просто поддерживает температуру выставленную на термостате, при этом из-за инерции нагревателя возникает болтанка +-5°С, но особого влияния на температуру нагреваемой платы это не оказывает. Скорость нагрева НИ при напряжении 235В составила 2,4°С/сек..
    Далее я установил термопару мультиметра на плату. Расстояние НИ до платы 32мм, от ВИ до платы 27мм.
    Тест_нагрев_платы_вк_HD5450_чип_23x23mm_.jpg
    Настроил профиль для Pb-, получился такой график.
    ITK_220°_U50%_2min_0.8°Cs(0.75).jpg
    Скорость нагрева в зоне пайки около 0,75°С. К сожалению, с контроллером и нагревателями как у меня, невозможно остановить инерцию нагрева, если установить более высокую скорость т. профиля. Можно сказать - это всё на что способно моё творение.
    Я так же проделал тест на равномерность нагрева по методике описанной выше.
    Применил припой Pb+(т. плавления 185°С), плата видеокарты HD5450, чип 23x23mm, вот что получилось.

    Сразу укажу ,что на видео, моя термопара завышает показания на 2°С, ниже я сделал расчёты учитывая эту поправку. Также стоит отметить, я не добавлял флюс под чип, думаю это тоже может влиять на равномерность нагрева.
    Тест_Pb+.jpg
    Как видно правый верхний угол оказался немного холоднее, от этого пришлось греть чип до 191°С, и на таких температурах это не критично, можно даже разогреть зону пайки(ЗП) до 200°С для уверенности. Но если это припой Pb- (220°С), то пришлось бы уже нагревать зону пайки минимум до 226°С. А в реальных условиях я уже не буду знать какой угол чипа холоднее, и получилось бы так, что чип частично не отпаялся на этом правом верхнем углу. Вот и придётся завышать температуру уже до 230°С. Ну а если совпадает так, что я установлю термопару на самую холодную сторону и нагрею ЗП до 230°С, то в данном случае нагрев самых горячих точек будет уже 237°С, опасненько.
    Кому не лень повторите эксперимент, охота узнать насколько у остальных всё ровно.
     
    Vladimir71 и SOLOway нравится это.
  7. У меня есть замечания. IMHO, если часто и долго работать на такой станции без защиты, есть риск помутнения хрусталика глаз(катаракта) от яркого света и ИК излучения. Думаю, что даже от керамики ИК излучение не полезно для глаз, а от галогена и подавно. Советую вам и всем кто использует галоген, любой(красный ,белый), используйте спец. очки или щиток, например как у PUHUI T-870A. И ещё, у вас верх работает как стробоскоп, вам дурно не становится, это же очень раздражает и глаза, и психику. Не нужно забывать о возможном вреде здоровью, при использовании станции.
     
  8. Beto

    Beto Нерд

    ИнтересТно кто-то работает на станции 24/7? Даже в условиях сервиса на дядю максимум 4 платы на станции спать можно. А основное время занимает диагностика, поиск дефекта. Да и в условиях сервиса нормального будет какая-никакая Термопро, а не наша рабочая кустарщина.
     
    Последнее редактирование модератором: 8 мар 2023
    SOLOway нравится это.
  9. SOLOway

    SOLOway Гуру

    Столы техноальянса излучают ровно в том же диапазоне, что и обычные бытовые батареи отопления, и электроплиты с чугунными конфорками. Признавайтесь, кто видел мастеров, паяющих на техноальянсовой продукции в очках! И пруфы, естественно, публикуйте! Линейные галогенки, в основном, соединяют в станциях по три штуки последовательно, а иногда и по четыре. Интенсивность излучения при таком способе соединения нетрудно представить, к тому же, даже в таком включении, лампы на 100% мощности не работают существенное время. Сухой жар, само собой не сильно полезен глазам, примерно так же, как долгое созерцание дисплея операторами видеонаблюдения.
     
    Vladimir71 и Beto нравится это.
  10. Разные дяди бывают, и не все покупают нормальную оборудку, даже при приличном потоке. Понятное дело, если юзать станцию раз в месяц по 15 минут, то можно не беспокоится за здоровье. На своем же творении, только для настройки и экспериментов, за полгода я запускал процесс пайки уже примерно около сотни раз. Да и в условиях сервиса, при ремонте на отлаженной станции, нередко приходится греть одну и туже плату несколько раз.
    Я работал продолжительное время на термопро, были времена когда приходилось паять на станции каждый день, иногда весь день, стабильно 6 дней в неделю. И я отчетливо чувствовал негативное воздействие на глаза, в конце дня в глазах всегда была мутная пелена. Я действительно пользовался солнцезащитными очками и это помогало. Далее я изготовил камеру с увеличением для того, чтобы наблюдать за процессом пайки/отпайки через монитор.
    Инфракрасное излучение (ссылка на статью)
    Инфракрасные лучи оказывают тепловое действие. По биологической активности они делятся на коротковолновые (760-1400 нм) и длинноволновые (от 1500 нм и выше). Тепловое воздействие этих лучей определяется их поглощением кожей: чем меньше длина волны, тем больше излучений проникает в кожу и не вызывает ощущения тепла и жжения. Длинноволновая инфракрасная радиация поглощается поверхностными слоями кожи, где много терморецепторов, поэтому заметно ощущение жжения. В производственных условиях у работников, имеющих контакт с мощными потоками инфракрасной радиации, отмечаются различные расстройства со стороны органа зрения. Инфракрасное излучение оказывает выраженное тепловое действие на веки, конъюнктиву, оно обладает способностью проникать вглубь глазного яблока и оказывать повреждающее действие на хрусталик. Максимальное повышение температуры отмечается в задней камере глаза, что связано с поглощением радиации пигментным эпителием радужной оболочки, при этом повреждается ферментативная зона около экватора хрусталика. Механизм развития помутнений хрусталика связывают с эффектом инфракрасной радиации (Алиева З.А. с соавт., 1988). Продолжительная работа с источниками интенсивной инфракрасной радиации (расплавленный металл, стекло, технические печи и т. п.) служат причиной хронического блефарита и блефароконъюнктивита. Профессиональная тепловая катаракта (катаракта стеклодувов, металлургов) в начальной стадии имеет характерные клинические особенности. Помутнение возникает сначала у заднего полюса хрусталика, под капсулой. Оно имеет вид мелкозернистого, но четко очерченного помутнения. В последующем помутнение прогрессирует, и хрусталик мутнеет. Характерным для тепловой катаракты является отслоение зонулярной пластинки хрусталика в зрачковой зоне. Она имеет вид прозрачной пленки, расположенной на передней поверхности хрусталика. Только небольшая часть ближних инфракрасных лучей проникает в задний отдел глаза, абсорбируясь пигментным эпителием сетчатки. При взгляде на сильный источник света (солнце, дуговая электросварка) поражается сетчатка и хориоидея. У больных появляются фотофобия, хромотопсия и ощущение плавающего облака в центре поля зрения. Затем возникает относительная или абсолютная центральная скотома, снижается острота зрения.Офтальмологические изменения могут отсутствовать даже при выраженной центральной скотоме. Часто можно увидеть отек центральной области сетчатки с точечными геморрагиями. В дальнейшем возникают желтовато-белые очаги в макулярной зоне, которые могут значительно снизить зрение. Иногда же бывает обратное развитие процесса с полным восстановлением зрения.
    Температура стола термопро макс. 350°С, верх макс. 450°С, в сравнении с температурой спирали ламп макс. 2800°С, если в пол накала 1400°С, интенсивность излучения и спектр у ламп накаливания шире. Конечно, если накрывать сетками и плитами, то прямых лучей от спирати в глаза не попадает, но лучше обезопасится, влияние на глаза, кожу и др. точно есть.
     
  11. Vladimir71

    Vladimir71 Нерд

    Я делаю на галогенках и на ик лампах. Да, смотреть на яркий свет, так же как и на солнце не очень комфортно и полезно, но есть нюансы. Как писали выше, лампы не работают на 100% мощности, так как соединены по 4 штуки. К таму же, зачем на лампы смотреть в начале профиля, при наборе температуры? После набора температуры лампы еле вспыхивают в процессе поддержания температуры. Так что, с минимальной осторожностью ни чего страшного не произойдет.
     
    SOLOway нравится это.
  12. Я понимаю, что НИ снижает интенсивность, но за то ВИ увеличивает интенсивность под конец пайки. А я не могу не смотреть за дорогушей клиентской платой. Особенно при монтаже чипа, и слушать, и смотреть как раз таки требуется весь процесс пайки начиная от 100°C, бывает что чип может съехать, если чуть переборщить с флюсом. Вы поймите я не против галогена, им легко управлять, особенно без плит инерция минимальная, но глаза он жарит и слепит - это его минус, возможно и камеру будет ослеплять. Скажу так, при частом использовании, на любой ИК станции, требуется защищать глаза или наблюдать за процессом через камеру и использовать автоматику для демонтажа чипа.
     
  13. Vladimir71

    Vladimir71 Нерд

    Да ни кто ж не запрещает использовать защиту, лишняя она не будет.

    Ну ни кто же не старается смотреть на пайку сверху, Вы же будете сбоку смотреть. Да и если уж так критично, на открытые участки ламп можно положить какой нибудь термостойкий материал, что бы прикрыть свет. У меня есть такой материал и планы на него, при работе будет видно, использовать или нет.
     
  14. SOLOway

    SOLOway Гуру

    Есть реализация от одного из соратников.
    У меня конфорка не позволила, из-за формы распределения нихромовой ленты, добиться равномерной температуры по всему полю стеклокерамики.
    Есть также ещё один соратник - Евгений, который сделал из штатной ленты от конфорок свой нагреватель, уложив ленту равномерно на плите из суперизола. Евгений успешно эксплуатирует станцию на постоянной основе.
    Не все конфорки подходят, реализация Евгения получилась неплохим решением - самостоятельное формирование поля излучателя с помощью укладки ленты (лента имеет снизу "колышки", которые отлично держат ленту при втыкании их в суперизол).
     
  15. Wzor

    Wzor Нерд

    @SOLOway а Евгений случаем не выкладывал инфу про свою станцию из штатной ленты и суперизола?
     
  16. SOLOway

    SOLOway Гуру

    @Wzor Вот фото станции Евгения.
     

    Вложения:

    Wzor нравится это.
  17. SOLOway

    SOLOway Гуру

    Продолжение.
     

    Вложения:

    Wzor нравится это.
  18. SOLOway

    SOLOway Гуру

    окончание.
     

    Вложения:

    Wzor нравится это.
  19. SOLOway

    SOLOway Гуру

    Перенёс сюда, ибо нет вопросов по конкретному собираемому проекту, а есть лишь перечисление попыток попробовать запустить разные ветки. Здесь и будем обсуждать.
     
  20. Wzor

    Wzor Нерд

    В скетче kluch_5.2d есть много параметров которые надо менять при настройке. И изменять с клавы немного неудобно( Например(по мануалу в pdf) - "ред. длительности удержания уставки шага профиля (0-255сек)" это надо 255 раз нажать на кнопку(((
    Можно как то изменить чтобы при удержании кнопки показания сами менялись, а не тыкать пока палец не отсохнет(?