Plotësimi i pllakës së nxehtësisë së saldimit: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Bashkimi i përbërësve të vegjël SMD mund të jetë mjaft sfidues, por procesi gjithashtu mund të automatizohet. Kjo mund të bëhet duke aplikuar pastën e saldimit dhe duke e pjekur atë, ose në një furrë (reflow) ose në një pjatë të nxehtë (si një pjatë gatimi në kuzhinën tuaj). Përreth internetit, kam parë shumë furra DIY të rimbushura; sipas mendimit tim ata kanë një dobësi të madhe: ata zënë shumë hapësirë. Kështu që vendosa të ndërtoja një pjatë të nxehtë në vend.

Pllaka e nxehtë është plotësisht e programueshme, në mënyrë që të mund të shtohet çdo profil mbushës. Procesi i rimbushjes është automatizuar plotësisht. Le të ndërtojmë!

Hapi 1: Pjesët dhe mjetet

Pjesët

• Pjatë e nxehtë, unë e mora nga një wok i vjetër
• Stafetë e gjendjes së ngurtë (SSR)
• Kabllo të energjisë
• Prizë USB (prizë amerikane)
• LCD
• Tabela e prototipimit
• Arduino nano
• Tituj femrash
• Lloji K Termoelement + MAX 6675 amplifikator
• Shtyp butonin
• Kabllo USB në mini USB

Mjetet

• Kapëse
• Ngjitës druri
• Lazerprerës
• Stërvitje
• Makine per ngjitjen e metalit

Hapi 2: Rasti

Për rastin kemi dy mundësi, në varësi të pllakës tuaj të nxehtë. Një opsion i parë është të modifikoni rrethimin ekzistues, kjo është e zbatueshme nëse është mjaft e madhe për të akomoduar një SSR, LCD etj. Në rastin tim megjithatë, nuk kishte vend të mjaftueshëm, kështu që më duhej të hartoja një të re.

Rasti është bërë nga MDF me lazer të prerë. Për shkak të menteshës së gjallë, ky dizajn mund të bëhet vetëm në një lazerprerës: çarje të vogla në MDF e bëjnë atë të aftë të përkulet. Pjesët mund të ngjiten së bashku si një enigmë, thjesht përdorni kapëse të mjaftueshme. Shtoni pllakën e nxehtë dhe sigurojeni në vend (e imja është e siguruar me vida në pjesën e poshtme).

Disa vrima shtesë duhet të shpohen: një për kordonin e energjisë, një për butonin dhe dy për LCD. Në këtë mënyrë, çdo buton, LCD, … që keni vendosur përreth mund të përshtatet. LCD pastaj mund të vidhet në vend, së bashku me butonin.

Termoelementi duhet të shtypet fort kundër pllakës së nxehtë. Shponi një vrimë dhe ushqeni termoelementin. Tjetra, duhet të shtypet kundër MDF. Kam përdorur një shirit të vogël kallaji, por ju gjithashtu mund të përdorni shirit ose një kravatë me zinxhir (shponi 2 vrima pranë vrimës së termoçiftit dhe ushqeni kravatë me zip përmes tyre).

Diçka që duhet të jeni të vetëdijshëm: mund të pyesni nëse përdorimi i MDF në kombinim me një pjatë gatimi 250 ° C është një ide e mirë. Në përgjithësi nuk është, por unë e kam bërë çështjen të tillë që ky të mos jetë rrezik.

Pjesët e MDF prekin vetëm këmbët e pllakës së nxehtë, të cilat janë dukshëm më të ftohta (maksimum 60 ° C) sesa pjesa e sipërme e pllakës së nxehtësisë. Kudo tjetër, MDF dhe pllaka e nxehtë ndahen nga një hendek i vogël ajri. Meqenëse ajri është një izolues shumë i mirë, MDF nuk nxehet fare, e lëre më të marrë zjarr. Për më tepër, temperatura është e lartë vetëm për disa minuta, kështu që këmbët nuk mund të arrijnë kurrë të njëjtën temperaturë me atë të lartë (gjendja e qëndrueshme nuk arrihet kurrë).

Shtova skedarin Fusion 360 në mënyrë që ta rregulloni atë sipas nevojave tuaja. Vetëm mbani parasysh paralajmërimin e mësipërm kur rregulloni modelin për pllakën tuaj të nxehtë.

Hapi 3: Elektronikë

Pjesa elektronike e këtij projekti është mjaft e drejtpërdrejtë, ne vetëm duhet të lidhim disa module së bashku. Arduino merr temperaturën nga një termoelement, sinjali i të cilit përforcohet nga MAX6675. Pastaj shfaq temperaturën në një LCD dhe kalon një rele të gjendjes së ngurtë (SSR) nëse është e nevojshme. Gjithçka përshkruhet në diagram.

Tension i ulët

Meqenëse ato nuk tërheqin shumë energji, ne thjesht mund të lidhim gjithçka me kunjat Arduino dhe të konfigurojmë kunjat e kërkuar për energji dhe tokë.

Për shkak të disa kufizimeve të hapësirës, nuk doli aq mirë sa kisha shpresuar. Unë montova gjithçka në një copë të vogël të dërrasës së ngjitur, të ngjitur në pjesën e pasme të ekranit LCD. MAX6675 ishte ngjitur në pjesën e pasme me një shirit të dyanshëm.

Arduino mundësohet nëpërmjet mini portit USB, kështu që ne e lidhim atë përmes një kabllo USB me tullën e energjisë. Ideashtë një ide e mirë të testoni sistemin në këtë pikë para se të shkoni më tej.

Tension të lartë

Tani mund ta lidhim vetë pllakën e nxehtë. Meqenëse kjo është instalime elektrike, duhet të jemi shumë të kujdesshëm: sigurohuni që gjithçka të jetë e shkyçur kur punoni në të!

Para së gjithash, ne duhet të tokëzojmë pllakën e nxehtë për të parandaluar goditjen nga rryma nëse diçka shkon keq. Hiqeni kabllon e rrymës dhe vidhosni fort tela tokëzimi të verdhë/jeshil në zorrë.

Tjetra, ne do të lidhim dy terminalet e pllakës së nxehtësisë me rrjetin nëpërmjet SSR. Lidhni tela të drejtpërdrejtë (kodi i ngjyrës varet nga vendi juaj) në njërën anë të SSR. Lidhni anën e dytë të SSR me pllakën e nxehtësisë përmes një teli të shkurtër (i njëjti matës/diametër si kablli i energjisë). Fundi tjetër i pllakës së nxehtë shkon në tela neutrale. Shtova një fotografi të instalimeve elektrike para se të montoja pllakën e nxehtë në kasë për ta bërë të qartë këtë.

Instalimi i përshtatësit të energjisë është më i lehtë: tela e drejtpërdrejtë shkon në një terminal, dhe neutrale në tjetrin. Edhe pse jetoj në Evropë, kam përdorur një përshtatës të energjisë amerikane për këtë: vrimat në kunjat janë shumë të përshtatshme për të lidhur terminalet me lopatë.

Kjo përfundon elektronikën, tani le të fryjë pak jetë në të me kod.

Hapi 4: Programimi

Kodi është ai që e kthen një wok memec në një pjatë të nxehtë të rimbushur. Kjo na lejon të kontrollojmë saktësisht temperaturën dhe të shtojmë profile të personalizuara të rimbushjes.

Rimbush profilet

Fatkeqësisht, bashkimi i rimbushjes nuk është aq i thjeshtë sa ndezja e ngrohësit, pritja dhe fikja e tij përsëri. Temperatura duhet të ndjekë një profil specifik, të ashtuquajturin profil reflow. Një shpjegim i mirë mund të gjendet këtu, ose në vende të tjera në rrjetet e ndërlidhura.

Kodi lejon ruajtjen e profileve të shumta për të kënaqur nevojat e ndryshme (kryesisht saldim me plumb ose pa plumb). Një shtypje e thjeshtë e butonit kalon mes tyre. Ato shtohen në Times_profile dhe Temps_profile, të cilat janë të dy 4 vektorë kolonë. Kolona e parë është për fazën e ngrohjes paraprake, e dyta për fazën e njomjes, pastaj ngritja lart dhe në fund faza e rimbushjes.

Kontrolli i pllakës së nxehtë

Drejtimi i pjatës së nxehtë të tillë që ndjek këtë trajektore nuk është i drejtpërdrejtë. Shkenca pas kësaj quhet teori e kontrollit. Dikush mund të shkojë shumë në thellësi këtu dhe të hartojë kontrolluesin e përsosur, por ne do ta mbajmë atë sa më thjeshtë që të jetë e mundur duke siguruar akoma një rezultat të mirë. Hyrja në sistemin tonë është SSR, e cila e ndez ose fik atë, dhe dalja është temperatura, të cilën ne mund ta matim. Duke ndezur ose fikur SSR, bazuar në këtë temperaturë ne prezantojmë reagime, dhe kjo është ajo që na lejon të kontrollojmë temperaturën. Unë do të shpjegoj procesin sa më intuitivisht të jetë e mundur dhe do të shpjegoj se si mund të karakterizoni pjatën tuaj të veçantë të nxehtë për të punuar me kodin që kam bërë.

Ne të gjithë e dimë se kur ndizni një ngrohës, ai nuk nxehet menjëherë. Ekziston një vonesë midis ndezjes (veprimit) dhe nxehtësisë (reagimit). Pra, kur duam të arrijmë një temperaturë prej 250 ° C, duhet ta fikim pllakën e nxehtë disa kohë para kësaj. Kjo vonesë mund të matet duke ndezur pllakën e nxehtë dhe duke matur kohën midis ndezjes dhe ndryshimit të temperaturës. Le të supozojmë se vonesa është 20 sekonda. Plotësoni këtë për ndryshoren "TimeDelay".

Një mënyrë tjetër për ta parë atë do të ishte si më poshtë: nëse e fikim ngrohësin në 250 ° C, ai do të arrijë një vlerë më të lartë - të themi 270 C - dhe pastaj do të fillojë të ftohet disi. Diferenca në temperaturë është tejkalimi - 20 ° C në rastin tonë. Plotësoni këtë për ndryshoren "overShoot".

Si përfundim: arritja e 250 ° C kërkon që ne të fikim pllakën e nxehtë në 230 ° C dhe të presim edhe 20 sekonda që pllaka e nxehtë të arrijë këtë temperaturë të tejkalimit.

Kur temperatura ka rënë, pllaka e nxehtë duhet të ndizet përsëri. Pritja për një rënie prej 20 ° C nuk do të jepte një rezultat të bukur, kështu që përdoret një prag i ndryshëm. Ky quhet kontroll me histerezë (vlera të ndryshme për tu ndezur dhe fikur). Shpërthime të vogla maksimumi 10 sekonda përdoren për të ruajtur temperaturën.

Matjet

Për të verifikuar kontrolluesin, i regjistrova të dhënat në një skedar excel përmes Putty (një terminal serik për PC me disa veçori të mrekullueshme). Siç mund ta shihni, profili i reflow i prodhuar është më se i mirë sa duhet. Jo keq për wok elektrik të lirë!

Hapi 5: Provoni dhe shijoni

Janë bërë! Ne e kemi kthyer një wok të vjetër në një pjatë të nxehtë të rimbushur!

Vendosni pllakën e nxehtë, zgjidhni një profil të rimbushjes dhe lini makinën të bëjë punën. Pas disa minutash, saldimi fillon të shkrijë dhe bashkon të gjithë përbërësit në vend. Vetëm sigurohuni që të lini gjithçka të ftohet para se ta prekni. Përndryshe, mund të përdoret gjithashtu si para-ngrohës, i cili është i përshtatshëm për dërrasat me aeroplanë të mëdhenj tokësorë.

Shpresoj se ju ka pëlqyer projekti dhe keni gjetur frymëzim për të bërë diçka të ngjashme! Mos ngurroni të shikoni udhëzimet e mia të tjera: