Проект по созданию инфракрасной паяльной станции

Наконец-то появилась возможность рассказать о чем-то действительно интересном. Около полугода тому назад появилась потребность в инфракрасной паяльной станции, для замены чипов и процессоров в корпусе BGA. Конечно, проще всего собрать средства и приобрести готовое решение, но так как гость с отвалом чипа не такой уж и частый, и стоимость данного станка зашкаливает за 100000 рублей, было решено постепенно и не торопясь собрать собственный экземпляр ИК паяльной станции. 

Внимание! Я не профессионал в построении электроники. Данная информация не является инструкцией по изготовлению ИК паяльной станции. Все расчёты и узлы были изготовлены по личному навыку. Будьте максимально осторожны и внимательны при работе с электричеством!

Список деталей и компонентов для ИК станции

  • Корпус от стоечного сервера (б.у.), или любой другой – 1 шт.,
  • Фотоувеличитель УПА-2 1959 г.в. – 1 шт.,
  • Керамический ИК нагреватель 600w, 245×65 мм – 4 шт.,
  • Керамический нагреватель 450w, 80×80 мм – 1шт.,
  • PID контроллер температуры REX-C100 – 1 шт.,
  • PID контроллер температуры PC-410 – 1 шт.,
  • Твердотельное реле FOTEK SSR-40 – 2 шт.,
  • Термопара типа К для предварительного нагревателя (нижнего) – 1 шт.,
  • Термопара для верхнего нагревателя типа К с трубкой – 1 шт.,
  • Автомат электрический 16А – 2 шт.,
  • Керамическая колодка для подключения нагревателей – 3 шт.,
  • Мощная колодка для подключения всей электроники (10 контактов) – 1 шт.,
  • Кнопка старт-стоп (общая) – 1 шт.,
  • Кнопка с фиксацией – 1 шт.,
  • Кнопка без фиксации – 1 шт.,
  • Блок питания 12V – 1 шт., 
  • Кулер 90х90 мм – 4 шт.,
  • Монитор.,
  • Кронштейн для монитора.,
  • Тонкий клиент на жестком диске или компьютер.,
  • Разъем RS-232 мама (COM) для подключения PC-410 к ПК – 1 шт.,
  • Кабель, термоусадка, клеймы, болты, гайки, саморезы, стяжки, свёрла и т.д.,
  • Стол для крепления печатных плат – 1 шт.

С чего начался весь проект

Около 2 месяцев назад, в предприятии по соседству, началась распродажа ненужного IT оборудования, мимо которого я не мог пройти. Первым же делом я ухватил стоечный серверный корпус, идеально подходивший по размерам и с защитой от несанкционированного управления. Благо я не первый и не последний желающий создать бюджетную но ничем не уступающую заводскому аналогу паяльную станцию. Найдя в просторах интернета единомышленников, которые поделились опытом разработки самодельной станции, я собрал всю необходимую информацию и приступил к работе.

Приступаем к работе над проектом

Первым делом необходимо подготовить корпус для будущей ИК станции. Освобождаем корпус от всех комплектующих, оставляем только разъём для подключения питания в 220V, и систему охлаждения. Далее, измеряем площадь будущего проёма для крепления керамических нагревателей и делаем разметку учитывая количество нижних нагревателей, в моём случае их 4, размером 245х65 мм. При помощи дрели сверлим несколько крупных отверстий, для дальнейшего вырезания проёма электро-лобзиком. Следующим этапом идёт сверление отверстия для стойки верхнего нагревателя, располагающегося возле тыльной стороны корпуса, по центру изготовленного проёма, подберите оптимальное расстояние, советую сделать это после сборки верхнего нагревателя

Предварительный нижний нагреватель BGA

Предварительно заказал на алике 4 керамических нагревателя, размером 245х65 мм для ИК станции ACHI IR PRO, мощностью в 600W, PID контроллер температуры REX-C100, твердотельное реле FOTEK SSR-40, термопару типа К. Для рефлектора (отражателя) и крепежной платформой я выбрал дюралевую пластину размером 270х270х2 мм. Данный металл имеет отражающую поверхность, легкую теплопроводность, и простоту в обработке. Первым делом необходимо точно разметить поверхность согласно крепежным элементам нагревателей, фиксируются они при помощи стальных скоб и уплотняющей “пружины”. Далее при помощи дрели сверлим отверстия, затем потеем с надфилем и плоским напильником. Советую делать на 3 мм шире самого крепёжного выступа, так-как керамика очень хрупкая. Далее монтируем нижние нагреватели на посадочные места. Для подключения я выбрал две керамические колодки, они предназначены для высоких нагрузок и температуре, идеально подходят. Подключение нагревателей вы можете увидеть на фото. Провода для нагревателей я использовал от кабеля питания стиральной машины, очень мощные, плюс вся проводка на клеймах и термоусадке.

Верхний нагреватель BGA ИК станции

Предварительно заказал на алике 1 керамический нагреватель фирмы Yarboly 80×80 мм, мощностью в 450W, PID контроллер температуры PC-410 фирмы Yarboly, твердотельное реле, термопару типа К. Далее нам понадобится советский фотоувеличитель УПА-2 1959 (ищем, покупаем), для изготовления кронштейна (держателя) верхнего нагревателя. Демонтируем все лишние детали, оставляем только посадочное место, стойку и функциональную часть. Откручиваем крепежное место увеличителя, отрезаем ножовкой нижнюю часть, затем переворачиваем и подгоняем деталь для большего градуса поворота. Для изготовления корпуса верхнего нагревателя нам понадобятся 5 монтажных уголков 90х90 мм из строительного магазина. 4 из них собираем в кубическую конструкцию при помощи стяжек, свариваем. Из листа металла 150х90 мм делаем П-образную деталь. Стороны детали 90х90 мм – верх, 25 мм загнутые стороны. Вырезаем отверстие для вентилятора, привариваем к кубической конструкции из уголков (подробнее на фото). Из пятого уголка изготавливаем крепление для верхнего нагревателя, вырезаем у одной из сторон паз, размером с крепежный выступ нагревателя. Собираем все в единую конструкцию, монтируем и подключаем охлаждение – 12V ( отдельный слаботочный кабель), нагреватель при помощи мощного кабеля и керамической колодки. Я использовал оплётку от блока питания PC, для эстетичности. Обжимаем концы проводников клеймами и изолируем термоусадкой. 

Электроника и начинка, подключение

Для удобства разборки устройства я подключил все узлы на одну мощную колодку, имеющую 10 ячеек. Подключение довольно простое и изображено на схемах в изображении. Для предварительного нагревателя я выбрал простой и надежный PID контроллер REX-C100, он лишь необходим для поддержки стабильной температуры. Для верхнего же нагревателя я установил более сложную PID контроллер PC-410 с термопрофилем в несколько шагов и 10 программами для любого вида пайки. Данный контроллер распространен во многих инфракрасных паяльных станциях. Имеет многочисленные настройки и подключение к компьютеру! Работает эта красота путём импульсной подачи тока на нагреватель при помощи твердотельных реле, тем самым поднимая, опуская или удерживая температуру. На компьютере мы можем загружать термопрофиль, контролировать работу паяльной станции. Температура измеряется термопарой, одну из которых мы помещаем непосредственно между нижними нагревателями контроллера REX-C100, а вторая термопара подключается к контроллеру PC-410, и размещается на самой плате, в области паяльных работ (не на самом верхнем нагревателе), делается это для точного определения температуры при пайке. Вырезаем необходимое отверстие для установки контроллеров, изготавливаем панель из пластика, монтируем на горячий клей.

Стол для монтажа печатных плат

Изготовил стол из подручных средств и сноровки. Было в наличии пару крепёжных реек от телекоммуникационного шкафа и метровая шпилька с резьбой. Разрезал рейку пополам, прикрутил болтами и гайками к верхней крышке корпуса. Поперечные сделал из шпильки, благодаря отверстиям шпильку легко переставить, тем самым регулировать стол под размер платы. Зажимается с двух сторон гайками. Платы размещаются любого размера, зажимаются на канцелярские прищепки (пока что).

Станцию протестировал, работает прекрасно! Плату не гнёт, не вздувает, довольно быстро чип готов к снятию. Товарищ продал вакуумный пинцет, чему я был очень рад! Его то мне и не хватало. 

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.