Atualização de ferramentas: ferro de solda Hakko FX-951 e mais

Ferramentas adequadas são essenciais, por outro lado, é um pobre artesão que culpa suas ferramentas. Em qualquer dos casos, achei que era um bom momento para atualizar algumas de minhas ferramentas para trabalhar com eletrônicos – principalmente o ferro de solda, mas também algumas outras peças diversas, incluindo cabos de teste de multímetro, pinças, faca e solda. Neste artigo, cobrirei o que fiz e o atualizei e concluirei com o uso das novas ferramentas para reconstruir um circuito prototipado em uma placa de circuito impresso (como mostrado na imagem à esquerda).

Esta é apenas minha experiência, não necessariamente o melhor conselho. Eu recomendo e fui amplamente inspirado pelas recomendações nestes vídeos:

embora tenham um foco um pouco diferente: engenharia eletrônica profissional e reparo eletrônico, respectivamente, enquanto eu sou mais um amador casual. Primeiro, vamos começar com a atualização dos acessórios do multímetro:

Eletrodos eletrodos

Muito se tem falado sobre a escolha de um multímetro (veja por exemplo EEVblog # 75 – Guia de compra de multímetro digital para iniciantes), mas acontece que já tenho um Fluke 179, um produto sólido. No entanto, os cabos que vieram com o multímetro, como todos os cabos originais, são muito grossos para trabalhos eletrônicos finos.

Adquiriu o multímetro de cabo de teste universal Ultra Fine 1000V 20A da Aliexpress, encontrado em / r / electronics codeandsolder review que considera os condutores bons, mas baratos, enviado pela China Post:

Com o conector de plugue banana envolto, não é possível inserir em um multímetro Fluke 179 com jaque banana fêmea recuado:

Sem problemas, corte a mortalha com uma tesoura, saia facilmente e encaixe:

Talvez não seja adequado para alta corrente, mas aproveitando o ponto mais fino, alcança convenientemente os orifícios da placa de ensaio. Resistência medida de 0,2 Ω:

Pinças

Para segurar componentes pequenos, adquira a pinça profissional de tecnologia de precisão ESD de ponta fina de aço inoxidável Wiha 44501 com punho dissipador estático e hipoalergênico, comprimento total de 130 mm. Não é barato, mas tem excelentes avaliações de um fabricante confiável.

Testando a dessolda, pior aderência que o alicate de bico fino, o que não é inesperado, portanto, ainda mantendo o alicate no kit de ferramentas. Essas pinças Wiha podem ser úteis posteriormente para soldar componentes minúsculos de montagem em superfície.

Faca

A placa de circuito impresso que estarei usando em breve foi recuperada de outro projeto que usava menos de um terço do espaço. Marcou o tabuleiro e depois o quebrou na borda de uma mesa.

Usava tesouras de jardim para pontuar, mas limpou a borda com uma faca com tampa X-ACTO Z Series # 1 (XZ3601) (chegou no final do dia):

Ferro de soldar

O kit antigo

Estação de solda econômica do Pro’s Kit 6PK-353A, uma estação barata com potência selecionável de 20W / 40W. Ponta oxidada, poderia substituir a ponta do cinzel, mas está na hora de substituí-la por uma unidade melhor.

Analógico ou digital?

Dave Jones no EEVblog # 180 Soldering Tutorial recomendou o Hakko FX-888 ou outras marcas conhecidas, incluindo Weller, Metcal. O analógico FX-888 não é mais fabricado, a substituição é digital: Estação de solda digital Hakko FX-888D. O controle de temperatura e outras configurações são ajustáveis ​​por meio de uma interface de botão de pressão.

Não é um fã da interface digital, com uma interface de usuário de botão complicada substituindo o dial de controle de temperatura analógico intuitivo. Aparentemente, não estou sozinho: uma petição para nos trazer de volta a maçaneta !? Uma reclamação para as estações de solda modernas.

Que tal comprar um modelo analógico mais antigo? Houve algumas ofertas atraentes em vários sites, mas então descobri que Hakko é a marca de ferro de solda mais clonada do mundo. Alguns dos clones podem ser aceitáveis, outros podem ser inferiores ou perigosamente inseguros; não arriscar.

No entanto, mesmo com a interface de usuário ruim, o ajuste do controle de temperatura deve ser raramente raro, portanto, não é um grande problema. Então, cedi ao digital.

Hakko FX-951

Talvez seja um exagero para os meus propósitos, mas fui com a estação de solda Hakko FX951 com pacote de ponta de cinzel T15-D08 / D12 / D24 / D32 / D52. O FX-951 geralmente não vem com pontas, pois há muitos para escolher, mas este vem com um conjunto de pontas de cinzel úteis.

Qual é a diferença em relação ao meu ferro velho? O Kit do Pro tinha potência ajustável, mas nenhum controle de “temperatura” de outra forma. Com o Hakko você insere a temperatura desejada e a temperatura da ponta é regulada.

Louis Rossmann: As ferramentas que uso e por que as comprei também recomendam o FX-951, reforçando minha decisão de compra.

Seleção da ponta do ferro de soldar

Há uma grande variedade de pontas de ferro de solda disponíveis na Hakko. Para a peça de mão FM-2027 incluída com o FX-951, em NA / EU, a série T15 é usada.

Anteriormente, comprei uma ponta de cobre 99 ¢ na ponta de solda de cobre puro de cobre puro Aliexpress sem chumbo 900M-T-I para Hakko 936 FX-888D Saike 909D. Cobre sólido em vez de ferro / cromo, sem aquecedor integrado. Destinado ao FX-888D, não cabe no Pro’s Kit nem no FX-951. Comparação com o antigo Pro’s Kit danificado, dica muito usada:

Dicas compatíveis da análise da estação de solda Hakko FX-951 da jwelectro:

As pontas T15 vêm em muitas formas exóticas, mas a forma D, também conhecida como a ponta do cinzel, é de uso mais geral:

O kit que encomendei veio pré-embalado com:

Se eu fosse pedir tudo de novo, poderia ter optado pela estação de solda Hakko FX-951 com um kit de ponta cinzel T15-D16 1,6 mm, um pouco mais barato com apenas uma ponta, e o T15-D16 1,6 mm parece ser mais comum. Vou usar uma ponta de cinzel com certeza, mas quais dimensões?

EEVblog # 180 – Tutorial de solda Parte 1 – Ferramentas recomenda uma ponta de aproximadamente 2 mm para a maioria das soldas, ou menor. Do que eu tenho, poderia ir com o T15-D12 (1,2 mm) ou o T15-D24 (2,4 mm). Teste o T15-D12 primeiro.

Monte o ferro, inserindo a ponta na luva e depois a luva na peça de mão, enfie na almofada resistente ao calor e, em seguida, conecte na estação. Ligado, saudado com uma campainha estridente soando e o display mostrando “S-E”. O manual diz para verificar se a ponta está inserida corretamente e para medir a resistência, deve ser de 10 Ω ±. Medido em 8 Ω.

Verifique novamente a dica. É necessário conectá-lo à manga até ouvir um clique, então funciona. Ligue, aquece em alguns segundos! Derrete a solda rapidamente:

Muito rapidamente, quase instantâneo em comparação com o antigo ferro do Pro’s Kit.

Temperatura

Por padrão, na fábrica a temperatura predefinida é definida para 750ºF. Sim, fahrenheit, embora o manual online dissesse que 350ºC era o padrão. Eu o mantive nesta temperatura por enquanto. O FX-951 tem 75 W (70 W para o ferro), em comparação com a potência selecionável de 20 W / 40 W no Kit Pro. Faixa de temperatura de 400–840ºF (200–450ºC) com estabilidade de temperatura de ± 9ºF (5ºC) de acordo com o manual.

Bips : quando o ferro é colocado em seu suporte, ele entra no modo de espera, resfriando a uma temperatura mais baixa e, quando removido, volta a aquecer em alguns segundos. A estação emitirá um bipe quando atingir a temperatura definida.

Isso é realmente irritante. Felizmente, a Hakko lançou uma atualização de firmware para permitir a desativação do bipe: Parâmetros adicionais para silenciar alarmes FX-951:

Como resultado do feedback do cliente, o firmware da estação de solda Hakko FX-951 foi aprimorado para incluir dois novos parâmetros, conforme descrito acima.

O firmware não pode ser atualizado pelo usuário, mas o FX-951 com números de série maiores que 0005951208012611 inclui esta opção, o meu incluiu. “Alarme para temperatura definida” é o parâmetro # 6. Para editar os parâmetros, siga as instruções de @jwrelectro:

Chega de alarme de temperatura, muito melhor.

O uso de um “cartão de controle” para alterar as configurações é um pouco estranho, mas é mais adequado para uso em uma fábrica onde um engenheiro define as configurações e os técnicos não devem alterá-las. Para uso doméstico, mantenho o cartão inserido a maior parte do tempo. Nada mais é do que um pedaço de plástico para acionar um sensor óptico interno, jwrelectro impresso em 3d. De qualquer forma, passando para a solda.

Solda

Atualizado para Multicore / Loctite 3096525-M 60/40 de solda de 0,48 mm de alguns RadioShack 60/40 de diâmetro de 0,062 & quot; (1,5748 mm) solda. A nova solda é muito mais fina:

mas visivelmente mais nocivo. Não que você queira respirar a fumaça da solda, mas foi motivação suficiente para ligar outro ventilador para soprar a fumaça. A ventilação adequada é essencial. Talvez um extrator de fumaça de solda. Por enquanto, usando um ventilador doméstico semelhante a este Honeywell:

e uma lâmpada de mesa fluorescente com pescoço flexível para visibilidade. O ventilador doméstico funciona decentemente bem, mas não direciona precisamente o fluxo de ar para um receptáculo como uma exaustão adequada faria.

Pasta de solda: Pasta de solda de baixa temperatura sem chumbo e sem chumbo 15 gramas. Mantenha refrigerado. Sem forno de refluxo ou estação de ar quente ainda, mas queria me familiarizar com a pasta de solda; não usei ainda, aderindo ao fio de solda.

Aplicação: reconstruindo o circuito da ponte h

Para colocar essas novas ferramentas em teste, peguei o circuito conectado ao céu de Construindo uma ponte H a partir de uma fonte de alimentação ininterrupta recuperada e soldou-o em uma placa de circuito RadioShack perfurada. Novos componentes não soldados dos velhos estabilizadores de energia, o presente recuperado que continua sendo oferecido. Isso foi muito mais fácil com o Hakko FX-951 em comparação com o Pro’s Kit 353A, a ponta fornecendo uma superfície plana não danificada, mantendo a temperatura de forma consistente.

Embora seja um circuito relativamente simples, o tempo gasto incluindo redesenho, dessoldagem, solda e solução de problemas foi estimado em cerca de 4 horas, um bom teste de uso dessas novas ferramentas em uma aplicação prática para um projeto sério.

Primeiro soldando os transistores de junção bipolar:

e o inverso:

Conectando todos os drivers do transistor, usando um layout estilo placa de ensaio:

Modifiquei ligeiramente o circuito, usando apenas um resistor pull-up de 1 kΩ na porta NMOS NOR, e puxando-o para + 5V em vez de + 3,3V para evitar ter de conectar ambas as tensões ao circuito – isso é seguro, pois a saída é usada apenas para acionar os transistores BJT, não realimentada para o GPIO Raspberry Pi de 3,3 V apenas, e a saída GPIO com + 3,3 V de altura é aceitável como entrada.

Para comparação, o velho e feio circuito sky-wired:

desmontado:

Placa nova soldada, tive alguma dificuldade com as almofadas de PCB de um lado desmontando – para projetos futuros, deve tentar baixar de 750ºF para 600ºF e ir mais rápido – ainda tenho maneiras de melhorar minhas habilidades de soldagem, mas funciona:

Arrumei as interconexões usando um cabo de 7 pinos que eu tinha com 6 fios (presumivelmente faltava um para codificação):

Muito mais limpo, não é?

Esta placa se conecta à placa de ensaio e ao motor da bandeja da seguinte maneira:

E o quadro completo em ação:

Esquemático:

Esquema atualizado disponível: https://github.com/rxseger/rp-hbridge

Conclusões

A diferença entre o velho e o novo ferro de solda é a noite e o dia. A ponta esquenta antes que eu perceba, mantém a temperatura constantemente e a ponta do cinzel de alta qualidade fornece precisão no trabalho em componentes pequenos. Este Hakko FX-951 foi meu primeiro ferro de soldar com controle de temperatura regulado, agora que experimentei, não vou voltar a ser um ferro não controlado.