रिफ्लो सोल्डरिंग हॉटप्लेट: 5 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

छोटे एसएमडी घटकों को मिलाप करना काफी चुनौतीपूर्ण हो सकता है, लेकिन इस प्रक्रिया को स्वचालित भी किया जा सकता है। यह सोल्डरिंग पेस्ट लगाकर और इसे (रीफ्लो) ओवन में या गर्म प्लेट पर (जैसे आपकी रसोई में खाना पकाने की प्लेट) बेक करके किया जा सकता है। वेब पर, मैंने कई DIY रीफ़्लो ओवन देखे हैं; मेरी राय में उनके पास एक बड़ा नकारात्मक पहलू है: वे बहुत अधिक जगह लेते हैं। इसलिए मैंने इसके बजाय एक हॉटप्लेट बनाने का फैसला किया।

हॉटप्लेट पूरी तरह से प्रोग्राम करने योग्य है, ताकि किसी भी रिफ्लो प्रोफाइल को जोड़ा जा सके। रिफ्लो प्रक्रिया तब पूरी तरह से स्वचालित होती है। चलो निर्माण करते हैं!

चरण 1: पुर्जे और उपकरण

पार्ट्स

• गरम थाली, मुझे मेरी एक पुरानी कड़ाही से मिली है
• सॉलिड स्टेट रिले (एसएसआर)
• पावर कॉर्ड
• यूएसबी पावरप्लग (यूएस प्लग)
• एलसीडी
• प्रोटोटाइप बोर्ड
• अरुडिनो नैनो
• महिला शीर्षलेख
• K थर्मोकपल + MAX 6675 एम्पलीफायर टाइप करें
• दबाने वाला बटन
• यूएसबी से मिनी यूएसबी केबल

उपकरण

• क्लैंप
• लकड़ी की गोंद
• लेसरकटर
• ड्रिल
• सोल्डरिंग आयरन

चरण 2: मामला

मामले के लिए आपके हॉटप्लेट के आधार पर हमारे पास दो विकल्प हैं। पहला विकल्प मौजूदा बाड़े को संशोधित करना है, यह व्यवहार्य है यदि यह एसएसआर, एलसीडी आदि को समायोजित करने के लिए पर्याप्त है। मेरे मामले में, हालांकि, पर्याप्त जगह नहीं थी, इसलिए मुझे एक नया डिजाइन करना पड़ा।

मामला लेसरकट एमडीएफ से बना है। जीवित हिंग के कारण, यह डिज़ाइन केवल लेज़रकटर पर बनाया जा सकता है: एमडीएफ में छोटे स्लिट इसे मोड़ने में सक्षम बनाते हैं। टुकड़ों को एक पहेली के रूप में एक साथ चिपकाया जा सकता है, बस पर्याप्त क्लैंप का उपयोग करें। गर्म प्लेट डालें और इसे जगह पर सुरक्षित करें (मेरा तल में शिकंजा के साथ सुरक्षित है)।

कुछ अतिरिक्त छेदों को ड्रिल करने की आवश्यकता है: एक पावर कॉर्ड के लिए, एक बटन के लिए और दो एलसीडी के लिए। इस तरह, कोई भी बटन, LCD, … आपके आस-पास बिछा हुआ है, फिट करने के लिए बनाया जा सकता है। फिर एलसीडी को बटन के साथ, जगह में खराब किया जा सकता है।

थर्मोकपल को गर्म प्लेट के खिलाफ मजबूती से दबाया जाना चाहिए। एक छेद ड्रिल करें और थर्मोकपल को खिलाएं। अगला, इसे एमडीएफ के खिलाफ दबाया जाना चाहिए। मैंने टिन की एक छोटी पट्टी का उपयोग किया है, लेकिन आप टेप या ज़िप टाई का भी उपयोग कर सकते हैं (थर्मोकूपल छेद के बगल में 2 छेद ड्रिल करें और ज़िप टाई को खिलाएं)।

कुछ के बारे में पता होना चाहिए: आप सोच रहे होंगे कि क्या 250 डिग्री सेल्सियस खाना पकाने की प्लेट के साथ एमडीएफ का उपयोग करना एक अच्छा विचार है। सामान्य तौर पर ऐसा नहीं है, लेकिन मैंने मामला ऐसा बना दिया है कि यह कोई खतरा नहीं है।

एमडीएफ के पुर्जे केवल हॉटप्लेट के पैरों को छूते हैं, जो हॉटप्लेट के शीर्ष की तुलना में काफी ठंडे (अधिकतम 60 डिग्री सेल्सियस) होते हैं। हर जगह, एमडीएफ और हॉटप्लेट एक छोटे से हवा के अंतर से अलग हो जाते हैं। चूंकि हवा एक बहुत अच्छा इंसुलेटर है, एमडीएफ बिल्कुल भी गर्म नहीं होता है, आग लगने की तो बात ही छोड़ दें। इसके अलावा, तापमान केवल कुछ ही मिनटों के दौरान अधिक होता है, इसलिए पैर कभी भी उसी तापमान तक नहीं पहुंच सकते जैसे शीर्ष (स्थिर-स्थिति कभी नहीं पहुंचती)।

मैंने फ़्यूज़न 360 फ़ाइल को जोड़ा ताकि आप इसे अपनी आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित कर सकें। अपने स्वयं के हॉटप्लेट के लिए डिज़ाइन को ट्यून करते समय बस उपरोक्त चेतावनी को ध्यान में रखें।

चरण 3: इलेक्ट्रॉनिक्स

इस परियोजना का इलेक्ट्रॉनिक्स हिस्सा काफी सीधा है, हमें केवल कुछ मॉड्यूल को एक साथ जोड़ने की जरूरत है। Arduino को थर्मोकपल से तापमान मिलता है, जिसका सिग्नल MAX6675 द्वारा बढ़ाया जाता है। यह तब एक एलसीडी पर तापमान प्रदर्शित करता है और यदि आवश्यक हो तो एक सॉलिड स्टेट रिले (एसएसआर) स्विच करता है। सब कुछ आरेख पर दर्शाया गया है।

कम वोल्टेज

चूंकि वे बहुत अधिक शक्ति नहीं खींचते हैं, हम बस सब कुछ Arduino पिन से जोड़ सकते हैं और बिजली और जमीन के लिए आवश्यक पिन को कॉन्फ़िगर कर सकते हैं।

कुछ स्थान सीमाओं के कारण, यह उतनी अच्छी तरह से नहीं निकला जितना मैंने आशा की थी। मैंने सब कुछ परफ़ॉर्मर के एक छोटे से टुकड़े पर लगाया, जो एलसीडी स्क्रीन के पीछे मिलाप किया गया था। MAX6675 को कुछ दो तरफा टेप के साथ पीछे की ओर टेप किया गया था।

Arduino मिनी USB पोर्ट के माध्यम से संचालित होता है, इसलिए हम इसे USB केबल के माध्यम से पावर ब्रिक से जोड़ते हैं। आगे बढ़ने से पहले इस बिंदु पर सिस्टम का परीक्षण करना एक अच्छा विचार है।

उच्च वोल्टेज

अब हम हॉटप्लेट को ही कनेक्ट कर सकते हैं। चूंकि यह मुख्य वायरिंग है, इसलिए हमें बहुत सावधान रहना चाहिए: सुनिश्चित करें कि इस पर काम करते समय सब कुछ अनप्लग हो गया है!

सबसे पहले, हमें कुछ भी गलत होने पर इलेक्ट्रोक्यूशन को रोकने के लिए हॉटप्लेट को ग्राउंड करना चाहिए। पावर केबल को स्ट्रिप करें और केसिंग पर पीले/हरे ग्राउंडिंग वायर को मजबूती से स्क्रू करें।

इसके बाद, हम हॉटप्लेट के दो टर्मिनलों को SSR के माध्यम से मेन से जोड़ेंगे। लाइव वायर (रंग कोड आपके देश पर निर्भर करता है) को SSR के एक तरफ से कनेक्ट करें। SSR के दूसरे हिस्से को शॉर्ट वायर (पावर केबल के समान गेज/व्यास) के माध्यम से हॉटप्लेट से कनेक्ट करें। हॉटप्लेट का दूसरा सिरा न्यूट्रल वायर में जाता है। मैंने इसे स्पष्ट करने के लिए मामले में हॉटप्लेट को माउंट करने से पहले वायरिंग की एक तस्वीर जोड़ी।

पावर एडॉप्टर को वायर करना आसान है: लाइव वायर एक टर्मिनल पर जाता है, और न्यूट्रल दूसरे में। हालांकि मैं यूरोप में रहता हूं, मैंने इसके लिए एक यूएस पावर एडॉप्टर का उपयोग किया: कुदाल में छेद कुदाल टर्मिनलों को संलग्न करने के लिए बहुत सुविधाजनक हैं।

यह इलेक्ट्रॉनिक्स को लपेटता है, अब कोड के साथ इसमें कुछ जीवन उड़ा देता है।

चरण 4: प्रोग्रामिंग

कोड वह है जो एक गूंगा कड़ाही को एक रिफ्लो हॉटप्लेट में बदल देता है। यह हमें तापमान को सटीक रूप से नियंत्रित करने और कस्टम रिफ्लो प्रोफाइल जोड़ने की अनुमति देता है।

प्रोफाइल फिर से प्रवाहित करें

दुर्भाग्य से, रिफ्लो सोल्डरिंग हीटर को चालू करने, प्रतीक्षा करने और इसे फिर से बंद करने जितना आसान नहीं है। तापमान को एक विशिष्ट प्रोफ़ाइल, तथाकथित रीफ़्लो प्रोफ़ाइल का पालन करने की आवश्यकता होती है। एक अच्छी व्याख्या यहाँ, या अन्य स्थानों पर इंटरवेब पर पाई जा सकती है।

कोड विभिन्न आवश्यकताओं (मुख्य रूप से लीड या लीड-फ्री सोल्डर) को पूरा करने के लिए एकाधिक प्रोफाइल स्टोर करने की अनुमति देता है। एक साधारण बटन प्रेस उनके बीच स्विच करता है। उन्हें Times_profile और Temps_profile में जोड़ा जाता है, जो दोनों 4 कॉलम वैक्टर हैं। पहला कॉलम प्रीहीट फेज के लिए है, दूसरा सोक फेज के लिए है, फिर रैंप अप और अंत में रिफ्लो फेज के लिए है।

हॉटप्लेट को नियंत्रित करना

गर्म प्लेट को इस तरह चलाना कि वह इस प्रक्षेपवक्र का अनुसरण करे, सीधा नहीं है। इसके पीछे के विज्ञान को नियंत्रण सिद्धांत कहा जाता है। कोई यहां बहुत गहराई से जा सकता है और सही नियंत्रक डिजाइन कर सकता है, लेकिन हम एक अच्छा परिणाम सुनिश्चित करते हुए इसे यथासंभव सरल रखेंगे। हमारे सिस्टम का इनपुट SSR है, जो इसे चालू या बंद करता है, और आउटपुट तापमान है, जिसे हम माप सकते हैं। SSR को चालू या बंद करके, इस तापमान के आधार पर हम फीडबैक पेश करते हैं, और यही हमें तापमान को नियंत्रित करने की अनुमति देता है। मैं इस प्रक्रिया को यथासंभव सहज रूप से समझाऊंगा, और समझाऊंगा कि मेरे द्वारा बनाए गए कोड के साथ काम करने के लिए आप अपनी विशिष्ट हॉट प्लेट को कैसे चिह्नित कर सकते हैं।

हम सभी जानते हैं कि हीटर चालू करने पर वह तुरंत गर्म नहीं होता है। इसे चालू करने (क्रिया) और गर्म होने (प्रतिक्रिया) के बीच देरी होती है। इसलिए जब हम 250 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुंचना चाहते हैं, तो हमें उससे कुछ समय पहले हॉटप्लेट को बंद कर देना चाहिए। इस देरी को हॉटप्लेट को चालू करके और चालू करने और तापमान में परिवर्तन के बीच के समय को मापकर मापा जा सकता है। आइए मान लें कि देरी 20 सेकंड है। इसे वेरिएबल "timeDelay" के लिए भरें।

इसे देखने का एक अन्य तरीका इस प्रकार होगा: यदि हम हीटर को 250°C पर बंद कर देते हैं, तो यह उच्च मान तक पहुंच जाएगा - मान लीजिए 270 C - और फिर कुछ हद तक ठंडा होना शुरू हो जाता है। तापमान में अंतर ओवरशूट है - हमारे मामले में 20 डिग्री सेल्सियस। इसे वेरिएबल "ओवरशूट" के लिए भरें।

निष्कर्ष में: २५० डिग्री सेल्सियस तक पहुंचने के लिए हमें २३० डिग्री सेल्सियस पर हॉटप्लेट को बंद करना होगा और हॉटप्लेट के इस ओवरशूट तापमान तक पहुंचने के लिए एक और २० सेकंड प्रतीक्षा करनी होगी।

जब तापमान गिर गया है, तो हॉटप्लेट को फिर से चालू करना चाहिए। 20 डिग्री सेल्सियस की एक बूंद की प्रतीक्षा करने से अच्छा परिणाम नहीं मिलेगा, इसलिए एक अलग सीमा का उपयोग किया जाता है। इसे हिस्टैरिसीस के साथ नियंत्रण (चालू और बंद करने के लिए अलग-अलग मान) कहा जाता है। तापमान बनाए रखने के लिए अधिकतम 10 सेकंड के छोटे फटने का उपयोग किया जाता है।

मापन

नियंत्रक को सत्यापित करने के लिए, मैंने पुट्टी (कुछ भयानक सुविधाओं के साथ पीसी के लिए एक सीरियल टर्मिनल) के माध्यम से डेटा को एक्सेल फ़ाइल में लॉग किया। जैसा कि आप देख सकते हैं, उत्पादित रिफ्लो प्रोफाइल पर्याप्त से अधिक है। सस्ते इलेक्ट्रिक वोक के लिए बुरा नहीं है!

चरण 5: परीक्षण करें और आनंद लें

किये गये! हमने एक पुरानी कड़ाही को रिफ्लो हॉटप्लेट में बदल दिया है!

हॉटप्लेट में प्लग करें, एक रिफ्लो प्रोफाइल चुनें और मशीन को काम करने दें। कुछ मिनटों के बाद, सोल्डर पिघलने लगता है और सभी घटकों को जगह में मिला देता है। बस यह सुनिश्चित करें कि इसे छूने से पहले सब कुछ ठंडा हो जाए। वैकल्पिक रूप से, इसे प्री-हीटर के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जो बड़े ग्राउंड प्लेन वाले बोर्डों के लिए आसान है।

मुझे आशा है कि आपको यह प्रोजेक्ट पसंद आया होगा और आपको कुछ ऐसा ही बनाने की प्रेरणा मिली होगी! बेझिझक मेरे अन्य निर्देश देखें: