acomelectronics.com/blog

Ποια είναι τα απαραίτητα εργαλεία για να ξεκινήσει κάποιος τις ηλεκτρονικές κατασκευές;

Τακτικό το ερώτημα και ποικίλες οι απαντήσεις ανάλογα με το τι εννοούμε ως "ηλεκτρονικές κατασκευές"; Θεωρώ ότι ρώτησε ένας ερασιτέχνης/σπουδαστής/φοιτητής που θέλει να κατασκευάσει ή απλά να μοντάρει ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα. Δεν θα ασχοληθώ με τα εργαλεία σχεδίασης και παραγωγής της πλακέτας ή της μορφοποίησης κουτιού για να τοποθετηθεί το κύκλωμα, ούτε βέβαια και στα εργαλεία ελέγχου σωστής λειτουργίας του αλλά στα βασικά & απαραίτητα εργαλεία υλοποίησης του κυκλώματος μέχρι τη δοκιμή του με κατηγοριοποίηση σύμφωνα με την πορεία της φυσικής υλοποίησής του.

α. μορφοποίηση εξαρτημάτων

- πλαγιοκόφτης


- μυτοτσίμπιδο



β. τοποθέτηση εξαρτημάτων, κόλλημα, ξεκόλλημα

- στήριγμα πλακέτας


- λαβίδα


- συγκρατητική λαβίδα


- κολλητήρι


- κόλληση


- υγρό flux


- πλέγμα αποκόλλησης


- απορροφητική τρόμπα


γ. μικρές μηχανολογικές προσαρμογές

- δράπανο


- τρυπάνια


- αρίδα Φ3-4mm με μύτη κεντραρίσματος


- λίμες


δ. καθάρισμα πλακέτας

- οδοντόβουρτσα


- βούρτσα


- ισοπροπυλική αλκοόλη



ε. συνδέσεις καλωδίων

- απογυμνωτής καλωδίων



στ. ασφάλεια

- γυαλιά ασφαλείας

1. πλαγιοκόφτης

Το σημαντικότερο εργαλείο για τις κατασκευές ηλεκτρονικών κυκλωμάτων με απλά εξαρτήματα εκτός από το κολλητήρι είναι το "κοφτάκι". Κάθε προμηθευτής χονδρικής έχει στον κατάλογό του 20 έως και 100 είδη και ποιότητες από "πλαγιοκόφτες για ηλεκτρονικά" ("side/diagonal cutters" ή πιό εξειδικευμένα "electronic diagonal cutter") σε τιμές από €2 έως €202.

Γενικά ισχύει το "ότι πληρώνεις παίρνεις" όπως και το "τα καλά εργαλεία είναι για μια ζωή". Ενα "κοφτάκι" των €30-40 μπορείς να το δουλεύεις δεκάδες χρόνια αρκεί να μη το πετάς κάτω στο σκληρό πάτωμα και να μην κόβεις βίδες ή ... πρόκες!
Κάθε κόφτης γράφει επάνω του ή στη συσκευασία του τι προορίζεται να κόβει, π.χ. χάλκινο καλώδιο διαμέτρου έως 1.3mm

Αρκετές φορές η επιλογή γίνεται με την εμπειρία ή τις συνήθειές μας οπότε δεν είναι λάθος να ξεκινήσουμε με κάτι φθηνό και να κάνουμε σωστότερη επιλογή αργότερα. Οπωσδήποτε αξίζει να διαβάσουμε και να καταλάβουμε μερικές προδιαγραφές. Ψάχνοντας στο internet βρήκα αναλυτικά στοιχεία στην Swanstrom Tools, σελίδα "Considerations in choosing the proper Swanstrom tools".

Διαφορετικά αποτελέσματα κοπής



Διαφορετική προσέγγιση σημείου κοπής



Επιπλέον λειτουργίες


Στήριξη εξαρτήματος στην πλακέτα ή συγκράτηση κομμένου ακροδέκτη για να μην πεταχτεί.

Σημείωση: ενώ οι περισσότεροι αναφέρουν ότι πρέπει να κόβουμε σύριζα τους ακροδέκτες μετά το κόλλημα, στα δοκιμαστικά κυκλώματα και οπωσδήποτε οι αρχάριοι πρέπει να το αποφύγουν γιατί σίγουρα θα "κόβουν" (αφαιρούν) και τμήμα από την κόλληση ή τον χαλκοδιάδρομο! Στα παραπάνω σχήματα ασφαλέστερο κόψιμο ακροδεκτών για τους περισσότερους τεχνικούς δίνει το "bevel" και το "flush".

Αν παρ' όλα αυτά θέλετε να κόβετε σκληρότερα συρματάκια, δείτε πρώτα πως φτιάχνουν πηνία όχι για ταλαντωτές αλλά για κοσμήματα.


2. μυτοτσίμπιδο

Συνήθως αρκεί ένα μυτοτσίμπιδο με παραλληλόγραμμες μύτες μέτριου μήκους ("flat nose pliers"). Καλύτερα να αποφεύγουμε τη γυαλιστερή επιφάνεια συγκράτησης και να επιλέξουμε αυλακώσεις για να έχουμε σταθερό κράτημα που σε συνδυασμό με το παραλληλόγραμμο σχήμα της μύτης διευκολύνουν στη μορφοποίηση ακροδεκτών με γωνίες. Αρα αποφεύγουμε τις καμπυλόγραμμες μύτες. Βοηθητικά μπορεί να υπάρχει ελατήριο ανοίγματος ή ασφάλεια συγκράτησης σε κλειστή θέση.

Αν φτάσουμε στα "προαιρετικά" εργαλεία, μπορούμε να σκεφτούμε ένα μεγεθυντικό φακό με λάμπα ή LED:



Εδώ το συνηθισμένο λάθος είναι να επιλέγουμε τη μέγιστη μεγέθυνση, δηλαδή ισχύ φακού 5x. Στην οπτική η ισχύς του φακού μετράται σε "διοπτρίες" ("diopters") που έχουν σχέση με την καμπυλότητα του φακού και καθορίζουν το εστιακό μήκος δηλαδή την απόσταση μεταξύ φακού και αντικειμένου που παρατηρούμε. Διαβάζοντας το Dazor, How to Choose a Lighted Magnifier βλέπουμε ότι φακός με ισχύ 5 διοπτρίες (2.25x) έχει εστιακό μήκος περίπου 20cm. Αν πάμε σε μεγαλύτερη ισχύ η απόσταση μεταξύ φακού και πλακέτας μειώνεται τόσο πολύ που δεν χωρά το κολλητήρι ή η τρόμπα αποκόλλησης ανάμεσα!

Επιπλέον μεγέθυνση για γρήγορο έλεγχο έχουμε με μια "λούπα" (loupe):



Υπάρχουν διάφοροι τύποι από 2x, μερικοί έχουν και φωτισμό με LED. Η τιμή πάντα ανάλογη με την ποιότητα του φακού.

Σε 'μένα οι περισσότερες πλακέτες είναι σχεδιασμένα πρωτότυπα με τα περισσότερα εξαρτήματα τεχνολογίας SMT.
Έχω καλυφθεί με ένα σταθμό ERSA για SMD, μικρό κολλητήρι και λαβίδες αποκόλλησης. Αγοράζεις και τις αντίστοιχες μύτες για τα εξαρτήματα που σε ενδιαφέρει να ξεκολλήσεις (SOIC, LQFP, κλπ).


Σήμερα κυκλοφορεί το ERSA i-CON2V


Παλαιότερα, για εξαρτήματα THT, χρησιμοποιούσα τον σταθμό ERSA ELS 8000.


Οι κολλήσεις/τρύπες σε motherboard 35 ετίας μάλλον θα ξεκολλάνε/ανοίγουν με τέτοιου τύπου σταθμούς (ρυθμιζόμενη θερμοκρασία έως 400°C και απορρόφηση). Κάποιος φίλος για ΤΗΤ χρησιμοποιεί HAKKO FR301.

Εφόσον πρόκειται για παλαιές πλακέτες, αναγκαστικά κόλληση με μόλυβδο (60/40), υγρό flux και το πλέγμα αποκόλλησης που δείχνω παραπάνω.

Να διευκρινίσω ότι τα "εργαλεία" βρίσκονται κοντά μου από το 1990 (ELS8000) και κοντά στο 2000 το SMΤ.
Αν διαιρέσουμε με τα ποδαράκια που κόλλησαν έως σήμερα, το κόστος είναι στα επίπεδα των p€ ανά pin...

Διαχρονικά θέλουν μόνο μύτες. Τώρα με τις "οικολογικές/αμόλυβδες" συχνότερα.

Οι επιλογές σας είναι δύο:
- φθηνός σταθμός κόλλησης
- καλό κολλητήρι

Για κόλλημα/ξεκόλλημα ηλεκτρονικών εξαρτημάτων through hole (THT), αρκεί ένα καλό κολλητήρι.

Δεν έχω εμπειρία/γνώση για τους σταθμούς χαμηλού κόστους, πιθανώς να έχουν αξιοπρεπή λειτουργικότητα για ερασιτεχνική χρήση.

Γενικά ο σταθμός κόλλησης παρέχει:
α. απομόνωση από το δίκτυο
β. μείωση θερμοκρασίας για κόλλημα ευαίσθητων υλικών
γ. αύξηση θερμοκρασίας για κολλήσεις σε "ψυχρά" σημεία με πολλά μέταλλα (γειώσεις, επιμεταλλωμένες τρύπες πολλών επιπέδων)
δ. παράταση ζωής στις μύτες με ρύθμιση χαμηλής θερμοκρασίας όταν δεν κολλάμε και αύξηση λίγο πριν κολλήσουμε
ε. δυνατότητα εύρεσης ανταλλακτικών (μύτες/στέλεχος) αλλά δεν ισχύει για τους φθηνούς σταθμούς

Με τις παρακάτω παραδοχές μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε απλό κολλητήρι:
α. το κύκλωμα που επισκευάζουμε, ποτέ ΔΕΝ θα βρίσκεται συνδεδεμένο με το δίκτυο τάσης
γ. για πολύ χοντρές κολλήσεις σε καλωδιώσεις, γειώσεις, κλπ. θα έχουμε άλλο κολλητήρι φθηνό μεγαλύτερης ισχύος

Το (β) καλύπτεται με μια επιπλέον λεπτότερη μύτη, το (δ) μπορεί να γίνει με απλή πατέντα* και το (ε) είναι σίγουρο αν επιλέξουμε κολλητήρι κάποιου σοβαρού εργοστασίου κατασκευής.

* Κόβουμε τον ένα πόλο από την τροφοδοσία του κολλητηριού και συνδέουμε σε σειρά μία δίοδο ανόρθωσης. Το κολλητήρι θα τροφοδοτηθεί με τις μισές ημιπεριόδους και θα παραμείνει προθερμασμένο. Σε εκείνο το σημείο του καλωδίου τροφοδοσίας τοποθετούμε διακόπτη τύπου πορτατίφ ο οποίος στη θέση ON θα βραχυκυκλώσει τη δίοδο ώστε να τροφοδοτηθεί κανονικά το κολλητήρι για τις κολλήσεις μας.

Βέβαια, και στην περίπτωση των φθηνών σταθμών (Lidl, κινέζικη αγορά, κλπ) υπάρχουν λύσεις για αυτοσχέδιες μύτες μεγαλύτερης αντοχής ή έστω φθηνού ανταλλακτικού.

Θεωρώ καλύτερο στέλεχος κολλητηριού αυτό που έχει εσωτερικά την αντίσταση και η μύτη/ανταλλακτικό την αγκαλιάζει απ' έξω:



Χρήσιμες οι κλασικές κωνικές μύτες (1, 1.5, 2mm) και οι λίγο πλατιές (2-2.5mm) όπως λ.χ. https://www.mercateo.at/p/1331-1120051/ ... anguage.de

Παράδειγμα κολλητηριών (€45-55):
ERSA Multitip 25: https://www.tme.eu/gr/en/details/ersa-0 ... sa/0920bd/
με πλατιά μύτη: https://www.conrad.com/p/ersa-25-0e025c ... -w-2206222
JBC 25W: https://www.tme.eu/gr/en/details/jbc-30 ... s/3302040/

- Βάση, απλό ελατήριο (€7): https://www.conrad.com/p/toolcraft-zd-1 ... -mm-588306
- Κόλληση 0.5mm
- Απλή τρόμπα απορρόφησης (€7-15): https://www.conrad.com/p/toolcraft-lee- ... ic-2196503
- Υγρό flux, μικρή ποσότητα στην αρχή για εξάσκηση

Να συμπληρώσω κάτι για τις μύτες:

17-ΟΚΤ-2010: https://www.hlektronika.gr/forum/showth ... post393345
Να αναφέρουμε τα 'βασικά':
Κάθε καινούργιο κολλητήρι (ή νέα μύτη) χρειάζεται επικασσιτέρωση. Αυτό γίνεται στο πρώτο ζέσταμα με κόλληση όπως δείχνουν σε αυτό το video: https://www.youtube.com/watch?v=zLvsCeQTDMI

Κατά την κόλληση μπορεί να χρειαστείς flux το οποίο τοποθετείται στο σημείο της κόλλησης και όχι 'βουτώντας' τη μύτη του κολλητηριού...
Πριν κολλήσεις καθαρίζεις το κολλητήρι με νωπό ειδικό σφουγγάρι (ή νωπό χαρτί κουζίνας). Μετά την κόλληση ΔΕΝ καθαρίζεις τη μύτη ή αν την καθαρίσεις βάζεις επάνω της πάλι λίγο κόλληση.
Οταν τελειώσεις την εργασία σου καθαρίζεις τη μύτη με το νωπό σφουγγάρι και βάζεις επάνω της πάλι λίγη κόλληση (όπως έγινε και στην επικασσιτέρωση). Στο επόμενο ζέσταμα θα καθαρίσεις τη μύτη για να κολλήσεις. Η καθαρή κόλληση που παραμένει επάνω στη μύτη την προστατεύει. Ποτέ δεν λιμάρεις και δεν ξύνεις τη μύτη με άλλα μέταλλα.

Με άλλα λόγια: 10-ΙΟΥΝ-2011 https://www.hlektronika.gr/forum/showth ... post440108
Το καθάρισμα όταν ζεσταθεί. Καθάρισμα πριν κολλήσεις, η νέα κόλληση θα μπει/λιώσει επάνω στα εξαρτήματα που κολλάς. Μετά θα έχει μείνει λίγη κόλληση (ίσως και καμένο flux) επάνω στο κολλητήρι. ΔΕΝ το καθαρίζεις για να το βάλεις στη βάση του! Το αφήνεις ως έχει μέχρι να έρθει η επόμενη στιγμή για κόλλημα οπότε καθαρίζεις, πλησιάζεις το σημείο για κόλλημα και βάζεις την κόλληση. Οταν τελειώσεις θέλεις να το βλέπεις καθαρό (... επειδή είναι καινούργιο) οπότε καθαρίζεις, σβήνεις (βγάζεις την πρίζα) και ακουμπάς νέα κόλληση να λιώσει επάνω στη μύτη (μπορεί να γίνει σαν μπαλάκι ή ένα άμορφο σχήμα). Ετσι θα την αφήσεις να παγώσει. Την επόμενη φορά που θα το βάλεις στην πρίζα, θα ζεσταθεί καλά και θα καθαρίσεις λίγο πριν κολλήσεις πάλι.