A megfelelő pákahegy kiválasztása – 3. rész

sold-tweezersSpeciális pákahegyek

A megfelelő pákahegy kiválasztásával kapcsolatos sorozatunk korábbi részeiben áttekintettük a hegyek kiválasztásának alapvető szempontjait és a három elterjedt geometriai kialakítást, amelyekkel az általános forrasztási feladatok túlnyomó többségét végezzük.

Ebben a részben az összetettebb, egyes speciális műveletekhez kialakított hegyformákat vesszük szemügyre.

Speciális kiforrasztó hegyek

Az egyik legkényesebb forrasztási művelet az alkatrészek eltávolítása, más szóval a kiforrasztás. A művelet kritikus jellege nem csak annak bonyolultságából adódik, hanem a munka feltételeiből is. Ez utóbbi szempontot abban az esetben tudjuk jobban megérteni, ha átgondoljuk, hogy milyen helyzetben kerül sor a kiforrasztásra? Egy kész áramköri kártya javításakor, ha a teljes kártyát és/vagy az érintett alkatrészt meg kívánjuk őrizni. A javítás abban az esetben indokolt, ha a kártya és/vagy az alkatrész egy jelentős értéket képvisel, amelyet nem akarunk elveszíteni. Ebben az esetben, minden művelet, a forrasztást is beleértve kritikussá válik és az is előfordulhat, hogy magával a javítással nagyobb károkat okozunk, mint az eredeti meghibásodás. Ezt pedig mindenképpen szeretnénk elkerülni.

Minden alkatrész több – legalább két, de ez a szám akár száz fölé is emelkedhet – ponton csatlakozik az áramkörhöz, amelyek mindegyik egy-egy forrasztást jelent. Beforrasztásuk esetén ezek a forrasztott kötések akár egyenként is létrehozhatók, különösen felületszerelt alkatrészek (SMD) kiforrasztásnál viszont kritikus lehet, hogy lehetőleg mindegyik pont egyszerre legyen olvadt állapotban, mivel akkor tudjuk gyorsan és sérülésmentesen eltávolítani az alkatrészt. Ezt elősegítendő, a gyártók kínálatávan általban megtalálhatók az alábbi alapvető hegyformák különféle változatai.

„Karmos” hegyek

slot-mtype_r_01

A karmos hegyek a két ponton forrasztott SMD alkatrészekhez lettek kialakítva, a két karom közvetlenül a két forrasztási pontot melegíti, az előónozott összekötő felület pedig egyrészt elősegíti a hőátvitelt, másrészt pedig, a forrasztási pontokon lévő ón megolvadását követően, az így keletkezett összefüggő óncsepp felületi feszültsége általában elég az alkatész megtartásához, így az alkatrész minden egyéb eszköz igénybe vétele nélkül, csupán a pákával kiemelhető.

„Alagút” hegyek

s-l1000type_smd_02

Azon SMD tokozások esetén, amelyek kivezetései két oldal mentén lettek elrendezve, az alagút-kialakítású hegyek hasonlóan működnek, mint az fentebb ismertetett karmos hegyek, csak ebben az esetben a kialakított két forrasztófelület mindegyike egy-egy teljes lábsor kötéseit melegíti egyidejűleg. Ezeknél a hegyeknél az előónozás szintén kiemelkedő jelentőséggel bír, a megfelelő hőátvitel elősegítése mellett, az alkatrész kiemelése szempontjából is.


a videót a Metcal bocsátotta rendelkezésemre

„Doboz” hegyek

s-l225type_smd_01

Ha az alkatrész kivezetései annak mind a négy oldala mentén lettek elrendezve, azok egyidejű melegítése egy mind négy oldalán forrasztóélekkel rendelkező, doboz formájú hegy segítségével lehetséges. A folyamat és az előónozás jelentősége megegyezik a alagút- és a karmos hegyekkel végzett műveletekkel.


a videót a Metcal bocsátotta rendelkezésemre

Összefoglalva a fentiekben ismertetett speciális kiforrasztó hegyek tulajdonságait, megállapíthatjuk az alábbiakat:

  • ezek a hegyek a forrasztóállomások normál pákaiba helyezhetők
  • mindegyikük alkalmas egy adott alkatrésztok összes kivezetésének egyidejű melegítésére
  • megfelelően előónozással az alkatrészek magával a pákava kiemelhetők az áramköri kártyáról, egyéb szerszámok (csipesz, vákuumpipetta stb.) használata nélkül.

Bár műszakilag a folyamat nagyon egyszerű és hatékony, a módszer legnagyobb hátránya, hogy mindegyik hegy csak egy adott alkatrésztok formájához alkalmazkodik, így gyakorlatilag mindegyik tokhoz egy külön hegyet kell beszerezni. Ha sok azonos tokozású alkatrésszel kell dolgoznunk, akkor ez a módszer a leghatékonyabb, azonban többféle alkatrésztok esetén, egyrészt mindegyikhez külön hegyet kell beszereznünk, másrészt pedig a hegyek sűrű cseréje időigényes lehet, ezért a módszer gazdasági hatékonysága megkérdőjelezhető.

Kiforrasztás csipeszpákával

fm-2023ase-1209_smd_removal_05

A csipeszpákák a fentebb ismertetett speciális hegyekhez hasonló munkafolyamatot biztosítanak, rugalmasabb kialakítással, azaz egy csipeszpákával és egyféle heggyel általában több, eltérő méretű alkatrésztok kiforrasztása megoldható. Míg a speciális hegyek a forrasztóállomások szokásos pákaiba helyezhetők, a csipeszpákák esetében, amint azt a nevük is mutatja, maga a páka egy valamivel bonyolultabb, kétágú szerkezet, amelybe egyidejűleg két, a párban történő használathoz megfelelő kialakítású hegyet kell helyezni. Kétpontos és kétoldalas alkatrészek esetén, ha olyan forrasztóállomással rendelkezünk, amelyhez csatlakoztatható csipeszpáka, ez egy műszaki szempontból egyenértékű, gazdaságilag pedig hatékonyabb megoldás a speciális hegyek használatánál, de négyoldalas alkatrészek esetében, – bár számos cég kínálatában az ezekhez megfelelő, egyenként derékszögben megtört forrasztóéllel kialakított csipeszpáka-hegypárok is szerepelnek –  a megoldás műszakilag távolról sem annyira biztonságos, mint a dobozhegyek használata.

Bár cikksorozatunk kifejezetten a kézi kontaktforrasztásnál használt pákagyekkel foglalkozik, ha az SMD alkatrészek kiforrasztáról beszélünk, meg kell említnünk a másik kézenfekvő megoldást, a meleg levegős kézi javítóállomások használatát. Meleg levegővel egyszerűbben megoldható az alkatrészek összes kivezetésének egyidejű melegítése, de – amint a műszaki megoldások mindegyikének – az előnyök mellett, ennek a megoldásnak is megvannak a maga hátrányai, amelyekre majd egy másik cikkben szeretnénk visszatérni.

Mint minden esetben, most is fontos szem előtt tartani, hogy minden alkalmazáshoz több megoldás használható és csak az adott egyedi körülmények ismeretében lehet a legtöbb előnyt kínálót kiválasztani. Cikksorozatunk – és a teljes blog – célja, hogy az ilyen döntésekhez szolgáljon megfelelő tájékoztatással.

Újító megoldások furatszerelt kiforrasztáshoz

products_hakko_fr400_imgA Hakko ez évben bevezetésre kerülő új termékeit bemutató cikkünkben már megemlítettük az FR-400 típusjelű nagy teljesítményű kiforrasztó állomást. Időközben már az európai piacon is megjelent, ezért most megragadjuk az alkalmat, hogy részletesen is bemutassunk néhány műszaki megoldását, amelyek hatékonyabbá teszik a furatszerelt alkatrészek kiforrasztását.

Magas teljesítmény

Elsősorban a kategóriájában egyedülállóan magas, 300 W teljesítményt emelnénk ki. A fejlesztők itt abból az elgondolásból indultak ki, hogy jelenleg a kisebb alkatrészek szinte kizárólag felületszerelt technológiával (SMT) kerülnek beültetésre és furatszerelt megoldást valóban csak a nagyméretű és jelentős hőigényű alkatrészek, pl. csatlakozók, árnyékoló burkolatok, transzformátorok esetén alkalmaznak. Ezen alkatrészek be- és kiforrasztása egyaránt jelentős teljesítményt igényel. Áttekintve a hasonló eszközök kínálatát, a Hakko FR-400 teljesítménye valóban kimagasló, más gyártók jellemzően megtorpannak a 125-150 W szinten.

Nagyméretű óngyűjtő

Az ilyen nagy teljesítményt igénylő kiforrasztások esetén jellemzően elég sok ónt kell eltávolítani és, ehhez igazodva, az FR-4fr400_400 óngyűjtő szűrőjének kapacitása a Hakko korábbi típusain alkalmazott szűrőknek mintegy háromszorosa. Mindezek mellett ez a szűrő tisztítható, így is csökkentve az üzemi költségeket. A szivattyú szerkezetét a folyasztószer-maradványoktól védő szűrő is megnövelt méretű, így csak ritkábban kell a munkát megszakítani a szűrők cseréje, illetve tisztítása miatt. Az már a korszerű kiforrasztó eszközökön alapkövetelmény, hogy a szűrők cseréjét minden külön szerszám nélkül, pillanatok alatt el lehessen végezni. Az átlátszó kialakításnak köszönhetően, a szűrők állapota egy pillantással felmérhető.

Eltömődés elleni védelem

Számos korábbi kiforrasztó pákán tapasztalható, hogy az ónszívó járat hajlamos eltömődni, csökkentve a szivattyú hatásfokát. Az FR-400 eltömődés-gátló rendszere (ACS) több lépcsőben igyekszik ezt megakadályozni.

Első lépésként a szivattyút lezáró szelep csak egy 0,2 másodperces késleltetéssel nyit a kapcsoló behúzása után, lehetőséget biztosítva a megfelelő vákuum kialakulására, hogy az elszívás kezdettől maximális teljesítménnyel működjön.

fr400_3Az eltömődés egyik fő oka, hogy a fűtőbetét általában csak a szívójárat elülső részét melegíti, így előfordulhat, hogy az olvadt állapotban beszívott ón még az előtt megszilárdul, hogy kijutna a szívójáratból a szűrőbe. Ezt a jelenséget felismerve, a Hakko tervezői figyelmet fordítottak arra, hogy a fűtőbetét a szívójárat teljes hosszában cseppfolyós állapotban tartsa az ónt, jelentősen csökkentve a járat eltömődésének veszélyét.  Munka közben a szivattyú hatásfoka folyamatosan nyomon követhető a kijelzőn, így idejekorán felismerhető az esetleges dugulás.

fr400_8

Az eltömődés esélyét tovább csökkenti, hogy a kapcsoló kiengedése után a szivattyú csak 1 másodperces késleltetéssel áll le, eltakarítva az utolsó ónmaradványokat is a szívójáratból.

Nagy teljesítményhez kialakított kiforrasztó csúcsok

fr400_9Ahhoz, hogy a Hakko FR-400 egyedülállóan magas teljesítményét valóban ki lehessen használni, azt is figyelembe kell venni, hogy az ilyen nagy hőigényű alkatrészek gyakran nagyobb átmérőjű kivezetésekkel rendelkeznek és pl. az árnyékolólemezek esetén a lapkivezetések sem ritkák. Ezért az ehhez a pákához tartozó N60-as kiforrasztó csúcsok között megtalálhatók az akár 3 mm átmérőjű furattal rendelkező, szokásos kúpos csúcsok mellett, a kifejezetten a lapos kivezetésekhez kialakított formák is.

A felsorolt előnyöket jól szemlélteti az alábbi kisfilm is:

Ha Ön gyakorlatban is kíváncsi a Hakko FR-400 működésére, forduljon a Hakko helyi képviseletéhez.