Маркировка жал hakko t12. Еще раз о паяльнике T12

Доброго вам времени суток, уважаемые гики и сочувствующие! Вчитайтесь внимательно в эти строки великого поэта:

Я знал одной лишь думы власть,
Одну, но пламенную страсть:
Она, как червь, во мне жила.
Изгрызла душу и сожгла!

Благодаря трудолюбивым китайским товарищам, вышеописанная (как, впрочем, и множество других) мечта вполне может стать явью при относительно небольших финансовых затратах. Речь пойдёт о наборе для сборки паяльной станции на жалах Hakko T12. Этот набор стоит менее 18 евро на Aliexpress и содержит все необходимые детали, кроме блока питания и корпуса. В сети можно найти множество обзоров этого набора.

Компактный стоваттный (на самом деле, нет) блок питания на 24 вольта стоит около 8 евро с пересылкой.

Проблема этого блока питания в значительном нагреве при нагрузке более 75 ватт. Поскольку паяльная станция потребляет значительно меньшую мощность, этот блок питания можно с чистой совестью считать подходящим кандидатом.

Перейдём к корпусу: именно здесь открывается максимальный простор для творчества и кроются значительные трудности для радиолюбителей, не имеющих 3D принтера в личном пользовании. Как известно, дом поросёнка должен быть крепостью корпус электронного устройства служит не только вместилищем его компонентов, но и предупреждает попадание внутрь посторонних предметов. Корпус также защищает пользователя от поражения током. Если же корпус паяльной станции имеет возможность установки держателя паяльника, „третьей руки“, лупы с подсветкой и возможности размещения губки для очистки жала, то это уже не корпус, а дворец.

Некоторые из вышеупомянутых частей объединило в себе следующее замечательное устройство:

Единственной проблемой этого устройства является тонкий и плохо проложенный кабель для питания светодиодной подсветки. Этот кабель лучше всего сразу заменить. Поскольку светодиодная подсветка требует источника питания 5 вольт, нам придётся приобрести также преобразователь напряжения с 24 до 5 вольт. Китайские товарищи расстаются с нужным устройством за символические 1,8 евро.

Обратите внимание: этот прреобразователь построен на основе микросхемы XL4015. Несмотря на заявленный выходной ток 5 ампер, этот преобразователь работает без перегрева только при токе менее 2,3 ампера. Поскольку в этом преобразователе реализована регулировка выходного тока, для надёжной работы можно просто установить максимальный ток на уровне 2,2 ампера и забыть о проблеме.

Как известно, нет такого тюбика с зубной пастой, откуда нельзя было бы выжать ещё капельку. Это высоконаучное наблюдение натолкнуло меня на мысль вывести полученные напряжения 24 и 5 вольт на наружные клеммы и использовать паяльную станцию как блок питания. Естественно, два разъёма USB так и просились на переднюю панель. Немцы называют это «Eierlegende Wollmilchsau» (яйцекладущая щерстомолочная свинья).

Осталось приобрести кабель питания с резиновой изоляцией (мягкий и не плавится), сетевой выключатель со световой индикацией, немного монтажного провода в силиконовой изоляции (мягкий и не плавится), пару разъёмов USB, четырёхконтактный клеммник (такие используются для подключения акустических систем), 20 саморезов М3 и 8 саморезов М2.

Высокую честь изготовления корпуса заслужил мой домашний 3D принтер fakeQR. Материалом для корпуса был выбран филамент PETG китайского производителя Winbo (китайское с китайским в китайском, то ли ещё будет). PETG имеет массу преимуществ перед другими материалами: отличное межслоевое сцепление, никакого варпинга („съёживания“) при печати больших объектов, высокая прочность и устойчивость к факторам внешней среды. Из этого материала изготовлены, например, бутылки Кока-колы.

После короткой возни в замечательном бесплатном CAD DesignSpark Mechanical были созданы части будущего мегакорпуса суперпаяльной мегастанции.

Фронтальная панель. Служит для фиксации электронного блока управления паяльной станции на основной части корпуса

Основная часть. К ней прикручиваются все остальные части корпуса и электронные компоненты.

На передней стенке основной части расположены следующие элементы: два гнезда USB. выключатель питания (выключатели на задней панели являются чем-то вроде преступления против человечества, по моему мнению), ушки для закрепления фронтальной панели с электронным блоком. На задней стенке находится карман для преобразователя напряжения и вентиляционные отверстия. Отверстие для кабеля питания снаружи имеет воронкообразную форму, для предотвращения излома кабеля. Блок питания располагается на на некоторой высоте от нижней стенки, чтобы обеспечить свободный доступ воздуха через нижние вентиляционные отверстия.

Крышка отсека электроники выпонена в виде ванночки, в которой можно складывать разную мелочь. Корпус выполнен так, что ни капли олова, ни какие-либо мелкие предметы не могут попасть в отсек электроники.

Нижняя часть и выдвижной ящичек. На внутренней стороне задней стенки нижней части расположен кармашек для магнита, в соответствующем месте ящичка предусмотренно отверстие для винта из магнитного материала. Удержание ящичка магнитом – дешёвое, надёжное и простое решение, по моему мнению.

После сборки паяльная станция выглядит в точности как ёжик из известной сказки Ушинского. (зверёк был „неладно скроен, да крепко сшит“ и тем многих бед избегал).

Уже после сборки первого варианта 3D модели были исправлены, доработаны и упрощены, скачать их можно

Электронные компоненты чувствительны к высоким температурам. Это значит, что для каждого компонента существует температура, выше которой не следует его нагревать.

Перегрев компонента может произойти как во время работы устройства, так и в процессе пайки. К перегреву во время работы ведёт множество причин, которые сегодня нас не интересует, так как разговор пойдёт о пайке и паяльниках.

Что такое пайка?

Па́йкой называют метод неразъемного соединения нескольких деталей с помощью металла с более низкой температурой плавления, чем соединяемые детали.

Когда припой нагревают до температуры плавления, то он растекается по повехности соединяемых деталей, обволакивает выступы и заполняет промежутки между ними. После остывания припоя образуется прочное соединение. Пайка позволяет соединять детали из разных металлов. Главное, чтобы эти металлы смачивались припоем.

Например, оловянно-свинцовым припоем хорошо смачиваются драгоценные металлы, медь, никель, латунь, бронза и плохо смачиваются сталь, алюминий, чугун, железо. Поэтому для качественной пайки надо обязательно правильно подбирать припой.

Припои

При производстве электроники используются оловянно-свинцовые и безсвинцовые припои. Очевидный минус оловянно-свинцовых припоев - это свинец. Безсвинцовые припои свинец в своем составе не имеют, но менее токсичными они от этого не стали. К тому же безсвинцовые припои страдают от образования оловянных "усов" . Так что если вы всё еще думаете, что ROHS предназначена для улучшения экологии, то это не так. Я бы предположил, что директива служит для маскировки снижения времени жизни эл. устройств массового производства.

В припой могут дополнительно входить кадмий, висмут, сурьма, цинк, медь. Их включают в состав припоя с целью придания ему дополнительных свойств. Кадмий, чтобы повысить антикоррозийные качества. Сурьма для придания глянца. Припои с цинком используют там, где поверхность пайки подвергается воздействию влаги. И т.д.

Припои также делятся по температуре плавления на легкоплавкие и тугоплавкие. Температура после которой припои считаются тугоплавкими равна 450 С о. Среди радиолюбителей наиболее распространены оловянно-свинцовые припои ПОС-40 и ПОС-60. Числа 40 и 60 означают процентное содержание олова в припое. Чем меньше цифра, тем выше температура плавления припоя.

Паяльные флюсы

Для качественного припаивания компонента к дорожке печатной платы одного припоя мало, так как спаиваемые поверхности окисляются, а окислы портят качество пайки. Для устранения окислов со спаиваемых поверхностей используют флюсы - вещества, снимающие окислы и жиры, улучшающие смачиваемость.

Применение хорошего флюса позволяет облегчить процесс пайки, а также повысить её качество. Сами флюсы можно разделить на требующие смывки после завершения пайки и такие, которые смывания не требуют. Бессмывочные флюсы очень удобны для использования при пайке компонентов, под которые потом не подлезть. Такие как микросхемы в BGA корпусах

Инструменты для пайки

Главный инструмент - паяльник. Он бывает регулируемый, нерегулируемый, большой, маленький, индукционный или обычный. Для монтажа электронных компонентов вручную следует использовать регулируемые паяльники, которые быстро нагреваются до заданной теммпературы и поддерживают её в процессе пайки, когда тепло с жала передается припою, проводнику на плате и припаиваемому компоненту и оно остывает.

Среди радиолюбителей распространены клоны станций Hakko. Они в разы дешевле. Часто имеют на борту ещё и паяльный фен. Эти станции используют копию жала типа 900М. У копий этих жал есть родовая травма в виде воздушного зазора между нагревателем и внутренней поверхностью жала. В оригинальном жале зазор тоже есть, но он рассчитан так, что в процессе нагрева зазор исчезнет за счет теплового расширения металла, а в копиях это не учитывается. В итоге получилась плохая копия, так как жало долго греется и быстро остывает при пайке массивных элементов. Об этих жалах уже речь вестись не будет.

На смену жалам типа 900М пришли жала-картриджи Т12, которые не имеют проблемы с воздушным зазором. Они выпускаются 84 видов. Я рассмотрю самые интересные и ходовые.

Как устроены жала Т12

Особенность такого жала заключается в его строении: капсула, внутри которой максимально близко к наконечнику расположен датчик температуры. Станция снимает с датчика информацию о температуре наконечника и с помощью PID-регулятора автоматически коректирует подачу энергии на нагревательный элемент.

Виды жал Т12

Оригинальным разработчиком этих жал явлется японская компания Hakko. Она выпускает много интересных инструментов. Одних только серий жал больше 30 видов. Одна из них - это серия Т12, получившая широкое распространение за счет того, что китайцы стали массово клепать эти жала и продавать по бросовым ценам.

На картинке выше приведены примеры типов жал Т12. Самые ходовые: BCM/СМ, BC/С, B, D, I, J, K. Жала вида SMD TYPE Quad/Tunnel совсем уж экзотические в быту радиолюбителя. Теперь давайте разбираться для каких целей какие жала предназначены.

Тип T12-K

Жало в форме ножа. Одно из самых универсальных жал, так как им можно пользоваться по-разному и работать либо кончиком, либо плоской частью с левой или правой стороны, либо торцом. Выбор способа использования зависит от условий пайки.

Длина среза составляет 6.65 мм. Таким жалом можно подлезть в узкие промежутки между компонентами, припаивать сразу несколько выводов компонентов, лудить площадки печатной платы или провода. T12-K бывает с заточкой справа: T12-K , T12-KR , T12-KRZ; слева: T12-KL; двусторонней: T12-KF , T12-KFZ , T12-KU . Все китайские жала имеют на самом деле двустороннюю заточку.

Индекс U в маркировке означает уменьшенный диаметр жала. Это понижает его теплоемкость. Индекс Z говорит о том, что жало имеет более толстое покрытие. Такое жало будет служить дольше.

Тип T12-BC/C

BC в маркировке означает, что жало имеет форму усеченного конуса, а С обозначает жало в форме усеченного цилиндра. Разница между ними заключается в их теплоемкости. У жал ВС она больше.

Есть еще вариации этих жал: BCF/CF и BCM/CM . Жала с индексом F имеют рабочую поверхность только на срезе, а с индексом M имеют небольшую выемку на срезе жала, что позволяет жалу удерживать каплю припоя и пайка будет делаться миниволной. Все жала типа BC/C бывают диаметров от 0.8мм до 4.2мм.

Жала типа BC/C предназначены для пайки теплоемких компонентов и выводов между которыми достаточное расстояние, чтобы не посадить соплю. Hakko также рекомендует использовать эти жала для пайки чип-компонентов, так как они позволяют формировать правильную галтель паянного соединения (solder fillet ).

Га́лтель (от нем. Hohlkehle — желобок, выемка) — форма поверхности в виде желобка, выемки на внешнем или внутреннем ребре детали.

При пайке компонентов поверхностного монтажа правильно выполненые паяные соединения имеют вогнутую форму, что обеспечивается объемом припоя и процессом смачивания контактных поверхностей. Такая форма обеспечивает минимальный расход припоя, а также наилучшие условия для равномерного затвердевания с образованием прочного бездефектного соединения.

Часто под термином "галтель паяного соединения" понимают само паяное соединение или объем припоя в соединении.

Тип T12-D

Этот вид жала выглядит как обычная плоская отвертка. Работать таким жалом можно как лицевой стороной, так и торцевой.

Выпускается более 10 подвидов T-12D с шириной кончика от 0.5 мм до 1.2 мм. От чего изменяется его теплоемкость. Самой малой теплоемкостью обладает жало с шириной 0.5мм

Большинство из радиолюбителей к таким жалам привычно, так как на обычных паяльниках жала имеют схожую форму. Выпускается еще два варианта таких жал: с увеличенным сроком службы (long life) и высокопроизводительные с повышенной теплоотдачей (heavy duty).

Индекс W ставится у высокопроизводительного жала, индекс L обозначает, что жало имеет удлиненный кончик. Например, T12-DL. Такие жала имеют теплоеммкость даже больше жал с индексом W

Я рассказал о наиболее ходовых, на мой взгляд, жалах. Сам пользуюсь жалами T12-B2, T-12K. Кстати, при установке в паяльную станцию новые жала следует откалибровать. Многие станции позволяют калибровать жала и сохранять "профиль жала", чтобы при замене одного жала другим можно было переключить профиль и не калибровать жало заново.

Популярный набор Hakko T12 позволяет изготовить неплохую паяльную станцию за небольшие деньги. Этот набор уже рассматривался на муське, из-за чего я и решил его приобрести. Под катом мой опыт сборки станции в корпусе из доступных компонентов. Возможно кому-то будет полезно.

То, что получилось в итоге.

Сборка ручки подробно описана в предыдущем обзоре поэтому я не стану ее рассматривтаь. Замечу только, что главное быть внимательным при позиционировании контактных площадок. Важно, чтобы обе площадки для припаивания подпружиненного контакта находились рядом на одной и той же стороне, потому что если ошибиться, то перепаивать довольно сложно. Я видел эту ошибку у нескольких обзорщиков на youtube.

Так как китайская картинка с распиновкой выглядит несколько запутанно, я решил нарисовать более понятную. Порядок контактов от вибродатчика к контроллеру значения не имеет.

В комментариях возник спор о правильном положении вибродатчика, он же датчик угла SW-200D. Этот датчик служит для автоматического перехода паяльника в ждущий режим, в котором температура жала становится 200C до момента пока паяльник снова не возьмут в руку. Эксперементально было установлено единственно верное положение датчика. Переход в спящий режим происходит в том случае, если от датчика более 10 минут не приходит никаких изменений и соответственно выход из спящего режима случается если хоть какие-то колебания были зафиксированы.


В данном датчке показания о вибрации возможны только в момент когда шарики косаются контактной площадки. Если шарики лежат в стакане, то никаких данных поступать не будет. Поэтому датчик нужно припаивать стаканом вверх, а контактной площадкой в сторону жала. Стакан у датчика выглядит как цельнометаллическая грань, а контактная площадка сделана из желтоватого платсика.

Если расположить датчик стаканом вниз (в сторону жала), то датчик не будет срабатывать при вертикальном расположении паяльника и его придется трясти чтобы выйти из спящего режима.

Таймаут перехода в спящий режим можно регулировать в меню. Для перехода в меню конфигурации нужно зажать кнопку на валкодере (нажать на регулятор температуры) при выключеном питании контроллера, включить контроллер и отпустить кнопку.
Время перехода в спящий режим регулируется в пункте P08. Можно установить значение от 3 минут до 50, другие будут игнорироваться.
Для перемещения между пунктами меню нужно кратковременно зажимать кнопку валкодера.

P01 ADC reference voltage (obtained by measuring the TL431)
P02 NTC correction (by setting the temperature to the lowest reading on the digital observation)
P03 op amp input offset voltage correction value
P04 thermocouple amplifier gain
P05 PID parameters pGain
P06 PID parameters iGain
P07 PID parameters dGain
P08 automatic shutdown time setting 3-50 minutes
P09 restore factory settings
P10 temperature settings stepping
P11 thermocouple amplifier gain

Для того чтобы выжать максимальную мощность из паяльника, его нужно питать напряжением 24V. При питании 19V и выше не забываем удалить резистор

Используемые компоненты

Самым полезным оказалось T12-BC1

Оказалось, что под каждое жало нужно калибровать температуру отдельно. Мне удалось добиться расхождения в пару градусов.

В целом паяльником очень доволен. Вместе с нормальным флюсом научился паять SMD на уровне, о котором раньше и не мечтал:

Планирую купить +142 Добавить в избранное Обзор понравился +129 +243

Всем доброго времени суток. Извечная борьба с жабой заставляет людей совершать непредсказуемые поступки. Так случилось и в этот раз, и вместо готовой паяльной станции я приобрел набор «сделай сам». Что из этого получилось смотрим ниже.
Из обзоров на муське узнал о существовании жал-картриджей Hakko T12. Этот вопрос меня заинтересовал и начав изучать информацию, наткнулся на обозреваемый набор. Почитав обзоры и посмотрев несколько видео, понял, что в результате можно получить вполне неплохую паяльную станцию за небольшие деньги. Сразу сделаю небольшое отступление – для получения рабочей паяльной станции к этому набору необходимо ДОПОЛНИТЕЛЬНО ПРИОБРЕТАТЬ блок питания на 12-24В. Естественно, что 24В самый предпочтительный вариант, при котором потенциал картриджей T12 раскроется полностью.

Таблица с сайта продавца

Итак начнем - мне повезло и посылка пришла всего за 12 дней. Серый пакет обернутый скотчем в котором находилась картонная коробка, внутри мелкие детали в отдельных пакетиках. Все пришло целым.
Содержимое посылки:

• Ручка паяльника - глянцевый пластик, качество посредственное. Попросил продавца положить синего цвета, по умолчанию в комплект входит черная ручка;
• Провод 100см длиной, диаметр 5мм, силиконовый, термоустойчивый, не запоминает форму;
• В первом пакетике - контроллер паяльной станции, светодиод красного цвета, вибродатчик SW200D и ручка энкодера;
• Во втором - авиационный разьем;
• В третьем - комплект для сборки внутренностей ручки паяльника;
• Связка проводков, жгутов и кембриков;
• Жало Т12-ВС2 также предварительно связывался с продавцом и просил заменить, т.к. по умолчанию в комплект ложится жало типа T12-K;
• Подарочный пинцет сносного качества;
• Записка от продавца с обещанием плюшек при последующих заказах))).

Ну что же, содержимое посылки пересмотрели со всех сторон, «обнюхали»), приступаем к сборке. Я начал сборку с внутренностей ручки. И если вы внимательно прочитали название обзора, то уже поняли что без паяльника здесь не обойтись. При сборке ручки есть несколько нюансов о которых я сейчас расскажу.
1. Есть разница как вы сориентируете половинки внутренностей между собой, сделать это нужно таким образом, что бы площадки для припаиваемых контактных «пластин-завитушек» находились напротив.


2. Методом проб и ошибок выяснил, что контактные пластины необходимо припаивать завитушками вовнутрь, это не очевидно из их формы, но поверьте мне - так будет лучше и, наверное, правильнее. Т.к. в этом случае они припаиваются просто посередине контактных площадок и затем без проблем контактируют с жалом в нужных местах.




При припаивании нижней части нужно сразу определиться с проводами и припаивать провода одновременно скрепляя внутренности ручки.

Схемы подключения:

Припаиваем емкость 104 (0,1 мкФ) и вибродатчик SW200D




Припаиваем провода со стороны авиационного разъема


Собираем ручку


Вот что получилось после сборки:


Теперь перейдем к рассмотрению контроллера. Размеры 67х24мм. Глубина вместе с энкодером 25мм, в корпусе выступает на 13мм.
А он у нас достаточно умный и кроме своих непосредственных обязанностей по регулировке и стабилизации температуры жала умеет засыпать и отключаться через некоторое количество времени (которое можно изменять).

Фото контроллера

Кроме того можно изменять настройки шага регулировки температуры и производить программную калибровку температуры. Эти параметры можно изменять непосредственно при работе паяльника - режимы Р10 и Р11. Делается это следующим образом - нажимаем на ручку энкодера и удерживаем примерно 2 секунды, попадаем в пункт Р10, кратковременным нажатием изменяем порядок (сотни, десятки, единицы), поворотом ручки изменяем значение, затем опять нажимаем и 2 с. удерживаем ручку энкодера, значение сохраняется, а мы попадаем в пункт Р11 и т.д., последующее 2с. нажатие возвращает в рабочий режим.
Но и это еще не все, если подать питание на контроллер при зажатой ручке энкодера, то можно попасть в более расширенное программное меню. В обсуждении одного из видеообзоров я нашел по нему следующую информацию:
P01 опорное напряжение АЦП 2490 мВ (эталон TL431)
P02 настройка NTC 32 сек
P03 вход ОУ коррекция напряжения смещения (55)
P04 усиления усилителя термопары (270)
P05 коэффициент пропорциональности PID pGain -64
P06 коэффициент интегрирования PID iGain- 2
P07 коэффициент дифференцирования PID dGain-16
P08 автоотключение после 3-50 минут
P09(P99) сброс настоек reset
P10 шаг установки температуры
P11 коэффициент усиления термопары (Калибровка температуры)
Калибровка температуры заняла у меня достаточно много времени но в результате удолось добиться вполне приемлемых результатов.

Замеры температуры жала

Дальнейшая сборка станции очень зависит от того какой блок питания вы решили использовать, здесь тоже есть один нюанс, при использовании блока питания на 19 В и выше необходимо отпаять резистор 101(100 Ом).


Также в контроллер припаивается светодиод и «папа» авиационного разъема.
Я использовал достаточно большой блок питания на 24В, 4А. Поэтому контроллер установил прямо в него. Получилось достаточно удобное и компактное устройство.

Характеристики блока питания

Готовая паяльная станция:


Жала T12 мой комплект. Очень интересно последнее фото, на нем отчетливо видно различие в логотипах жал заказанных в одном магазине в одно и то же время. Я исхожу из того, что оба жала - подделки. Но на работе это никак не сказывается. Возможно время покажет. Если есть специалисты интересно услышать ваше мнение.:

Сложно делать выводы относительно данного товара т.к у каждого получится паяльная станция со своими характеристиками мощности (в зависимости от блока питания) и внешним видом (в зависимости от фантазии, усердия и т.д.) Поэтому буду говорить только о том, что получилось у меня.
Плюсы:
1. Быстрый нагрев до рабочей температуры порядка 15 с. Лично мне скорость нагрева нравится больше всего. Включил и пока одной рукой берешь паяльник, а второй припой - уже можно паять.
2. Хорошая мощность - можно прогревать большие полигоны.
3. Сброс температуры до 200 градусов (засыпание) и самоотключение, через определенный промежуток времени.
4. Термоустойчивый провод, который можно записать и в минусы из-за массивности и некоторой упругости. Но для меня термоустойчивость перевешивает вышеописанные неудобства.
5. Если приловчиться, то можно менять жала не дожидаясь остывания, я приловчился - поэтому плюс)))
6. Ну и естественно к плюсам отнесем то удовольствие, которое получает человек делая что-то своими руками, особенно когда это что-то получилось и радует глаз.
Минусы:
Если придираться, то минусов тоже хватает, это и посредственное качество ручки и достаточно большой вылет жала. Но для себя я однозначно выделил только один.
1. «Из коробки» температура жала не соответствует действительности, пришлось немного повозиться, чтобы получить приемлемый результат. Но и после калибровки температура плавает: на высоких ниже, чем показывает контроллер, на низких наоборот - выше.

Вывод:
Если у вас есть ненужный блок питания и нет хорошего паяльника со стабилизацией температуры - однозначно брать. Но даже если рассматривать вопрос дополнительного приобретения блока питания получается вполне себе неплохой вариант.

Это мой первый обзор, писал преимущественно ночами в условиях недостаточной освещенности, поэтому фото получились не очень. Если есть вопросы пишите, чем смогу - помогу.