- Honzíkovy vláčky - http://www.honzikovyvlacky.cz -

Resistance Soldering – pár poznámek k odporovému pájení

[1]Je zajímavé, že z celého článku o výrobcích nabízených firmou Micro-Mark – ZDE [2] – nejvíce zaujala zmínka o „bodovacích kleštích“. K termínu použitém autorem jsme se já i kolega Jirka vyjádřili v diskusi. Není přesný, ale to není až tak podstatné. Víc než k polemice nad použitým termínem bych se v této stati rád zaměřil na technické informace k  vlastnímu principu tohoto pájení.

  Jak již z anglického označení metody vyplývá, jedná se o odporové pájení. To znamená, jak správně podotkl kolega Jirka, že ohřev vzniká průchodem proudu materiálem na nejkratší cestě mezi dvěma elektrodami. Nejvíce tepla vzniká v místě styku elektrod s pájeným materiálem. Tam se totiž kumuluje teplo vznikající na principu přechodového odporu v místě styku – viz „špatný kontakt“.
  Z podrobné prohlídky katalogu firmy Micro-Mark je patrné, že způsobů ohřevu metodou odporového pájení je díky několika různým držákům několik. Pro jemné práce je k dispozici „pinzeta“ s jemným hrotem 85075A. K dispozici je těchto „pinzet“ několik. Pro větší materiály je „pinzeta“ s karbonovými elektrodami 81527 (materiál obdobný uhlíkům k motoru – slinutý uhelný a měděný prášek). Pro silné materiály se používají přídavné uhlíkové elektrody potažené měděným povlakem 80420. Tyto elektrody jistě pamětníkům nápadně připomínají elektrody do obloukových lamp v promítacích přístrojích minulého století.
  Pokud si přeložíme průvodní komentář k jednotlivým přístrojům, tak se o principu odporového pájení dozvíme více. Ale pozor, v katalogu Micro-Mark je uvedena jedna nepřesnost, až nepravda.
  Mluví se tam totiž o tom, že při práci dochází pouze k ohřevu v místě mezi elektrodami a již sletované části nejsou tepelně ohroženy. To, že k ohřevu dochází pouze mezi elektrodami, je sice pravda, ale již se tam nemluví o tepelné vodivosti. Pokud nastavíme moc velký proud, tak díky vysoké teplotě a tepelné vodivosti mosazi (a zvláště pak mědi) může dojít k rozletování již pracně sletovaného modelu. Z toho je patrná nutnost věnovat pozornost nastavení velikosti „pájecího proudu“. A s tím je spojen problém správného zdroje a v neposlední řadě i volba vlastního postupu práce.
  Zdroj je nedílnou (ale velmi důležitou) součástí celé pájecí stanice. Jak již kolega Jirka podotkl, zkoušel použít jako zdroj nabíječku autoakumulátorů. Má plně pravdu v tom, že to není ten nejvhodnější zdroj. Hlavně proto, že má jinou charakteristiku regulace, než je potřebné pro dané účely. Potřebný zdroj pracuje na principu „proudového zdroje“ s omezením maximálního napětí, které je však malé – pouze několik voltů. Přesto je třeba dodržovat jistý postup při pájení.
  Z tohoto důvodu je stanice vybavena nožním spínačem – bůh nám nenadělil třetí ruku. Nejprve se pájený materiál upne – uchopí do pájecích elektrod – „pinzety“ -, a pak se teprve zapne proud, aby docházelo k ohřevu. Následně se přiloží pájecí pasta nebo drátový cín a nechá se dostatečně rozlít. Po sletování se materiály stále drží sevřenou pinzetu, ale uvolní se nožní spínač, čímž ohřev ustane a model se začne ochlazovat. Díky již zmiňované tepelné vodivosti se musí chvíli počkat, až se model ochladí – trochu ho „pofoukáme“.
  Kdybychom nejprve zapnuli zdroj a pak teprve sevřeli materiál, tak dojde k povrchovému poškození (vyjiskření) materilu jako při zkratu a na povrchu se vytvoří černé body – bradavičky. K tomu dochází proto, že nezatížený zdroj dává větší napětí. Stejně pak při ukončení práce, kdybychom rozevřeli ještě zapnutou pinzetu, tak nejen že by se nám mohl rozpadnout model, ale při rozevírání pinzety „pod proudem“ dochází k zvyšování napětí odlehčeného zdroje, a tím i k vytahování oblouku a k opalování místa styku. Oblouk se vytahuje i při malých napětích – což je dáno pouze izolací přechodu.
  Ohledně nápadu kolegy Jirky s použitím trafopáječky: Mám obavu, že by to tato páječka asi nevydržela. Má sice štítkový výkon 90 – 100W, ale už se nemluví o koeficientu „k“, což je časový úsek, po který lze plný výkon čerpat. Z vlastní zkušenosti vím, že pokud jsem používal páječku při práci delší dobu, tak se pak kvůli vlastní teplotě nedala udržet v ruce. Pistolová páječka sice „dává“ na prázdno – bez hrotu – cca 0,3 – 0,5V, což by v některých případech možná stačilo, ale ve většině případů by to bylo asi málo. Vhodný zdroj se dá realizovat dvěma způsoby:
• střídavý zdroj – pouze transformátor (ale o to složitější způsob) spočívá ve speciálním složení vinutí, které zajišťuje proudovou charakteristiku výstupního napětí, hůř se však reguluje – bývá to často posuvem magnetického jádra transformátoru;
• stejnosměrný zdroj – je „klasická“ regulace výstupního proudu s omezením výstupního napětí a s vnitřním proudovým bočníkem.
  Ze všech těchto úvah je patrno, že je to na první pohled jednoduchý a pěkný způsob letování, ale jako u všeho – musí se to umět.

Ilustrační foto Micro-Mark

 

 

4 Comments (Open | Close)

4 Comments To "Resistance Soldering – pár poznámek k odporovému pájení"

#1 Comment By Jirka On 29.1.2012 @ 14:01

Perfektní článek! Odkaz na video – mosaz a 250W [3]

#2 Comment By Honza Jáchymstál On 29.1.2012 @ 14:49

Myslím, že vhodným zdrojem pro tento způsob pájení by byl třícívkový transduktor, kdy jedna cívka by byla napájena regulovaným stejnosměrným zdrojem (známá FZ1 by pro tyto účely bohatě stačila), takže by změnou magnetického sycení jádra docházelo ke změnám napětí na sekundáru. Jen by to musel někdo spočítat. Já už to dávno zapoměl :-(. Ale dalo by se to pořídit velmi levně.

#3 Comment By Jaroslav Vorlíček On 29.1.2012 @ 20:46

Díky pane kolego Jirko, za to video je to perfektní doplněk k danému článku. Díky.
Milý Honzo Jáchymstále, Vaše připomínka o „třícívkovém transduktoru“ je velmi správná a vrátila mne do mého ranného mládí, k práci ve výzkumném ústavu kde mým šéfem byl právě pán, který za tento princip dostal tehdejší vyznamenání „Laureát státní ceny…“. Jedná se o tak zvanou „přesytku“ – tehdejšího předchůdce tyristorů pro regulaci střídavého napětí. Myslím si, že tyto naše technické vzpomínky mnohým součastníkům již nic neříkají, ale v použití máte plně pravdu, ale asi ani já bych to také už nedokázal spočítat, i když jsem s přesytkama dělal i regulaci 10000A pro galvanickou linku. Princip spočívá v tom, že pomocí ss napětí v třetí cívce se posouvá – jinak symetrická – gausova křivka k jedné straně a tím se snižuje účinnost napěťového přenosu – transformace se stává měkčí a projevuje se jako proudový zdroj – prostě přesycený transformátor. Lze použít i sériové řazení s jedním – proudovým vynutím – jako tlumuvka a druhým vinutím se ss napětím opět přesycuje. Je to dobrá připomínka dávných časů.

#4 Comment By Jozef Kiss On 10.2.2012 @ 10:12

Ano, tú trojcievkovú potvoru si pamätám, ja som sa pokúšal s tým robiť „farebnú hudbu“ ale bez väčšieho úspechu…Ale mám taký iný nápad: Obyčajný PC zdroj dáva 5V a 30-50A. Stačilo by tento napäťový zdroj premeniť na regulovateľný prúdový – samozrejme s bezstratovou reguláciou. Zatiaľ netuším ako, ale veď od toho sme modelári aby sme to vymysleli…. nápady?
J.