Forn automàtic de reflux SMD des d’un forn torrador barat: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

La fabricació de PCB aficionats s’ha convertit en molt més accessible. Les plaques de circuit que només contenen components de forats passants són fàcils de soldar, però la mida de la placa està limitada per la mida del component. Com a tal, utilitzar components de muntatge superficial permet un disseny de PCB més compacte, però és molt més difícil de soldar a mà. Els forns de reflow proporcionen un mètode que facilita la soldadura SMD. Funcionen en bicicleta mitjançant un perfil de temperatura que proporciona una escalada constant de temperatura que fon la pasta de soldadura per sota dels components de muntatge superficial. Els forns de reflux professional poden ser cars, sobretot si s’utilitzen de manera ocasional. El meu objectiu era crear un forn de reflux automàtic a partir d’un forn de torradora de 20 dòlars.

El meu pla era utilitzar un motor pas a pas per girar el dial de temperatura d’una manera programada que lentament escalaria la temperatura per fondre la pasta de soldar. Intentaré imitar un perfil de reflux específic basat en la pasta de soldadura que estic fent servir. Quan el forn assoleixi una temperatura màxima (punt de fusió de la soldadura), el dial de temperatura girarà cap enrere per reduir la temperatura al forn. Tot això serà controlat per un arduino i es mostrarà en una pantalla OLED. L’objectiu final és carregar el forn amb PCB i components, prémer un sol botó i soldar tots els components sense fer cap ajust o control extern.

Subministraments

• Arduino 5V pro mini
• Motor pas a pas
• Controlador de motor pas a pas A4988
• Termopar MAX31855
• Pantalla OLED de 128x64
• Polsadors de 2x 6mm
• Final de carrera
• 3 transistors NPN
• Alimentació de 12V
• 5 resistències 1K
• 4 resistències de 10K
• Cargols i femelles M3
• cargols de màquina
• femella d’acoblament hexagonal

Pas 1: arrencar el forn de la torradora

El primer pas va ser desmuntar el forn de la torradora i fer una ullada a l’interior. Aquest forn de torradora particular té un dial de control de temperatura i un dial de control de temporitzador. El cablejat a l'interior i als dos dials em resultava bastant desconegut, així que vaig decidir que seria més fàcil treballar el que ja hi havia al seu lloc. Em vaig adonar que es podia utilitzar un motor pas a pas per girar el dial. Es podria alimentar una sonda de temperatura o un termopar dins del forn per controlar la temperatura. Una pantalla OLED seria capaç de mostrar dades en temps real, inclosa la temperatura actual. Tots aquests components perifèrics es poden controlar fàcilment mitjançant un Arduino. Hi havia molt espai obert, així que vaig decidir amagar tots o la majoria d’aquests components a l’interior del forn.

Segons el forn de torradora que tingueu, el procés d'enderrocament pot ser variable. Primer vaig haver de treure els cargols al voltant del tauler frontal. Després vaig girar el forn cap per avall i vaig treure els cargols de la part inferior del tauler lateral. Des d’allà vaig poder accedir al cablejat de l’interior del forn.

A continuació, vaig treure els dos botons de cada esfera i els vaig descargolar de la placa frontal.

Pas 2: prototip

Ara que sé què he de dissenyar, és hora de començar a construir un circuit. Ho vaig fer en un procés additiu. Vaig aconseguir que el termoparell funcionés, després vaig afegir la pantalla i després vaig afegir el motor pas a pas. Un cop vaig tenir els components principals funcionant, necessitava una manera d’interactuar amb l’Arduino. Vaig decidir utilitzar un parell de botons. El dial de control de temperatura del forn que giraria el motor pas a pas només giraria uns 300 graus en sentit horari per assolir la temperatura màxima. Per tant, caldria codificar aquest límit al programa. També necessitava una manera de recuperar el dial de manera fiable a 0 graus girant en sentit antihorari. Tenia previst utilitzar un interruptor de límit per evitar que el motor pas a pas girés passant els 0 graus i el risc de danyar el dial de control de temperatura. Vaig trobar que la meva eina multifunció 12-en-1 de PCB era molt útil per a la resolució de problemes mentre vaig muntar aquest circuit.

Pas 3: restringir el programa

Accèssit al concurs Construeix una eina