De meeste beginners beginnen een nieuwe hobby met goedkoop gereedschap en upgraden deze naarmate hun vaardigheden verbeteren. Solderen is echter een discipline waarbij een kwalitatief hoogstaand stuk gereedschap het verschil maakt tussen een geslaagd project en een duur elektronica barbecuefeestje van één.
Solderen is in wezen een eenvoudige vaardigheid die gecompliceerd wordt door de prevalentie van goedkope strijkijzers die beginners afschrikken. Lees verder om erachter te komen hoe u het een stuk beter zou kunnen doen met een kwaliteitssoldeerbout, en waarom goedkope soldeerbouten gewoon niet de moeite waard zijn.
1. Vermijd soldeerbouten met vaste temperatuur
Het kennen van de basisprincipes van solderen is van cruciaal belang om het verschil tussen een goede soldeerbout en een slechte te begrijpen. Om dat te kunnen zien, is een grondig begrip van soldeermechanica vereist, zoals de metaal-oplosmiddelwerking en de rol van flux zoals uitgelegd in onze basisgids voor solderen.
Een ideale soldeerbout moet niet alleen voldoende warmte leveren voor het soldeerproces, maar dit ook op een nauwkeurig gecontroleerde manier doen. Bij het solderen worden verschillende componentgroottes en soldeertypes gebruikt, die specifieke soldeertemperaturen vereisen. Een goed strijkijzer moet daarom korrelige controle over de punttemperatuur mogelijk maken.
Eventuele fouten in die afdeling leiden tot koude soldeerverbindingen of verbrande componenten. Helaas sluit dat uit dat alle ijzers op instapniveau geen temperatuurregeling hebben.
Dergelijke soldeerbouten verwarmen de punt tot een willekeurig vooraf ingestelde temperatuur en zijn niet goed in het goed genoeg onderhouden ervan. Zonder enige manier om de temperatuur van de punt te meten, kunnen deze strijkijzers het verwarmingsvermogen niet verminderen bij het solderen van delicate componenten, noch kunnen ze het verhogen om groter werk aan te kunnen.
Zelfs de meest ervaren mensen vinden het bijna onmogelijk om consistente resultaten te leveren met dergelijke ijzers. Beginners zullen waarschijnlijk hun soldeerprojecten met deze tools verpesten.
2. Wattage en temperatuurregeling begrijpen
Het geadverteerde wattage van de soldeerbout geeft in wezen aan hoe snel het verwarmingselement de temperatuur van de punt kan verhogen. Een strijkijzer met een vermogen van 25 watt heeft meer dan een minuut nodig om de punt van kamertemperatuur op 660°F te brengen. Aan de andere kant zal een JBC-soldeerstation met een vermogen van 130 watt er in een paar seconden zijn.
Solderen is een stuk ingewikkelder dan alleen de punt opwarmen tot de gewenste temperatuur.
Wanneer de hete punt het werkstuk raakt, dumpt het warmte in het relatief koelere PCB-kussen en de component leidt en wordt zelf kouder. Dit is wanneer het verwarmingselement in werking treedt om de punttemperatuur te handhaven. Delicaat soldeerwerk met kleinere componenten staat gelijk aan een lagere thermische massa, dus zelfs een nietig strijkijzer van 25 watt kan het bijbenen.
Grote componenten zoals bulkcondensatoren en grondvlakken werken echter als koellichamen. Soldeerbouten met een lager wattage kunnen de tijdens het solderen verloren warmte niet snel genoeg aanvullen, wat leidt tot koude verbindingen en ronduit falen om componenten met een hoge thermische massa te solderen.
Als u van plan bent om grote onderdelen zoals XT-90-connectoren, massieve grondvlakken en andere componenten met een hoge thermische massa te solderen, moet u kiezen voor een soldeerbout met een hoog wattage.
Kleinere soldeerklussen kunnen worden afgehandeld met strijkijzers met een laag vermogen, maar het solderen van mechanische toetsenbordschakelaars is een goed voorbeeld van hoe zelfs delicate componenten kunnen profiteren van strijkijzers met een hoog wattage. Bij een standaard toetsenbord met 104 toetsen moeten honderden verbindingen snel achter elkaar worden gesoldeerd.
Een strijkijzer met een laag wattage kan onder dergelijke omstandigheden de punttemperatuur niet handhaven en resulteert in een fenomeen thermische drift genoemd, waarbij de temperatuur van de punt geleidelijk daalt totdat je uiteindelijk verkouden wordt gewrichten. Goede soldeerstations zijn uitgerust met minimaal 60 watt verwarmingsvermogen, waardoor ze veelzijdig genoeg zijn om voor de meeste klussen te worden gebruikt.
Verwant: Goedkope en opwindende doe-het-zelf-elektronicaprojecten om onder de $ 15 aan te pakken
In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, zal een strijkijzer met een hoog wattage geen delicate componenten vernietigen. Een temperatuurgestuurde soldeerbout is ontworpen om de verwarming uit te schakelen wanneer de punt een vooraf ingestelde temperatuur bereikt. Het krachtige verwarmingssysteem zorgt alleen voor snel thermisch herstel bij veeleisende soldeerklussen.
3. Gesloten temperatuurregeling is belangrijk
Veel vermogen onder de motorkap is geweldig, maar er is een reden waarom rallyauto's de voorkeur hebben boven vrachtwagens met opleggers wanneer reactievermogen van het grootste belang is. Solderen is niet anders. Je soldeerstation heeft misschien 130 watt verwarmingsvermogen, maar het heeft niet veel zin als de punt te koud wordt voordat de kachel aanslaat.
Goedkope analoge soldeerbouten zijn vastgelopen door hun trage thermische responstijd. Ze kunnen niet snel genoeg reageren om het snelle verlies in temperatuur van de punt bij het solderen van grotere componenten te compenseren. Dit manifesteert zich als thermische drift en leidt bijgevolg tot koude verbindingen.
Goede soldeerbouten omzeilen dit probleem door een aanzienlijk flexibeler digitaal closed-loop temperatuurregelsysteem op te nemen. Meestal gaat het om een verwarmingselement, temperatuursensor en een microprocessor-regeleenheid.
Verwant: PS4-controller aan het drijven? Hier is hoe het te repareren
Moderne soldeerstations, en zelfs sommige goedkope soldeerbouten zoals de TS-100 en Pinecil, maken gebruik van temperatuurregeling op basis van een microprocessor, waardoor ze snel kunnen reageren om een nauwkeurige punttemperatuur te behouden, zelfs tijdens het solderen van componenten met een hoge thermische massa.
Een dergelijk vermogen om zowel temperatuuronder- als overschrijding te voorkomen is vooral belangrijk bij het solderen van warmtegevoelige geïntegreerde schakelingen.
4. Traditionele versus directe soldeerbouten
Niet alle digitale soldeerbouten zijn hetzelfde gebouwd. In het begin, hoe goedkoper Hakko FX-888D soldeerstation heeft misschien dezelfde digitale microprocessor-besturingslogica als de aanzienlijk duurdere FX-951, maar de laatste loopt lichtjaren voor op het gebied van soldeerprestaties.
De Hakko FX-951 maakt gebruik van een relatief modernere soldeertechnologie met directe warmte, waardoor het niet alleen sneller kan reageren op thermische veranderingen, maar ook de punttemperatuur met een hogere mate van precisie kan handhaven. En het antwoord ligt volledig in het ontwerp van de punt.
Traditionele soldeerbouten zoals de Hakko FX-888D scheiden de punt van het gesloten temperatuurregelsysteem. Met andere woorden, de punt schuift op en van het verwarmingselement en het thermokoppel wordt gebruikt om de temperatuur van de punt te meten.
Verwant: De beste soldeerbouten voor beginners
Hoewel dit het goedkoper maakt om tips te vervangen, is de eigenlijke tip niet alleen fysiek verder verwijderd van de verwarming en het thermokoppel, maar er is ook een luchtspleet ertussen. Helaas is lucht een slechte warmtegeleider.
Het thermokoppel is daarom niet in staat om veranderingen in de werkelijke tiptemperatuur met enige snelheid of nauwkeurigheid vast te leggen. De punt kan ook niet optimaal worden verwarmd. Deze ontwerpfout zorgt ervoor dat dergelijke soldeerstations niet in staat zijn om het ware potentieel van hun op microprocessors gebaseerde temperatuurregelingssysteem te benutten.
Cue moderne direct heat soldeerstations zoals de Hakko FX-951, Tempo ADS200, en Het gehele productassortiment van JBC. De tip in dergelijke stations is een composietontwerp waarin het verwarmingselement en het thermokoppel in een verenigd pakket zijn opgenomen. Dit elimineert niet alleen de luchtspleet, maar een dergelijk ontwerp maakt het ook mogelijk om het verwarmingselement en het thermokoppel precies op de spreekwoordelijke punt te plaatsen.
Het daaruit voortvloeiende gebrek aan luchtspleet tussen de punt en het verwarmingselement stelt dergelijke soldeerstations in staat om bedrijfstemperaturen in een kwestie van enkele seconden, terwijl ze ook snel kunnen reageren en elimineren thermische drift. De toegevoegde componenten en de complexiteit van de fabricage maken dergelijke tips echter duurder om te vervangen.
De Pinecil soldeerbout is een goed voorbeeld van deze afweging. Het strijkijzer van $ 25 wordt geleverd zonder de fooi, wat uiteindelijk $ 15 extra kost. Deze goedkope soldeerbout met directe warmte vertoont echter een betere thermische respons dan de veel duurdere Hakko FX-888D die een traditioneel puntontwerp gebruikt.
5. Tip Kwaliteit is de echte game-wisselaar
De puntgeometrie van een soldeerbout speelt een cruciale rol bij het bereiken van een gecontroleerde, uniforme verwarming van de componenten en pads op de printplaat. Goedkope soldeerbouten zijn meestal uitgerust met een conische punt, omdat ze alleen de luxe hebben om er een in de doos op te nemen.
Je zou aannemen dat dit een algemene punt is die geschikt is voor alle soorten soldeerklussen. In werkelijkheid wordt alleen voor een conische punt gekozen omdat het een geometrie is die werkt met SMD-solderen. De fijnere puntige vorm van dergelijke tips maakt het ideaal om rond kleine SMD-componenten te manoeuvreren - iets wat onmogelijk zou zijn met andere grotere tipvormen.
Helaas kan het overeenkomstig kleinere contactvlak van conische punten niet de thermische koppeling bereiken die nodig is om de grotere kussens en leidingen te overbruggen die verband houden met solderen met doorgaande gaten. Dat is een probleem omdat een overweldigende meerderheid van beginners werkt met doe-het-zelf-vriendelijke geperforeerde platen die solderen door de gaten vereisen, wat het beste kan worden gediend met een beitelpunt.
Naast een beperkte keuze aan soldeerpuntgeometrieën, is de corrosiewerende beplating op goedkope soldeerboutpunten te dun om het beoogde doel te dienen. Dit leidt tot tips die binnen de kortste keren oxideren, wat leidt tot een slechte thermische geleidbaarheid die op zijn beurt koude verbindingen en verbrande componenten veroorzaakt.
Een paar goedkope soldeerbouten krijgen een pas
De Pinecil en TS-100 zijn enkele van de goedkopere soldeerbouten die op wonderbaarlijke wijze voldoen aan de criteria van kwaliteitssoldeerbouten voor een relatief schijntje. Maar in de kern bieden ze hetzelfde moderne, op microcontrollers gebaseerde directe warmtepuntontwerp als hun duurdere tegenhangers.
Hoewel deze ijzers niet zo duurzaam of betrouwbaar zullen zijn als de duurdere alternatieven van Hakko, Pace en JBC, bieden de goedkopere ijzers nog steeds een geweldige waardepropositie voor hobbyisten.
Ben je het beu om dure elektronica te barbecueën met mislukte soldeerklussen? Het is tijd om terug te gaan naar de basis en erachter te komen hoe solderen echt werkt.
Lees volgende
- doe-het-zelf
- Hardwaretips
Nachiket heeft gedurende een carrière van 15 jaar verschillende technologische beats behandeld, variërend van videogames en pc-hardware tot smartphones en doe-het-zelf. Sommigen zeggen dat zijn doe-het-zelf-artikelen dienen als een excuus om zijn 3D-printer, aangepaste toetsenbord en RC-verslaving als 'zakelijke uitgaven' aan de vrouw door te geven.
Abonneer op onze nieuwsbrief
Word lid van onze nieuwsbrief voor technische tips, recensies, gratis e-boeken en exclusieve deals!
Klik hier om je te abonneren