Георгий Александров
Главный инженер компании ProSMD
ЛУТовый текстолит, паяльная паста Mechanic, настольная печь Puhui и, опционально, руки из плеч – базовый набор начинающего контрактного монтажника/производителя микросерий. Если быть точным, Puhui Electric Technology CO., LTD. Их модели, такие как T-960, T962, T-937 и разнообразные модификации – друзья радиолюбителей в России и по всему миру, где, благодаря интернет коммерции, с ними знакомы уже очень давно.
Камерная печь, это фундаментальный переход после перевернутого утюга и термофена, а еще – незаменимый помощник в приготовлении горячих бутербродов. Увы, настольные агрегаты, особенно в бюджетном сегменте, обладают рядом конструктивно обусловленных ограничений, которые в случае с Puhui’ем могут доходить до мемного уровня. Пользователи GitHub и Hackaday еще лет 10 назад с дотошным садизмом прошлись по всем дефектам печек и составили исчерпывающие списки требуемых доработок, поскольку, несмотря на демонстрируемый снобизм к китайским поделиям, продолжают ими пользоваться. Мои коллеги – убежденные заводчане, поэтому некоторые моменты пришлось открывать самостоятельно.
Как уже упоминалось, после утюга – устройство потрясающее, засунул плату и даже следить не надо, выбирай только термопрофиль. Но если за качество пайки могут спросить деньгами, то нужно либо душить жабу и разоряться на печь посолидней, либо дорабатывать что есть своими силами.
Итак, самые хитовые подколы:
1. Начнем с наиболее комичного: для крепления термоизоляции применяется обычный пластиковый скотч. Мнения расходятся: малярный он, или герметизирующий, но факт неоспорим – это неподходящий материал. В процессе нагрева, ненсмотря на наличие вытяжки происходит выраженная одорация помещения. Нет, не так – печь начинает ВОНЯТЬ паленым скотчем. В самом начале работы компании, пока мы были бырыгами в офисе с бродячими собаками, которые по телефону мимикрируют под опытного дистрибьютора, мне доводилось утешать клиентов – «Это остатки летучих веществ из асбеста выходят, сейчас прогреется и все будет нормально». Производитель, что интересно, в курсе проблемы и любезно предлагает жареный суп каптоновую ленту наряду с прочим ЗИПом. Назло им, предлагаю купить на Али/Озоне. Обязательно, ибо без перемотки, родной скотч начнет деградировать, непременно провоцируя утечку тепла.
2. Измерение температуры в камере информативно лишь условно. Вероятно, это следствие того, что в ходе проектирования отображаемые величины подгонялись под реальные эмпирически, иначе тяжело объяснить разницу между ними, в терминальных случаях достигающую ±50℃. Если у вас, несмотря на малые серии, ответственное производство, то в цеху, вероятно, уже есть термопрофилер, которых численно покажет величину отклонений и заставит задуматься о масштабах конструктивных просчетов.
Огрехов множество: датчик холодного спая на моделях, где он есть, обдувается поступающим воздухом, сигналы идут по проводам, которые никак не экранированы от питания ТЭНов и вентиляторов, электроника печи не компенсирует тепловой дрейф. Кроме того, ультрабюджетные термопары от партии к партии меняют свои характеристики, под что завод не всегда меняет калибровочные коэффициенты. Есть и принципиальный недостаток применяемого метода измерения – температура снимается в определенной малой точке, причем температура воздуха, а не платы. Поскольку достижение заданных температур является критично важным для паяльного агрегата, этому вопросу уделяется очень много внимания в туториалах по модернизации.
В рамках решения проблемы, для устранения температурного градиента проводят замену вентиляторов и установку внутренних сопел обдува. Меняют термопары, проводов на экранированнные, более жесткие и длинные, которые можно подогнуть ближе к плате, на младших моделях впаивают, на продвинутых переносят/изолируют датчик холодного спая. Улучшают, об этом отдельно, заземление. Кроме того, прекрасная шведская компания Unified Engineering (не реклама) выпустила прошивку, которая превращает выжигатель плат с восьмибитной анимацией термопрофилей в рабочий инструмент, нужно всего лишь подпаять UART к соответствующим пятакам на плате.
3. Непрошенный фен. Суть в том, что изотропный прогрев достигается немудряще, продувом камеры насквозь, всосанным снаружи воздухом. Таким образом, в камере постоянно присутствует нагнетаемое давление, которое может найти выход через штатно негерметичные узлы: вытяжку и дверцу. Поэтому, порой из дверцы в лицо оператора дует раскаленный поток.
Решается проблема так же примитивно: разворотом вентилятора на 180, либо, при установленной прошивке UI, путем регулировки скорости вращения вентилятора. Фактически, для обеспечения стабильной температуры пайки, достаточно 10% штатной скорости вращения.
4. Заземление отсутствует. В 90% сборок, провод земли привинчен поверх краски и мультиметр покажет совершенно непристойное сопротивление. Крайне рекомендую пройтись абразивной насадкой дремеля по месту крепления, и каким-либо образом обеспечить электрическое соединение верхней и задний панелей. Надлежащее заземление не только обеспечивает безопасность работы, но и способствует снижению наводок на модуль измерения температуры.
5. Алгоритм регулировки температуры. Формально, имеем PID-регулятор, на деле – регулировка температуры половину цикла достигается дискретным включением-выключением ламп.
Решается так же, сменой прошивки, либо менее радикально, модифицируя заводские профили. Заводская прошивка всегда перелетает заданный пик температуры на 15–25 °C за счет того, что лампы выключаются слишком поздно. Чтобы плата не сгорела, вручную занижайте пиковые значения в профиле. Если для вашей пасты нужна температура оплавления 220 °C, выставляйте в заводском меню пик на 200 °C. Печь по инерции долетит как раз до нужных 215–220 °C. Кроме этого, можно гомогенизировать нагрев платы на этапе преднагрева, растянув в настройках Soak до максимально возможных значений (120–150 секунд) на температуре около 140–150 °C. Это позволит компонентам и текстолиту прогреться равномерно. Когда печь начнет эпилептический рывок в фазу Reflow, градиент температур между мелкими и крупными деталями будет минимален.
6. Прочие неприятные мелочи. Что-то китайцы со скрипом, за десятилетия рекламаций исправляют, что-то остается неизменным.
Так, термоклей при сборке больше не применяют, зато стекло в окошке такое же оконное, трескается от любого чиха, и по неподтвержденным слухам, может взорваться.
Разъемы на платах требуют вдумчивого прощелкивания и продавливания, иначе вентиляторы могут пошло и безыдейно не работать.
Мин.вата внутри может быть не то, что закреплена не тем скотчем – местами не закреплена вовсе. Как и металлические элементы вытяжки, которые начинают задорно брякать при включении.
Кабель имеет малое сечение и нагревается пугающим образом, потому его сразу лучше менять.
Стальная ручка греется. Можно, конечно, обмотать ее изолентой, но есть более эстетичный выход. Расстояние между точками крепления стандартное для мебельных ручек, подобрать подходящую с деревянной вставкой не составит труда.
Почему тогда Puhui вообще продолжают покупать, если он настолько ущербен? Во-первых, как сказано выше, это все-таки быстрее и технологичнее, и куда меньше по трудозатратам, чем кустарные методы. Во-вторых, за свою цену им нет равных, а все недостатки известны, как и способы устранения. И наконец, если вы берете печь у моих манагеров из отдела продаж, то она уже обслужена, и голова за все проблемы болит у них.
С Вами был Магистр Георгий. С удовольствием почитаю про ваш опыт и поделюсь чужим:
https://github.com/UnifiedEngineering/T-962-improvements/issues/194
https://github.com/UnifiedEngineering/T-962-improvements/wiki
https://hackaday.io/project/175048-t-962a-reflow-oven-modifications/details
https://retrostuff.org/2020/03/23/puhui-t-962-ir-reflow-oven-modifications/
https://www.eevblog.com/forum/manufacture/t-962a-reflow-oven-thermocouple-malfunction/