Už dlhší čas som hľadal spôsob, ako vylepšiť nanášanie spájkovacej pasty na DPS. Ručné nanášanie pomocou injekčnej striekačky je síce pri malom množstve spájkovacích bodov použiteľné, avšak pri väčšom množstve spájkovaných bodov je namáhavé, ťažko sa dodržiava správne a rovnomerné dávkovanie, čo sa zhoršuje s pribúdajúcou únavou. Po zvážení viacerých variant automatizácie som sa rozhodol zaobstarať si pneumatický dispenzér. Voľba padla na čínsky produkt KLT-982A z www.goodluckbuy.com

Pozrime sa na toto šikovné zariadenie zblízka.

Čo bolo v krabici

Ako prvú vec treba zdôrazniť, že zariadenie neobsahuje vlastný kompresor a potrebuje externý zdroj stlačeného vzduchu. Nároky nie sú veľké a pokiaľ nechceme využívať Venturiho trubicu na vytváranie podtlaku, tak malý airbrushový kompresor vyhovie.

Balenie obsahuje samotnú riadiacu jednotku, napájací kábel, hadicu na prívod vzduchu s rýchlospojkou, 3 kartuše o objeme 30ml a nástavec na tieto kartuše. Ďalej obsahuje dva spínače – pedál a krúžok s tlačítkom, ktorý sa dá navliecť na 30ml kartušu. K prístroju je pribalených niekoľko dávkovacích ihiel – ako kovových, tak aj plastových. Dôležitá poznámka: popis na stránke goodluckbuy je nepresný, hlavne čo sa týka množstva a typov pribalených kartuší. Balenie obsahuje presne to, čo je zobrazené na obrázkoch. V rozpore s popisom obsahuje iba jeden nástavec na 30ml kartuše s priemerom piestu 22mm.

K tomu, aby sme zariadenie mohli začať používať, potrebujeme vyriešiť pripojenie ku kompresoru. Dodaná hadička (ide o štandardnú plastovú hadičku 6x4mm) je vybavená rýchlospojkou, ktorá takmer určite nebude sedieť k nášmu kompresoru (ide o nejaký ázijský štandard) a bude ju treba vymeniť. Druhý koniec hadičky sa priamo zasúva do samosvorného konektora (rovnako ako hadička vedúca k nadstavcu na kartuše), takže hadice s koncovkami, ktoré už máme takisto nebudeme môcť použiť.

Druhým malým problémom je rozmer nástavca na kartuše. Dodaný nástavec je určený na 30ml kartuše s priemerom piestu 22mm. Avšak kartuše so spájkovacou pastou sú obvykle 10ml kartuše s priemerom piestu 15mm. Takže ak chceme priamo používať 10ml kartuše, potrebujeme nový nástavec – dá sa objednať napríklad http://www.ebay.com/itm/170859760321. Menší priemer kartuše spôsobí ďalší problém – prstenec s tlačítkom bude priveľký. Ale to sa dá vyriešiť kúskom mirelonovej izolácie na potrubia, ktorá súčasne poslúži ako tepelná izolácia.

Bližší pohľad na zariadenie

Celkový dojem zo zariadenia nie je zlý. Zariadenie je pomerne solídnej kovovej konštrukcie, s plastovými bočnicami, ktoré sú trochu slabým miestom – pri neopatrnej manipulácii sa mi podarilo jednu bočnicu naštiepiť. Ovládacie prvky sú robustné, nevyvolávajú pocit, že pri prvom dotyku odpadnú.

O trochu horšie pôsobí prístroj zvnútra. Na pomerne malom priestore sa tlačia dve dosky s elektronikou a množstvo hadičiek, prepájajúcich jednotlivé pneumatické komponenty. Medzi hadičkami nie je dosť miesta, takže sa tlačia na dosky s elektronikou. Taktiež rušivo pôsobia pripojenia hadičiek zašpinené od nejakého tesniaceho tmelu alebo lepidla – je vidno, že ide o ručnú prácu, čo už naznačoval rozmazaný úsmevný nápis „USA Tech & Material“. Napriek tomu mechanická konštrukcia pôsobí solídnym dojmom. Horšie je to s doskami s elektronikou – tieto pôsobia vyslovene amatérskym dojmom.

Pozitívnou vlastnosťou je, že zariadenie vnútorne pracuje s napätím 24V. Takže spúšťače – pedál a ručný spínač – pracujú s bezpečným napätím.

Pozrime najprv na zadnú stranu. Okrem konektora pre napájaciu šnúru a poistky nájdeme na zadnej strane prívod tlakového vzduchu. Prívod vzduchu je realizovaný samosvorným konektorom, určeným pre PE hadičku rozmeru 6x4mm. Hadička bez koncovky sa jednoducho zasunie do konektora. Uvoľní sa po zatlačení plastového krúžku smerom dovnútra.

Ďalším prvkom na zadnej strane je blok DIP prepínačov. Týmito prepínačmi sa nastavuje základný rozsah dĺžky impulzu – desatiny sekúnd, sekundy až desiatky sekúnd. Časy sú uvedené v návode, ale veľmi nesedia. V zásade platí – čím viac prepínačov je v polohe ON, tým dlhší interval. Čas je potrebné určiť experimentálne. Pre dávkovanie spájkovacej pasty stačí rozsah v desatinách sekúnd – prepínač č. 1 v polohe ON, ostatné v polohe OFF.

Posledným prvkom je konektor pre pripojenie spúšťača – pedálu alebo ručného tlačítka.

Na prednej strane nájdeme sieťový vypínač (červený) a prepínač režimu (zelený). V manuálnom režime je dĺžka tlakového impulzu stanovená dobou stlačenia spúšťača a v automatickom režime je dĺžka tlakového impulzu určená nastavením časovača. Manuálny režim je dobrý pri nanášaní pásika pasty alebo pri počiatočnom naplnení ihly pastou. Pri samotnom dávkovaní je lepšie použiť automatický režim.

Ďalším prvkom je potenciometer na jemné nastavenie dĺžky impulzu v rámci rozsahu, nastaveného DIP prepínačmi na zadnej strane. Potenciometer má v ľavej krajnej polohe pomerne dlhý mŕtvy chod.

Zvyšok ovládacích prvkov slúži k nastaveniu pracovných parametrov tlakového vzduchu. Redukčný ventil nastavuje pracovný tlak, ktorý je zobrazovaný na manometri v pravej časti. Ovládač redukčného ventilu je aretovaný a pred nastavovaním tlaku je ho treba povytiahnuť. Ovládač s označením „Vacuum“ je jednoduchý ventil, radiaci prívod vzduchu do Venturiho trubice. Prívod vzduchu nie je riadený elektronikou a po otvorení ventilu vzduch prúdi trvalo. Venturiho trubica má veľkú spotrebu vzduchu a odporne syčí, ale našťastie sa dá pre náš účel bez podtlaku zaobísť. Tento ventil využívam na vypúšťanie vzduchu z kompresora.

Ako zariadenie pracuje

Obsluha je jednoduchá. Po pripojení príslušenstva najprv nastavíme pracovný tlak. Ten by mal byť nižší ako minimálny tlak dodávaný kompresorom – ak kompresor dodáva tlak v rozsahu 3 až 4 bary, tak tlak nastavíme na niečo menej ako 3 bary. Samozrejme, tlak môžeme nastaviť aj redukčným ventilom na kompresore. Veľkosť tlaku je možné upraviť aj podľa typu a prierezu ihly – plastovým ihlám a ihlám s väčším priemerom obvykle stačí nižší tlak.

Najprv prepneme dispenzér do manuálneho režimu a natlačíme pastu do ihly. Niekedy má pasta vo zvyku chvíľu prskať, v tom prípade počkáme kým začne vytekať plynule. Potom môžeme prepnúť dispenzér do automatického režimu a nastavíme dĺžku impulzu. Správnu dĺžku odskúšame mimo DPS.

Pri dlhšej práci sa najmä vplyvom zohriatia pasty môže zväčšiť množstvo dávkovanej pasty. Vtedy je treba mierne upraviť dĺžku impulzu.

Ako prebieha nanášanie pasty je ukázané na nasledovnom videu.

Video ukazuje prvé pokusy s pneumatickým dispenzérom. Bola použitá ihla rozmeru 0,6mm (vnútorný priemer 0,34mm). Prvá sada plôšok mala rozteč 1,27mm, ďalšie mali rozteč 0,7mm a 0,6mm. Použitá pasta bol 6 rokov expirovaný Stannol SP15, určený pre dispenzéry (je to pasta s nižšou viskozitou)

Pri natáčaní videa som nenastavil redukčný ventil, takže tlak sa pohyboval v rozsahu 3 až 4 bary. Toto kolísanie tlaku kupodivu nemalo prakticky pozorovateľný vplyv na množstvo dávkovanej pasty. To je možno spôsobené použitím kovovej ihly s menším priemerom - úvahy na túto tému uvedieme na záver.

Video pôsobí trochu neohrabane, kamera trochu zavadzala, čo komplikovalo triafanie sa s presnosťou na desatiny milimetra. A - ako bolo povedané - išlo o prvé pokusy.

Pár úvah o pastách a ihlách

V podstate existujú dva základné typy pást: pasty určené na nanášanie cez planžetu a pasty určené pre nanášanie dispenzérom. Hlavný rozdiel je vo viskozite - pasty určené pre dispenzér sú obvykle redšie. Zatiaľ čo prvý typ pást je možné nanášať aj pomocou dispenzéra, druhý typ obvykle nie je možné nanášať cez planžetu - roztekajú sa.

Druhým dôležitým parametrom je veľkosť cínových guľôčok. Najčastejší rozmer, na ktorý môžeme naraziť, je 25 až 45 mikrometrov, no existujú aj jemnejšie pasty. Obzvlášť treba dávať pozor na lacné čínske pasty - tieto obvykle okrem guľôčok s deklarovanou veľkosťou obsahujú isté percento guľôčok (prípadne úlomkov) s niekoľkonásobne väčším priemerom. Toto je potrebné zohľadniť pri voľbe ihly.

Ihly pre dispenzér existujú v dvoch prevedeniach: kovové a plastové. Každá z nich má svoje výhody a nevýhody. Kovové ihly kladú paste väčší odpor (pasta prechádza cez dlhú tenkú kovovú trubičku), takže je potrebné voliť väčší priemer ihly alebo väčší tlak. Naopak, plastové ihly sa kónicky zužujú a zúžené miesto je pomerne krátke. Kladú paste výrazne menší odpor, takže môžeme používať ihly s menším vnútorným priemerom, prípadne pracovať s menším tlakom a kratším impulzom. Navyše kovové ihly sú náchylnejšie na upchatie, čo je obzvlášť citeľné u menej kvalitných čínskych pást.

Zdalo by sa, že plastové ihly sú výhodnejšie. Avšak tým že plastové ihly kladú menší odpor, sú podstatne citlivejšie na hustotu pasty (a hlavne zmenu hustoty vplyvom zahriatia počas práce). Sú tiež citlivejšie na výkyvy v dĺžke impulzu, čo je umocnené tým, že pracujeme s podstatne kratším impulzom ako pri kovových ihlách. Kompenzovať sa to dá do istej miery nižším tlakom alebo menším priemerom ihly. Ďalšou nevýhodou je väčší priemer ukončenia ihly (na obrázku vpravo sú ihly s takmer rovnakým vnútorným priemerom) - to prináša komplikácie pri hustej montáži. Takisto to zhoršuje presné zameranie ihly na cieľovú plôšku. A ak prikladáme ihlu k medi šikmo, otvor ihly je príliš vysoko nad meďou, čo spôsobuje slabšie pritlačenie pasty, čo vedie k horšiemu priľnutiu pasty k medi.

Čo sa týka voľby priemeru ihly, je najlepšie riadiť sa odporúčaním výrobcu pasty. Pokiaľ odporúčanie neexistuje, treba zvoliť vnútorný priemer ihly rovný alebo väčší ako 4-6 násobok priemeru guľôčok. Opäť zdôrazňujem - pozor na lacné čínske pasty, pri nich treba voliť priemer väčší. Treba si uvedomiť, že nestačí aby pasta ihlou prešla - ak ihla kladie veľký odpor a použijeme vyšší tlak, môže dochádzať k oddeľovaniu tavidla od guľôčok spájky a pasta postupne bude obsahovať menej tavidla. To má za následok nielen ťažšiu aplikáciu zhustnutej pasty, ale nedostatok tavidla môže spôsobiť problémy pri pretavovaní.

Neexistuje univerzálne odporúčanie, ktoré ihly a aký priemer používať. Treba vyskúšať niekoľko možností a vybrať si tú variantu, ktorá nám bude najlepšie sedieť do ruky. Ja osobne uprednostňujem kovové ihly.

Kam na spotrebný materiál

Ihly pre dispenzér sa dajú získať be eBay za veľmi prístupné ceny. Dokonca kovové dispenzérové ihly sa dajú nájsť za podobnú cenu, ako injekčné ihly v lekárni. Ako príklad môžeme uviesť čínske dindin16888 alebo freefashion_155, prípadne americký CML-Supply.

Ako náhradné riešenie sa dajú použiť injekčné ihly, ktoré sa dajú kúpiť v lekárni. Pokiaľ som mohol porovnávať, konštrukčné riešenie je rovnaké ako u dispenzérových ihiel (platí pre kusy, ktoré som mal v rukách). Injekčnú ihlu treba skrátiť - buď rezným kotúčom alebo ostrým nožíkom: ihlu treba dookola narušiť a potom ju ulomiť. Štikacie kliešte nefungujú - ihlu spoľahlivo uzavrú. Pokiaľ sa ihla na konci zdeformuje, treba konček sformovať obyčajnou ihlou na šitie - zasunúť ju do otvoru a krúživým pohybom vyústenie ihly sformovať. Čím kratšiu ihlu ponecháme, tým menší odpor bude klásť. Pokojne si môžeme pripraviť ihlu kratšiu, ako sú štandardné dispenzérové ihly.

Ihly majú tendenciu pomerne rýchlo zasychať. Pokiaľ je nám ľúto ihly po každom použití vyhadzovať, môžeme sa ich pokúsiť vyčistiť. Najprv treba odstrániť zbytky pasty z plastového klobúčika (špáradlom) a potom ihlu prefúknuť, tak, aby bolo vidno cez ihlu svetlo. Takto prečistenú ihlu uskladníme v nádobke s izopropylalkoholom alebo podobným rozpúšťadlom, v ktorom sa tavidlo rozpúšťa. Takto uskladnenú ihlu pred ďalším použitím najprv prefúkneme, usušíme a "prepláchneme" trochou pasty.

Na záver uvádzam tabuľku rozmerov ihiel a ich farebné značenie. Tabuľku treba brať len orientačne - rozmery ihiel sa môžu u rôznych výrobcov mierne líšiť. Taktiež farebné značenie ihiel sa môže líšiť, našiel som dokonca prípad, keď u jedného výrobcu rôzne modely ihiel mali rozdielne farebné značenie alebo dokonca rozmery. Štandardizované je (ako sa zdá) iba farebné značenie injekčných ihiel.