DIYsteps #4: Τι Είναι το Κολλητήρι και Πώς το Χρησιμοποιώ

Στο προηγούμενο DIYsteps είδαμε πώς μπορούμε να αυξήσουμε την εμβέλεια του Wi-Fi μας, αν δεν θέλουμε να τραβήξουμε καλώδιο Ethernet. Στο σημερινό θα ασχοληθούμε με το εργαλείο που είναι γνωστό σαν “Κολλητήρι”, που είναι εκ των ουκ άνευ στις εργασίες με ηλεκτρονικά. Συγκεκριμένα θα δούμε πώς χρησιμοποιούμε το κολλητήρι για να ενώσουμε δύο αγωγούς ή για να κολλήσουμε κάτι πάνω σε μία πλακέτα.

Προετοιμασία

Για να πραγματοποιήσουμε μία κόλληση με κολλητήρι, χρειαζόμαστε εκτός φυσικά του ίδιου του εργαλείου, και καλάι.

Κολλητήρι

Το κολλητήρι αποτελείται από αντιστάσεις, οι οποίες ζεσταίνονται όταν τις διαπερνάει ρεύμα και είναι ικανές να λιώσουν μαλακά μέταλλα.

Την παραγόμενη θερμότητα την εκτονώνουν στην αφαιρούμενη μύτη που προσαρμόζουμε στο μπροστά μέρος, ανάλογα με το πάχος που χρειαζόμαστε.

Η ποιότητα και οι δυνατότητες ενός κολλητηριού ποικίλουν, ανάλογα με το budget που διαθέτουμε.

Θα βρούμε μικρά κολλητήρια τύπου στυλό σε τιμές κυριολεκτικά χώμα, χωρίς ρύθμιση θερμοκρασίας…

…αλλά και με ρύθμιση θερμοκρασίας.

Επίσης, αν ασχολούμαστε επαγγελματικά, είναι καλύτερα να επενδύσουμε σε έναν σταθμό, όπως τα κορυφαία Weller.

Καλάι

Το καλάι είναι ένα είδος μαλακής συγκόλλησης, το οποίο αποτελείται από κράμα κασσίτερου με χαλκό και άλλα μαλακά μέταλλα.

Στην αγορά το βρίσκουμε κυρίως σε συρμάτινα ρολά, ανάλογα με το πάχος του σύρματος.

Κόλληση

Αφού λοιπόν είδαμε τι χρειαζόμαστε για να κολλήσουμε με κολλητήρι, στην ενότητα αυτή θα δούμε τι πρέπει να προσέξουμε όταν κολλάμε δύο αγωγούς μεταξύ τους (καλώδια, υλικά κτλ).

Επιπλέον, θα αναφέρουμε τι πρέπει να προσέξουμε όταν βάζουμε υλικά πάνω σε ένα έτοιμο PCB, ή αλλιώς πλακέτα.

Μεταξύ αγωγών

Η χρήση του κολλητηριού ανάμεσα σε δύο αγωγούς είναι αρκετά απλή.

Πρώτα από όλα, να ξεκαθαρίσουμε τι εννοούμε με τον όρο “αγωγός”. Αγωγός είναι κάθε σώμα που μπορεί να το διαπεράσει το ηλεκτρικό ρεύμα. Φυσικά, αγωγός είναι και το ανθρώπινο δέρμα, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι θα επιχειρήσουμε να χρησιμοποιήσουμε το κολλητήρι επάνω του.

Όταν λέμε για κόλληση μεταξύ αγωγών, λοιπόν, εννοούμε τη σύνδεση μεταξύ καλωδίων, που είναι παρόμοια με τη σύνδεση μεταξύ αντιστατών.

Οι αντιστάτες χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της ροής του ηλεκτρικού ρεύματος, αλλά αντιστάτης μπορεί να θεωρηθεί και ένα λαμπάκι LED.

Αφήνουμε τη θεωρία, και προχωράμε προς την πράξη, για να κολλήσουμε δύο καλώδια μεταξύ τους.

Ενώνουμε, λοιπόν, τα καλώδια που θέλουμε και φροντίζουμε να παραμείνουν ενωμένα, ακόμα κι όταν δεν τα κρατάμε.

Ανάβουμε το κολλητήρι στην κατάλληλη θερμοκρασία, την οποία μπορούμε να τη βρούμε μόνο κάνοντας πειράματα από τις χαμηλές θερμοκρασίες στις υψηλές. Αν δούμε ότι η χαμηλότερη θερμοκρασία δεν λιώνει το καλάι, την αυξάνουμε και ξαναδοκιμάζουμε.

Αφού πετύχουμε τη σωστή θερμοκρασία, πλησιάζουμε το κολλητήρι στη σύνδεση των καλωδίων. Στα σημεία που έχει ζεσταθεί αρκετά, ακουμπάμε το καλάι ώστε να αρχίσει να λιώνει.

Για να γανώσουμε την μύτη, αν είναι καινούρια, μπορούμε να αφήσουμε λίγο καλάι να λιώσει πάνω σε αυτή ώστε να την προστατέψουμε από την σκουριά.

Κουνάμε τα χέρια μας σε όλο το μήκος της σύνδεσης των καλωδίων, και στη συνέχεια κάνουμε το ίδιο από όλες τις πλευρές, αν είναι απαραίτητο.

Αυτό ήταν. Πλέον τα καλώδια έχουν κολληθεί, και για να κάνουμε πιο ασφαλή τη χρήση τους, θα πρέπει να εφαρμόσουμε πάνω από το σημείο της κόλλησης ένα θερμοσυστελλόμενο. Εναλλακτικά, μπορούμε να τυλίξουμε γύρω απ' το σημείο μονωτική ταινία.

Σε PCB

Η σύνδεση αντιστατών πάνω σε ένα τυπωμένο κύκλωμα, γνωστό και ως PCB, είναι η πιο προχωρημένη λειτουργία που θα δούμε στον οδηγό.

Πριν από αυτό όμως, να εξηγήσουμε κάτι. Όταν μια πλακέτα έχει πολλαπλά through hole υλικά – που μπαίνουν δηλαδή με το χέρι – η σειρά με την οποία θα επιλέξουμε να κολλήσουμε τα υλικά παίζει σημαντικό ρόλο στην αποδοτικότητα της εργασίας μας.

Επειδή θα χρειαστεί να γυρίζουμε την πλακέτα ανάποδα και να στηρίξουμε το υλικό στο γραφείο, η σωστή σειρά κόλλησης είναι από το κοντότερο σε ύψος υλικό προς το ψηλότερο.

Οπότε, πάμε να κολλήσουμε μια αντίσταση σε ένα PCB με το κολλητήρι.

Αρχικά τοποθετούμε την αντίσταση στις τρύπες…

…και φροντίζουμε με το γύρισμα να μην πέσει.

Από το πίσω μέρος βλέπουμε τα πόδια της αντίστασης.

Ανάβουμε το κολλητήρι στη θερμοκρασία που αναγράφει το υλικό που χρησιμοποιούμε στο datasheet του, και γεμίζουμε το κάτω μέρος από τα πόδια της αντίστασης.

Το αποτέλεσμα θα είναι κάπως έτσι.

Κόβουμε το επιπλέον σύρμα της αντίστασης, και είμαστε έτοιμοι.

Σε πιο λεπτομερείς κολλήσεις, ίσως χρειαστεί η λεγόμενη “σολντερίνη” για να καθαρίσει το PCB στο σημείο που θέλουμε να βάλουμε το υλικό, αλλά κάτι τέτοιο είναι πολύ εξειδικευμένο, γι' αυτό δεν θα επεκταθούμε περαιτέρω.

Αποκόλληση

Υπάρχουν δύο τρόποι για να γίνει μια αποκόλληση. Ο πρώτος είναι με το ίδιο κολλητήρι και έναν ειδικό απορροφητήρα που ρουφάει το καλάι, όσο είναι ακόμα ζεστό.

Ο δεύτερος, και πιο επαγγελματικός, είναι με ένα δεύτερο μηχάνημα που ζεσταίνει την κόλληση και τη απορροφά ταυτόχρονα, το λεγόμενο desolder.

Κάτι τέτοιο θα το βρούμε ενσωματωμένο σε μεγαλύτερους και πιο ακριβούς σταθμούς συγκόλλησης.

Παράλληλη πληροφορία: Τι ήταν ο γανωτής;

Σε όλον το οδηγό είδαμε την κύρια χρήση του καλάι εν έτει 2017. Ωστόσο, το συγκεκριμένο κράμα είναι γνωστό τουλάχιστον από τον προηγούμενο αιώνα, αλλά δεν χρησιμοποιούνταν σε κολλήσεις.

Αναρωτιέστε που χρησίμευε;

Μα φυσικά στην επισκευή των χάλκινων οικιακών σκευών, που από τη χρήση σκούριαζαν και γινόταν επικίνδυνα για δηλητηριάσεις.

Τη δουλειά αυτή αναλάμβανε να κάνει ο γανωτής (ή και γανωματής), που εργαζόταν ως πλανόδιος και επισκεύαζε όλα τα κατσαρολικά της περιοχής του.

Εσείς χρησιμοποιείτε κολλητήρι;

Τις επόμενες εβδομάδες στο DIYsteps θα δούμε τις λειτουργίες κι άλλων εργαλείων, όπως το πολύμετρο.

Μέχρι τότε όμως, αν χρησιμοποιείτε και εσείς κολλητήρι και έχετε κάτι να προσθέσετε στον οδηγό ή στη στήλη, γράψτε μας στο σχόλια.