Forno de refluxo SMD automático de uma torradeira barata: 8 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

A fabricação de PCB por hobby tornou-se muito mais acessível. As placas de circuito que contêm apenas componentes de orifício são fáceis de soldar, mas o tamanho da placa é limitado pelo tamanho do componente. Como tal, a utilização de componentes de montagem em superfície permite um design de PCB mais compacto, mas é muito mais difícil de soldar manualmente. Os fornos de refluxo fornecem um método que torna a soldagem SMD significativamente mais fácil. Eles funcionam percorrendo um perfil de temperatura que fornece uma escalada consistente de temperatura que derrete a pasta de solda sob os componentes de montagem em superfície. Os fornos de refluxo profissionais podem ser caros, especialmente se forem usados ocasionalmente. Meu objetivo era criar um forno de refluxo automático a partir de uma torradeira de US $ 20.

Meu plano era usar um motor de passo para girar o botão de temperatura de uma forma programada que aumentaria lentamente a temperatura para derreter a pasta de solda. Vou tentar imitar um perfil de refluxo específico com base na pasta de solda que estou usando. Assim que o forno atingir a temperatura máxima (ponto de fusão da solda), o botão de temperatura girará para trás para reduzir a temperatura no forno. Tudo isso será controlado por um arduino e exibido em uma tela OLED. O objetivo final é carregar o forno com PCBs e componentes, pressionar um único botão e ter todos os componentes soldados sem nenhum ajuste externo ou monitoramento.

Suprimentos

• Arduino 5V pro mini
• Motor de passo
• Driver do motor de passo A4988
• MAX31855 Termopar
• Tela OLED de 128x64
• 2 botões de pressão de 6 mm
• Interruptor de limite
• 3 transistores NPN
• Fonte de alimentação 12V
• 5 resistores de 1K
• 4 resistores de 10K
• Parafusos e porcas M3
• parafusos de máquina
• porca de acoplamento hexagonal

Etapa 1: Desmontar o forno torradeira

O primeiro passo foi desmontar a torradeira e dar uma olhada dentro. Este miniforno em particular tem um dial de controle de temperatura e um dial de controle de temporizador. A fiação interna e para ambos os mostradores era muito estranha para mim, então decidi que seria mais fácil contornar o que já estava no lugar. Percebi que um motor de passo poderia ser usado para girar o dial. Uma sonda de temperatura ou termopar pode ser alimentada dentro do forno para monitorar a temperatura. Uma tela OLED seria capaz de exibir dados em tempo real, incluindo a temperatura atual. Todos esses componentes periféricos podem ser facilmente controlados por um Arduino. Havia muito espaço aberto, então decidi esconder todos ou a maioria desses componentes dentro do forno.

Dependendo de qual torradeira você tiver, o processo de desmontagem pode variar. Tive que primeiro remover os parafusos ao redor do painel frontal. Então virei o forno de cabeça para baixo e removi os parafusos da parte inferior do painel lateral. De lá, consegui acessar a fiação dentro do forno.

Em seguida, removi os dois botões de cada botão e os desparafusei do painel frontal.

Etapa 2: Protótipo

Agora que sei o que preciso projetar, é hora de começar a construir um circuito. Eu fiz isso em um processo aditivo. Fiz o termopar funcionar, adicionei a tela e o motor de passo. Depois de ter os componentes principais funcionando, eu precisava de uma maneira de interagir com o Arduino. Decidi usar alguns botões. O botão de controle de temperatura no forno, que seria girado pelo motor de passo, giraria apenas cerca de 300 graus no sentido horário para atingir a temperatura máxima. Portanto, esse limite precisaria ser codificado no programa. Eu também precisava de uma maneira confiável de fazer o dial voltar a 0 graus, girando no sentido anti-horário. Planejei usar um interruptor de limite para evitar que o motor de passo girasse além de 0 graus e arriscasse danificar o botão de controle de temperatura. Descobri que minha multiferramenta 12 em 1 PCB foi muito útil para solucionar problemas ao montar este circuito.

Etapa 3: Refinar o programa

Segundo prêmio no concurso Build a Tool