Паяльную станцию АЛЬФА-100 разрабатывали инженеры-термисты с более чем 20-летним опытом. В их послужном списке всем известные термостолы серии НП, а также ИК-650 - система для пайки BGA с уникальной программой автопрофилирования «Термопро-Центр». Это оборудование пользуется заслуженной популярностью в нашей стране, а теперь еще и поставляется на экспорт. Не удивительно, что разработчикам удалось не просто сделать отечественный паяльник в плане импортозамещения, а создать высококлассный инструмент, отвечающий самым высоким требованиям современных технологий пайки.
Рис. 1 Паяльная станция АЛЬФА-100
Последний тренд в развитии паяльных систем для ручного монтажа – это динамическое термоуправление. Суть подхода в том, что для качественной пайки современных плат, которые могут одновременно содержать как очень легкие миниатюрные контакты, так и контакты с высокой теплоемкостью, уже недостаточно, чтобы паяльник просто поддерживал заданную температуру наконечника. Необходимо управлять динамикой нагрева, иначе легкие контакты будут быстро перегреваться, а тяжелые – будут паяться слишком медленно. Динамическое термоуправление осуществляется с помощью постоянного автоматического подбора мощности паяльника в зависимости от теплоемкости паяемого контакта, которую станция определяет по скорости отклонения температуры от заданной.
Основоположниками динамического управления являются создатели индукционных паяльников METCAL, затем эту технологию использовали в станциях РАСЕ последнего поколения. Сейчас динамический паяльник – это норма, и АЛЬФА-100 не является исключением. При проектировании станции были использованы современные методы математического моделирования термических процессов. Это позволило получить максимальную теплоотдачу и быстродействие системы. Показания платинового термодатчика, кстати, не требующего калибровки, считываются 120 раз в секунду и обрабатываются шестнадцатиразрядным АЦП. Система мгновенно реагирует на отклонение температуры наконечника, а также учитывает скорость ее изменения для подбора оптимальной мощности.
За счет применения современных материалов масса и диаметр нагревателя получилась минимальные. При этом по теплоотдаче паяльнику АЛЬФА-100 трудно найти равных. Он уверенно распаивает массивные контакты за пару секунд. Причина отличной теплоотдачи кроется не только в удачной конструкции нагревателя с плотным боковым прижимом наконечника по всей длине, но и в применении специальных материалов, используемых в космической промышленности. В первую очередь, это сверхтермостойкая изоляция обмотки нагревателя, а также теплопроводящие материалы, заполняющие пустоты вокруг обмотки – все это разработки российских ученых.
Рис. 2 Паяльник АЛЬФА-100
Также высокой теплоотдаче способствует 100-ваттная мощность инструмента. До появления динамических паяльных станций столь высокая мощность паяльников не приветствовалась, т.к. была реальная вероятность перегрева легких контактов. Динамическое термоуправление станции АЛЬФА-100 полностью решает эту проблему за счет дозирования мощности в зависимости от теплоемкости контакта. На практике инструменту крайне редко требуется мощность выше 50 ватт, и это видно на индикаторе мощности во время работы (рис 3). Кроме того, в АЛЬФА-100 предусмотрена возможность принудительно ручного ограничения мощности специально для соответствия требованиям некоторых отраслевых стандартов.
Рис. 3 Индикатор мгновенной мощности (слева) и режима ограничения мощности
Конечно, для организации идеального динамического термоуправления желательно, чтобы масса наконечника была минимальной, поэтому в наиболее продвинутых системах используются сверхлегкие наконечники, выполненные совместно с нагревателем в виде единого картриджа. Эта конструкция всем хороша, но достаточно дорогая, а по замыслу разработчиков паяльник АЛЬФА-100 должен стать доступным для российских предприятиях, поэтому он не должен быть слишком дорогим. По этой причине была выбрана разборная конструкция нагреватель-наконечник (Рис. 4). Кроме того, посадочный диаметр нагревателя относится к очень распространенному стандарту, что позволяет использовать наконечники ведущих мировых производителей. Это особенно удобно для тех, кто уже применяет импортные паяльные станции и имеет запас наконечников.
Рис. 4 Быстросъемная конструкция крепления наконечника
Особых слов заслуживает эргономика самого паяльника. Рукоятка прекрасно сбалансирована и, что называется, «ложится» в руку (рис. 5). Применение высококачественных материалов и правильная геометрия ручки исключают ее нагрев выше 40 градусов при самых жестких режимах работы. Вес рукоятки с нагревателем всего 45 грамм. Провод в мягкой термостойкой изоляции защищен от излома специальной пружиной. Наконечник меняется за считанные секунды без отключения инструмента.
Рис. 5 Рукоятка паяльника прекрасно сбалансирована
Для продления ресурса наконечников и снижения энергопотребления в паяльной системе АЛЬФА-100 предусмотрено автоматическое снижение рабочей температуры во время простоя инструмента. Параметры «засыпания», как и время полного отключения системы можно программировать в режиме настройки через простое и удобное меню (рис.6). В этом же режиме можно установить допустимый диапазон температур и ввести поправку для компенсации температурных потерь наконечника. При вводе поправки система автоматически корректирует заданную температуру с учетом текущей и работает так, как будто термодатчик находится на самом кончике наконечника.
Рис. 6 Фрагмент меню режима настройки
Все настройки системы защищены паролем, что исключает несанкционированную перенастройку и дает возможность технологам полностью контролировать температурный режим пайки на производстве. Если монтажник использует или должен использовать несколько вариантов заданных температур для различных операций, он может запомнить их в четырех ячейках памяти и менять температуру одним нажатием кнопки (рис.7). Содержимое ячеек также может быть защищено от перезаписи.
Рис. 7 Запись заданной температуры в ячейки памяти для быстрой смены настроек
Паяльная система АЛЬФА-100 имеет антистатическое исполнение и полностью соответствует современным требованиям ESD защиты. Кроме того, в АЛЬФА-100 предусмотрена возможность эквипотенциальной пайки. Для этого монтируемая плата соединяется с блоком станции через специальный разъем (рис.9), что полностью исключает вероятность появления разницы потенциалов между платой и паяльником, а значит и возникновения опасного для компонентов электрического разряда.
Рис. 8 Соединение с блоком станции для эквипотенциальной пайки
Прежде, чем выпускаться серийно, новая паяльная система прошла серьезные испытания и показала высокую надежность, что позволило производителю дать на АЛЬФА-100 трехлетнюю гарантию. И это вполне оправдано, учитывая высокое качество используемых материалов и компонентов. АЛЬФА-100 является первой моделью в будущем ряду паяльных станций. Уже существует двухканальная версия системы АЛЬФА-102 , а также вариант с питанием 36 вольт. Планируется производство термопинцета, термофена и вакуумного паяльника. У российских предприятий есть перспектива в недалеком будущем получить полноценную линейку отечественных паяльных систем, покрывающую все технологические задачи, связанные с ручной пайкой и ремонтом электроники.
Технические характеристики паяльной станции АЛЬФА-100