Soldeerstations voor het aansluiten van elektronische componenten

Professionals gebruiken soldeerstations die veel meer bieden dan een eenvoudige soldeerbout. Maak kennis met de voordelen van moderne soldeerstations en leer interessante feiten over hun functie en ontwerp. Wij geven u ook belangrijke tips voor de aankoop ervan.

Achtergrond bij het solderen van elektronische componenten

Niet alle solderingen zijn hetzelfde. Terwijl loodgieters gewoonlijk koperen pijpen verbinden met passende soldeerpasta en een gasbrander, moeten elektrotechnici met veel meer kleine onderdelen werken. Hier is echter niet alleen de grootte van de componenten bepalend voor het gereedschap, maar ook hun warmtegevoeligheid. Halfgeleiders zoals diodes of transistoren zijn even gevoelig voor hoge temperaturen als microchips. Een te hete soldeerpunt in combinatie met een soldeerproces dat te lang duurt, kan het onderdeel snel vernielen. Een metalen klem of een tang op de bedrading kan helpen, maar deze truc voor warmteafvoer maakt het werk ingewikkeld en vervelend.

Een ander aspect: terwijl enkele decennia geleden "vliegende" assemblages met veel ruimte rond de soldeerverbindingen de elektronische schakelingen domineerden, zitten de componenten tegenwoordig op steeds kleinere printplaten. Zelfs bij het maken van prototypes worden schakelingen vaak gerealiseerd op breadboards met soldeerpunten op slechts 2,54 millimeter van elkaar. Veel printplaten zijn nog kleiner. De onderdelen liggen soms maar een fractie van een millimeter uit elkaar, waardoor de handmatige assemblage en het daaropvolgende soldeerproces een behoorlijk priegelwerk kunnen worden.

Bovenstaande achtergronden maken duidelijk dat voor het solderen van elektronische componenten niet alleen een zeker instinct nodig is, maar ook de juiste apparatuur. En hier hebben professionele soldeerstations een duidelijk voordeel ten opzichte van conventionele soldeerbouten.

Hoe is een soldeerstation opgebouwd?

Er wordt een fundamenteel onderscheid gemaakt tussen analoge en digitale soldeerstations en soldeerstations met heteluchttechnologie. De eerste twee zijn zogenaamde contactsoldeerstations: De aan de voeding aangesloten soldeerbout verhit het soldeer en de soldeerverbinding in direct contact. Bij heteluchttoestellen neemt de door een generator opgewekte hete lucht het soldeerproces over. Een essentieel kenmerk van alle soldeerstations is de instelbare temperatuurregeling. Alleen al deze eigenschap onderscheidt soldeerstations in het algemeen van klassieke soldeerbouten, waarvan het temperatuurverloop alleen kan worden beïnvloed door de keuze van het nominale vermogen. Een in de handel verkrijgbare fijne soldeerbout met een opgenomen vermogen van 16 watt bereikt bijvoorbeeld de veelgebruikte soldeertemperatuur van 350 graden Celsius, maar deze temperatuur kan niet worden verhoogd of verlaagd. Met een typische 30-watt soldeerbout is de piektemperatuur 380 graden Celsius, met 40-watt modellen zelfs 420 graden Celsius.

Analoge en digitale soldeerstations daarentegen maken een trapsgewijze temperatuurregeling mogelijk. Een nadeel van analoge soldeerstations is echter dat de temperatuurinstelling voor de soldeerpunt slechts ruw geschat kan worden aan de hand van symbolen of enkele waarden rond de draaiknop. Digitale soldeerstations hebben daarentegen een display waarop de werkelijke temperatuur in graden Celsius wordt aangegeven. Digitale tiptoestellen bieden ook opslagmogelijkheden voor individuele temperaturen met een druk op de knop of een automatische stand-by functie die het verwarmingsproces automatisch onderbreekt na een paar minuten niet te zijn gebruikt en het weer opstart wanneer het werk wordt hervat.

Hetelucht soldeerstations zijn een speciaal geval op het gebied van digitaal solderen. Dat komt omdat hier in de soldeerbout geen metalen punt wordt verhit, maar hete lucht wordt opgewekt die via een mondstuk in het handstuk op de soldeerpunt wordt geblazen en zo het soldeer doet smelten. Zowel de luchttemperatuur als het luchtvolume zijn gewoonlijk regelbaar. De belangrijkste toepassing van deze soldeertechniek is het desolderen van SMD-weerstanden, d.w.z. elektronische componenten die rechtstreeks op het oppervlak van de printplaat zijn gemonteerd. Aangezien de heteluchtstraal - afhankelijk van de diameter van het mondstuk - gelijktijdig meerdere soldeerverbindingen kan afdekken, kunnen minder warmtegevoelige miniatuurcomponenten zoals SMD-weerstanden in korte tijd volledig van de printplaat worden verwijderd. Deze techniek is echter slechts in beperkte mate geschikt voor digitaal solderen.

Waar moet u op letten bij het kopen van een soldeerstation?

Aangezien een regelbaar soldeerstation een van de belangrijkste gereedschappen in het elektronicalaboratorium is, moet de aanschaf optimaal zijn afgestemd op de uit te voeren werkzaamheden. Of het een analoog of digitaal soldeerstation wordt, is uiteindelijk een kwestie van mening, waarbij digitale apparaten met nauwkeurig instelbare temperatuur, groot display en automatische uitschakeling zeker voordeliger zijn.

Een andere mogelijkheid is de aanschaf van een universeel station met soldeerbout en hetelucht handstuk in één systeem. Topapparaten in deze categorie hebben vaak ook een vacuümpomp met desoldeerbout voor het snel en veilig verwijderen van SMD-componenten. Als alternatief voor de desoldeerbout kunt u ook een desoldeerpincet vinden. Componenten met twee aansluitingen - meestal weerstanden en condensatoren - kunnen met de twee verwarmde punten van de pincet worden vastgepakt en in één beweging van de printplaat worden verwijderd.

Verder moet u letten op de uitrusting voor de werkplek. Veilig solderen vereist enerzijds een heldere werkplekverlichting en anderzijds een goed zicht op de soldeerverbinding en de soldeerpunt. Werkloepen met geïntegreerde verlichting op zwenkbare statieven voldoen aan beide voorwaarden. Ook de zogenaamde derde hand is nuttig: een klein apparaatje met vergrendelbare krokodillenklemmen, bijvoorbeeld om printplaten of componenten tijdens het soldeerproces stevig vast te zetten. Sommige van de aangeboden "handen" hebben ook vergrootglazen.

Aangezien de meeste elektronische soldeerbouten die in de praktijk worden gebruikt een kern van vloeimiddel zoals hars bevatten, is het onvermijdelijk dat tijdens het soldeerproces dampen vrijkomen. Vanuit gezondheidsoogpunt is een soldeerdampafzuiger dan ook sterk aan te raden. Bovendien kan de soldeerdamp neerslaan op componenten en printplaten en tot functieproblemen leiden. In de commerciële sector worden deze apparaten sowieso voorgeschreven volgens VBG 15.

Ook het vermogen en de temperatuur zijn belangrijk als u een soldeerstation wilt kopen. Het nominale vermogen van een soldeerstation heeft een directe invloed op de maximaal haalbare temperatuur van de soldeerpunt. Terwijl 10 tot 30 watt voldoende is voor kleine elektronische klusjes om een piektemperatuur van ongeveer 350 graden Celsius te bereiken, zijn hogere vermogens vereist voor soldeerwerk aan bijvoorbeeld het chassis. De meeste stations hebben een vermogensbereik van 50 tot 80 watt om soldeertemperaturen van 150 tot 450 graden Celsius te bereiken.

FAQ, veelgestelde vragen over soldeerstations

Hoe kunnen soldeerpunten het best worden gereinigd?

Reiniging kan zowel chemisch als mechanisch gebeuren. Bij chemische reiniging verwijdert het middel vloeimiddel en soldeerresten. In de mechanische sector is het gebruikelijk kleine in water gedrenkte sponzen te gebruiken om vloeimiddel- en soldeerresten te verwijderen.
Even gebruikelijk, vooral in soldeerstations, zijn kleine potjes of apparaatopeningen met koperen wol. Voor en na elk soldeerproces en indien nodig, wordt de soldeerstift enkele malen in de wol gedrukt om overtollig soldeer van de stift te verwijderen.

Is loodsoldeer verboden om mee te werken?

Volgens de RoHS-richtlijn is het gebruik van loodhoudend soldeer sinds 2006 inderdaad verboden. Echter alleen voor "nieuw op de markt gebrachte elektrische en elektronische apparatuur". Dit betekent dat iedereen die voor privé-doeleinden soldeert of een apparaat uit de voorraad van het bedrijf repareert, loodhoudend soldeer mag blijven gebruiken. Aangezien lood echter over het algemeen als gevaarlijk voor de gezondheid wordt geclassificeerd, is het beter loodvrij soldeer te gebruiken. De flux verdampt vrij snel bij de gebruikelijke soldeertemperatuur van 350 graden Celsius, maar dit kan worden verholpen met een truc: Verlaag gewoon de soldeertemperatuur met een paar graden. Het soldeerproces duurt dan iets langer, maar u krijgt perfecte soldeerverbindingen zonder mogelijke gezondheidsrisico's.