O que é estação de solda? para que serve? (visão geral)

[GrandMasterTiyu]

 

As estações de solda são ferramentas essenciais em bancadas eletrônicas, onde sua utilização é destinada a auxiliar o operador durante processos de soldagem e dessoldagem de componentes eletrônicos em placas de circuito impresso.


Contudo, nada impede que as estações de solda ou estações de solda e retrabalho (estação de solda a vapor) sejam utilizadas em outras áreas, em diversas atividades, como na aplicação e remoção de tinta, adesivos, secagem de objetos, entre outros.


As estações de solda são aparelhos eletrônicos que possuem uma base metálica com os controles para o ajuste e regulagem das suas funções: ferro de solda e ou soprador de ar quente. As estações de solda podem ser analógicas, contendo apenas o knob de ajuste da função ou então ser uma estação de solda digital, que conta tanto com um controle para a variação da função quanto o display digital para sua amostragem.


Nesta categoria, você encontrará diversos modelos de estações, contendo estações de solda e retrabalho (ideal para reparos em chip BGA e SMD), estações de retrabalho (ar quente), estação dessoldadora, estação de solda infravermelha, estação de solda digital, estação de solda analógica, tendo dentre estas o modelo ideal para a sua bancada.

 
 

Estações de solda como utilizar?


As estações de solda são de fácil instalação e utilização, bastando o operador atentar-se principalmente para qual a tensão de entrada (110V ou 220V) e também ler, atentamente, as instruções contidas no manual que acompanha o produto.


 

Manopla (Soprador) de ar para estações de retrabalho e seu funcionamento

As manoplas de ar, também conhecidas como sopradores de ar para estações de retrabalho (estações de solda e retrabalho) fazem parte das ferramentas essenciais das estações, isto pois, é nela que o ar é aquecido até a temperatura desejada.

 

Existem diferentes tipos de manoplas de ar, cada qual com suas características. Uma possui tanto a resistência quanto um cooler (ventilador) dentro do próprio corpo, já a outra possui apenas a resistência dentro da manopla enquanto o ar comprimido é gerado dentro base da estação, por um compressor de ar.


As estações de retrabalho mais comercializadas no mercado utilizam um dos dois sistemas de aquecimento do ar. Seja pela comodidade de não ter que armazenar um compressor de ar na sua base, podendo com isto ter dimensões reduzidas sem perder a funcionalidade. Ou então armazenar o compressor na base para garantir uma maior potência na vazão de ar e perder na praticidade pelo tamanho.

 

As manoplas de ar das estações de retrabalho com compressor, possuem no seu interior apenas a resistência com sensor termopar na ponta, envolta por um vidro de quartzo. Isto é possível pois, o ar expelido é gerado na base da estação e enviado até o soprador através de uma mangueira emborrachada, para que la seja aquecido até determinada temperatura.


Em conformidade com o avanço tecnológico e o apelo pelo compacto e eficiente, temos as estações de retrabalho que trabalham com as manoplas de ar dotadas de resistência e cooler (ventilador) no seu interior.

 

 

 

Estas manoplas/ sopradores fornecem, a partir delas mesmas, o ar utilizado durante o processo de soldagem, isto é possível pois contam tanto com o gerador de ar que é o cooler como com a resistência que aquece o ar na temperatura pré-determinada pelo operador.


 

Display para amostragem da variação do fluxo de ar

 

Dentre os principais modelos das estações de solda, encontramos estações de retrabalho e estações de solda e retrabalho que possuem sistemas diferenciados para amostragem da variação tanto da temperatura quanto do fluxo de ar.

 

 

Temos como exemplos, a estação de retrabalho Yaxun 852 e também a estação de solda e retrabalho Best 968. Ambas estações de solda completas que além de contarem com display digital para a visualização da temperatura do ferro de solda e do soprador de ar, possuem um inovador sistema para visualização do fluxo de ar.


O display da variação de fluxo de ar é uma peça muito importante para você, profissional ou técnico da área eletrônica, que realiza processos de Reflow e Reballing em BGA’s e SMD’s de  PCI (Placas de Circuito Impresso). Sua utilização é importante pela necessidade de ser monitorado o nível do fluxo de ar enviado durante os processos de aquecimento e pré-aquecimento dos componentes.

 

 

Este monitoramento deve ser feito pois, o elevado fluxo de ar emitido sobre o chip, poderá deslocar os demais componentes da placa, causando com isto um enorme transtorno para quem realiza o reparo.


O funcionamento do display de fluxo de ar se da através de uma pequena esfera de metal dentro de um bulbo plástico, onde em uma das suas extremidades é a entrada de ar e na outra a saída.


O ar gerado pelo compressor deve, obrigatoriamente, passar entre o bulbo e a esfera, fazendo com que ela suba ou desça, conforme for ajustado pelo controle, uma maior ou menor vazão de ar.


 

Parafuso vermelho e amortecedores - para que servem?

Amortecedores

Devido ao compressor de ar ser desenvolvido com um campo vibratório utilizando apenas um ferro magnético no centro e duas bobinas para a produção do campo magnético, esse sistema acaba por gerar uma vibração em toda sua estrutura.
 

 

A fim de minimizar estas vibrações geradas pelo compressor, o mesmo possui um sistema de amortecedores de borracha, os quais estão acoplados ao compressor e ao mesmo tempo a estrutura da estação, afim de deixa-lo suspenso, e com isso evitar ou minimizar o excesso de vibrações geradas.



Parafuso de segurança vermelho

Se você possui uma estação de retrabalho ou uma estação de solda e retrabalho que conta com compressor de ar interno, não deixe de observar o parafuso de segurança na cor vermelha que se encontra na parte inferior da estrutura, junto aos amortecedores de borracha.

Este parafuso é enviado, junto a estação de solda com o propósito de manter o compressor de ar preso à base de maneira que o mesmo não possa ser deslocado e acabe se esbarrando e consequentemente seja danificado.

 

A principal função do parafuso de segurança vermelho é que, se a estação for removida ou carregada de um local para o outro, o compressor de ar interno deve ficar totalmente imobilizado para que não sofra nenhum choque e nenhuma avaria.


Porém, é extremamente necessário, que o usuário atente para a seguinte orientação: “Quando a estação está suspensa sobre uma bancada e pronta para o uso, o parafuso deve ser removido antes da estação ser acionada.”


 

Compressor de ar nas estações de retrabalho - sua finalidade

As estações de solda, subdivididas em estações de solda e estações de retrabalho, tornaram-se ferramentas indispensáveis para quem atua no ramo de manutenção e conserto de equipamentos e aparelhos eletrônicos.


Atualmente, no mercado existem diferentes tipos de estações de solda, aquelas que geram fluxo de ar através de um pequeno cooler e outras que utilizam um pequeno compressor de ar para essa função. Nesse artigo serão abordados os modelos que utilizam compressor de ar para a produção do ar comprimido.



Compressor de ar
 

Apesar de existirem diferentes formas de gerar o ar nas estações de solda ou estações de retrabalho, o método mais utilizados é o que utiliza um pequeno compressor de ar dentro da base, gerando o ar que é expelido pelo soprador.

 

O compressor de ar geralmente utilizado é do tipo membrana, ele funciona como uma bomba de ar, ou seja, possui internamente um diafragma de borracha que é forçado a movimentar de um lado para o outro.


Esse deslocamento horizontal é realizado através de um campo magnético gerado por uma bobina localizado no interior do próprio compressor.
 

Este compressor de ar pode parecer pequeno comparado aos demais tipos encontrados no mercado, aqueles utilizados nas mais diversas atividades. Porém, se comparado ao tamanho da estrutura da estação de solda, o compressor de ar utiliza praticamente metade do espaço da base, sobrando apenas o espaço destinado aos componentes que comandam as funções da estação.

 

O deslocamento do ferro magnético é dado pela frequência da rede de alimentação, no caso do Brasil 60Hz, ou seja, o diafragma se desloca 60 vezes em apenas 1 segundo. Para a variação do fluxo de ar gerado pelo compressor de ar é utilizado um controle eletrônico que diminui a amplitude da tensão de 60hz. Variando-se essa amplitude tem-se um menor deslocamento do diafragma, consequentemente um menor fluxo de ar gerado.


Com o deslocamento do diafragma é criado vácuo e pressão no interior do compressor. A criação de pressão e vácuo é realizada através de duas válvulas as quais permitem a passagem de ar apenas em um sentido. Uma delas permite a entrada de ar do ambiente externo e a outra a saída de ar para fora do compressor.

 

 

Para uma melhor eficiência, o sistema de compressão horizontal utilizado nas estações de solda, possui membrana nas duas laterais do compressor. Gerando com isso um ganho significativo no fluxo de ar.



Tanque de armazenamento
 

Complementando todo o sistema de compressão de ar, tem-se um tanque de armazenamento de aproximadamente 150ml, o qual tem a função de aumentar a eficiência do sistema, mantendo uma melhor estabilidade e linearidade no fluxo de ar gerado.

 

 

O tanque de armazenamento é composto de um reservatório onde em uma de suas extremidades entra o ar gerado pelo compressor e na outra, tem-se a conexão da mangueira da manopla de ar.


 

A modernização das estações de solda

 

A modernização das estações de solda também teve ligação direta com a evolução dos Chip’s BGA, SMD, entre outros. Estes dois em especial, necessitavam uma maneira diferente de serem soldados ou dessoldados, sendo necessário novamente desenvolver uma estação de solda que atendesse a estes processos de soldagem.

 

 

Surgiu então as estações de retrabalho, estações que funcionam com o soprador de ar quente como ferramenta de aquecimento. Uma ferramenta ideal para determinadas soldagens, como para o processo de Reballing e Reflow de chip’s BGA, além de ser própria para o pré-aquecimento do componente antes dele, efetivamente, ser soldado.

 

Algumas destas estações de retrabalho contam apenas com a chave de acionamento (liga / desliga) e Knob’s de ajuste que regulam tanto a temperatura quanto a intensidade da vazão de ar. Por outro lado, existem algumas destas estações super equipadas que são dotadas de controle e display digital ou ainda podem vir acompanhada de bocais direcionais para o soprador de ar.


Posteriormente temos mais uma inovação com as estações de solda e retrabalho, que nada mais são que a inteligente fusão da estação de soldacom a estação de retrabalho. Esta fusão juntou as duas principais ferramentas do processo de soldagem, ferro de solda e soprador de ar quente, numa mesma estação. Tornando assim, as estações mais completas, práticas e principalmente mais acessíveis. Daí a denominação estação 2 em 1.

 

Com o passar do tempo, o processo de criação e inovação das estações de solda fora se aprimorando com o intuito de se adaptar as novas demandas. A partir disto, as estações foram se modernizando e incorporando novas funções, como a utilização da lâmpada infravermelha para o aquecimento e soldagem dos componentes. Sua utilização se torna ideal, pois nos processos de aquecimento e soldagem a luz infravermelha, diferentemente do soprador de ar quente, não desloca outros componente nem danifica a placa de circuito impresso (PCI).


Porém, com todo este avanço tecnológico os métodos e as ferramentas utilizadas no processo de soldagem convencional não foram abandonadas, sendo inclusive incorporadas as novas técnicas de soldagem. Desta fusão surgiram as estações de solda e retrabalho IRDA, estações de solda que reúnem canhão de lâmpada infravermelha, pré-aquecedor (preheater), soprador de ar quente e ferro de solda, tudo no mesmo equipamento.


Com uma estação de solda 4 em 1 como esta, sua bancada de trabalho estará completa. Pois com apenas um equipamento você terá todas as ferramentas necessárias para realizar as manutenções em placas de circuito impresso e seus componentes eletrônicos.


 

Evolução do ferro de solda

A soldagem até pouco tempo, era um processo extremamente complicado e desgastante. Isto pois, técnicos e profissionais da área eletrônica, que trabalhavam com chip’s e componentes eletrônicos minúsculos, podiam contar apenas com ferros de solda robustos e convencionais, ligados diretamente na eletricidade, sem qualquer controle de temperatura.

Esta falta de controle da temperatura levava o operador a danificar e perder componentes, muitas vezes, além de desperdiçar tempo, material e consequentemente dinheiro.

 

Posteriormente, com o avanço tecnológico e a modernidade, surgiram as primeiras estações de solda, que nada mais eram que um ferro de soldacom controle de temperatura analógico. Juntamente com este avanço tecnológico notou-se uma maior praticidade e um melhor desempenho nos processos de soldagem.


Os primeiros modelos das estações de solda tinham, diferentemente dos antigos ferros de solda, um inovador potenciômetro (knob) de ajuste, que regulava e controlava a tensão enviada para a resistência e consequentemente sua temperatura, facilitando o trabalho do operador e evitando possíveis danos aos componentes.

 

 

Logo em seguida surgiram as estações que, junto do ferro de solda, possuem um sensor responsável por indicar a real temperatura da sua ponta.


Esta temperatura pode ser regulada e ajustada por um potenciômetro, dispositivo este que tem por função regular e manter constante a temperatura pré-estabelecida pelo operador.


Além de contar com um inovador sistema de ajuste e controle de temperatura, as novas estações de solda, são desenvolvidas com material resistente e antiestático.
 

 

Contam com forma e peso reduzidos, para que possam ser utilizadas em qualquer mesa ou bancada de trabalho, sem prejuízo de espaço.

 

A partir deste momento, começaram a ser introduzidas no mercado, estações de solda de maior precisão, com o intuito de atender a demanda dos consumidores.

 

Além disso, incorporaram-se ao comércio, as novas estações de solda com controles e display’s (visores) digitais, para tornar ainda mais precisa e exata a exibição da real temperatura do ferro de solda.
 

Tudo isto com o intuito de garantir maior qualidade e eficiência nos processos de soldagem.

[Leandro Farias Madureira]

Tem uma peça específica que vem junto com o kit da estação de solda que eu não entendo a sua usualidade. É como na foto, uma peça de borracha que tem um furo e uma trava para travar nela mesma.