Podstawy
Wszystko o lutowaniu
część 2
Lutownice ręczne i półprofesjonalne lutownice z układem regu- rakterystycznej dla danego materiału magne-
Budowę klasycznej lutownicy elektrycznej lacji mają moc dobraną ze znacznym zapa- tycznego. Kawałek takiego materiału magne-
pokazuje rysunek 5. O właściwościach de- sem (40...60W). Podczas normalnej pracy nie tycznego jest częścią grota  patrz fotografia
cyduje zarówno moc grzałki, jak i skutecz- jest wykorzystywana cała dostępna moc. Za- 7. W stanie zimnym magnes czujnika jest
ność przekazywania ciepła z grzałki do koń- pas mocy jest korzystny, ponieważ pozwala przyciągnięty do tego kawałka ferromagne-
cówki grota i dalej do lutu i elementów. Nig- szybko osiągnąć zadaną temperaturę, a także tyka i styki są zwarte  przez grzałkę płynie
dy ten przepływ nie jest idealny. W efekcie utrzymać ją nawet w niesprzyjających wa- prąd. Gdy temperatura grota wzrośnie powy-
tylko część mocy grzałki jest dostarczana do runkach, na przykład przy obniżeniu napięcia żej punktu Curie, magnes przestaje przycią-
końcówki grota. Inaczej jest w przypadku sieci czy przy dodatkowych chłodzeniu (np. gać ferromagnetyk, styki zostają rozwarte
najnowszych urządzeń lutowniczych. Na na wolnym powietrzu podczas wiatru). Ważne i grzałka przestaje grzać. Temperatura waha
przykład w stacjach TW 100 i HW 100 firmy informacje zawiera rysunek 6. Pokazuje on się w niewielkich granicach, zapewniając
PACE element grzejny i grot połączono w je- zakresy optymalnych i niedopuszczalnych optymalne warunki lutowania. O wartości
den zespół, zapewniający nieosiągalną dla temperatur. Zaznaczone są też przykładowe temperatury decyduje wspomniany kawałek
innych urządzeń szybkość reakcji na zapo- charakterystyki trzech lutownic: A  zwykłej ferromagnetyka będący częścią grota. Aby
trzebowanie cieplne punktu lutowniczego. miniaturowej o mocy 14W, B  zwykłej zmienić temperaturę, trzeba więc wymienić
o mocy 30Wi C z automatyką (ze stabili- grot na inny. Najczęściej wykorzystuje się
Rys. 5 zacją temperatury) o mocy 55W. Mała 14- groty oznaczone liczbą 7 o temperaturze no-
watowa lutownica po pewnym czasie też roz- minalnej 370oC, rzadziej z numerem 6
grzeje się do temperatury gwarantującej pra- (310oC) czy 8 (400oC).
widłowe lutowanie. Ale przy ciągłym lutowa- Obecnie coraz częściej spotyka się stacje
niu większej liczby połączeń jej temperatura lutownicze z płynną regulacją temperatury.
Wbrew pozorom, temperatura grota nie nadmiernie się obniży. W lutownicy o charak- Regulacja polegająca tylko na zmianie mocy
zawsze jest wprost proporcjonalna do mocy terystyce C, mającej zapas mocy i system re- grzania to rozwiązanie bardzo słabe, wręcz
grzałki. Mała grzałka może zapewnić taką gulacji spadek temperatury nawet podczas
samą temperaturę grota, jak duża w większej ciągłego lutowania praktycznie nie występuje.
lutownicy  po prostu inny będzie rozkład Opracowano różne systemy regulacji tem-
strat ciepła. Ważna różnica ujawni się jednak peratury. Od lat znane i cenione są lutownice
podczas lutowania. Należy też mieć świado- ze stabilizacją magnetyczną firmy Weller.
mość, że na drodze od grzałki do końcówki Budowę takiej lutownicy pokazuje rysunek
grota występuje pewien opór cieplny 7, pochodzący z materiałów reklamowych
i w efekcie podczas lutowania, gdy lut i ele- firmy Weller, a fotografia 6 przedstawia naj-
menty odbierają ciepło z grota, jego tempera- popularniejszego przedstawiciela tej rodziny,
tura obniża się. Przedstawione powyżej naj- lutownicę TCP-24, zasilaną napięciem 24V.
nowsze stacje lutownicze PACE zapewniają Regulacja opiera się na utracie właściwości
w tym zakresie wyjątkowo krótki czas osią- magnetycznych ferromagnetyka po osiągnię-
gnięcia ustawionej temperatury na grocie. ciu tzw. punktu Curie, czyli temperatury cha-
Wmałej lutownicy z grzałką omałej mocy Fot. 6
spadek temperatury podczas lutowania kolej-
nych punktów będzie znaczny. W lutownicy Fot. 7
z grzałką o większej mocy spadek temperatu-
ry będzie mniejszy. I to jest istotny argument
na rzecz lutownic o mocy ok. 30W (25...35W).
Należy pamiętać, że zbyt duża temperatu-
ra grota podczas lutowania jest groz
na dla
elementów. Lokalne naprężenia podczas
podgrzewania mogą doprowadzić do pęk-
Rys. 6
nięć, rozhermetyzowania obudowy, uszko-
dzenia połączeń, a nawet półprzewodnikowej
Rys. 7
struktury.
Z kolei zbyt niska temperatura uniemożli-
wi powstanie prawidłowych połączeń  efek-
tem będą tak zwane zimne luty.
Ponadto do uzyskania optymalnego rezul-
tatu przy lutowaniu różnych elementów nale-
żałoby stosować różne temperatury grota.
Nie zapewnią tego proste lutownice. Aby
osiągnąć i utrzymywać zadaną temperaturę,
wymyślono różne rozwiązania. Profesjonalne
Elektronika dla Wszystkich
26
Podstawy
nie do przyjęcia. Większość stacji lutowni- zbyt zimny nie zagwarantuje pra-
czych tego typu wykorzystuje czujnik (ter- widłowego lutowania.
moparę) umieszczony wewnątrz lutownicy, Choć lutownice transformato-
mierzący rzeczywistą temperaturę grota. rowe były i nadal są dość popular-
Dopiero wykorzystanie czujnika temperatury ne, na pewno nie są optymalne do
i obwodu sprzężenia zwrotnego pozwala precyzyjnych prac z uwagi na cię-
osiągnąć bardzo małe wahania temperatury żar i wahania temperatury grota.
i umożliwia ustawienie dowolnej temperatury. Dobrze nadają się natomiast do
Fotografia 8 pokazuje popularną i tanią sporadycznych prac serwisowych,
stację lutowniczą tego typu - ST 25E firmy zwłaszcza w przypadku więk-
PACE, z analogową regulacją i stabilizacją szych elementów.
temperatury. Jeszcze większą precyzję za- Spotyka się też lutownice bez-
pewniają stacje z cyfrowym układem zarzą- przewodowe. Bardzo mało są
dzającym temperaturą np.: PACE ST 45, u nas popularne lutownice z wbu-
która umożliwia stabilizację temperatury dowanymi akumulatorkami. Ich
z maksymalną dokładnością ą1oC. wadą oprócz ceny są znaczny ciężar i nie- Fot. 11
Od lat znaczną popularnością cieszą się wielka pojemność akumulatorków. Innym
lutownice transformatorowe, zwane też pi- godnym uwagi rodzajem lutownic bezprze- Fot. 12
stoletowymi. Fotografia 9 pokazuje taką lu- wodowych są lutownice gazowe. Paliwem
townicę. Zasada działania jest prosta. Uzwo- jest popularny gaz do zapalniczek. Są lekkie,
jenie wtórne transformatora o małym napię- wygodne, dobrze sprawdzają się także na
ciu wyjściowym pracuje praktycznie w wa- wolnym powietrzu, nawet przy wietrze. War-
runkach zwarcia. Zwarcie to zapewnia dość to mieć taką lutownicę gazową w swoim ar-
gruby drut miedziany o średnicy 1...1,5mm, senale do prac w terenie oraz jako dodatkową
pełniący rolę grota. Duży prąd zwarciowy przy lutowaniu wyjątkowo grubych drutów
przepływający przez drut grota silnie go roz- czy styków (często wykorzystywane są wte-
grzewa. Moc wydzielana w grocie zależy nie dy dwie lutownice jednocześnie).
tylko od grubości drutu, ale też od jakości Ale uwaga, lutownice gazowe są różnej
styku szyn z drutem grota. Zależnie od jako- jakości. Bardzo tanie wersje często okazują
ści styku, temperatura drucianego grota mo- się niezbyt dobre i optymalna okazuje się lu-
że zmieniać się wdużych granicach  łatwo townica gazowa dobrej firmy, droższa, za-
może wzrosnąć ponad 450oC albo spaść po- pewniająca dobre właściwości i trwałość.
niżej 300oC. Skutkiem nadmiernego wzrostu Fotografia 10 pokazuje lutownicę gazową
jest przepalenie cyny, czyli błyskawiczne pa- firmy Potrasol w wersji Professional z oferty przedstawia stacje H7 NEC, zaś fotografia
rowanie zawartego w niej topnika; także grot Renexu. 12 Thermoflo 200 firmy PACE.
Ostatnio w związku z upo-
wszechnieniem się coraz mniej- Ciąg dalszy w następnym numerze EdW.
szych elementów SMD spotyka
się coraz więcej lutownic i roz- Zbigniew Orłowski
lutownic na gorące powietrze,
ściślej na gorący gaz (azot). Są
to narzędzia kosztowne. Mało
używane przez hobbystów stają
się coraz popularniejsze wśród
profesjonalistów. Renex oferuje
bardzo szeroki wybór tego typu
narzędzi od prostych w obsłu-
dze i wyjątkowo atrakcyjnych
cenowo stacji na gorące powie-
trze NEC do bardzo złożonych
systemów PACE, fotografia 11
Fot. 8
Fot. 10
Fot. 9
Elektronika dla Wszystkich
27