Krótki przegląd niewielkiej lutownicy i trochę teorii.

Skoro w swoich recenzjach poruszyłem już temat lutowania, w tej opowiem trochę o najważniejszym narzędziu każdego elektronika-amatora — lutownicy.
Sama recenzja nie będzie jednak poświęcona lutowaniu. To raczej temat na inny tekst, a tutaj spróbuję opowiedzieć trochę o samych lutownicach.

Jak napisałem we wstępie, dziś chcę opowiedzieć o lutownicach.
Nie będę podawał konkretnych zaleceń w rodzaju: kupcie tę, a będziecie szczęśliwi. Dlaczego? Myślę, że sami zrozumiecie pod koniec recenzji.

Tak się złożyło, że przez przypadek zamówiłem do recenzji małą lutownicę bez regulacji temperatury, zasilaną bezpośrednio z sieci.
Czyli najprostsza, zwyczajna lutownica, do okazjonalnej pracy, na przykład w terenie, albo jako zapasowa, gdyby nagle wszystkie lutownice w domu się spaliły (odpukać w niemalowane).

Na początek powiem, że lutownice dzielą się na kilka typów.
Pośrednio ogrzewane — osobny typ, w którym lutownicę nagrzewa się za pomocą czegoś, a dopiero potem lutuje, ale z takimi się nie spotkałem.
Bezpośrednio ogrzewane:
1. Grot umieszczony wewnątrz grzałki z drutu nichromowego, izolowanej miką.
2. Grzałka wewnątrz grotu, zwykle ceramiczna. A dokładniej: element grzejny znajduje się wewnątrz ceramicznej rurki.
3. Lutownice gazowe, do pracy tam, gdzie nie ma prądu.
4. Lutownice indukcyjne
5. Lutownice, w których grzałka jest jednocześnie grotem.
6. Pozostałe typy, zasilane bateriami itp.

Najczęściej stosuje się lutownice pierwszego i drugiego typu.
Ponadto czasami grot lutownicy może być połączony z grzałką.

Są lutownice zwykłe i ze stabilizacją temperatury, niskonapięciowe oraz zasilane z sieci.

Nie będę opisywał wszystkiego, co istnieje na świecie, bo to osobny temat, który znacznie wykracza poza ramy tej recenzji. Podam za to link do całkiem niezłego artykułu, w którym opisano różne typy lutownic.

W tej recenzji opiszę prostą lutownicę bez stabilizacji temperatury, z ceramiczną grzałką i zasilaniem sieciowym.

Jak zwykle zacznę od opakowania.
Lutownica była zapakowana w blister. Nie ma na nim żadnych szczególnych informacji, tylko ogólne hasła i krótki opis.


Sama lutownica jest niewielka i dość starannie wykonana, ale niestety ma wtyczkę z płaskimi bolcami, co trochę rozczarowuje, bo ostatecznie trzeba będzie wymienić ją na zwykłą.


Na rękojeści lutownicy nadrukowano jej nazwę. Szczerze mówiąc, nic mi ona nie mówi.
Z przodu rękojeści znajduje się gumowa nakładka.
Rękojeść to zresztą jeden z ważnych aspektów przy wyborze lutownicy, który niestety trudno ocenić na podstawie samego wyglądu.
Po pierwsze ergonomia. Przy sporadycznej pracy nie ma to znaczenia, ale przy częstym używaniu wpływa na komfort całkiem mocno. Lutownica powinna wygodnie leżeć w dłoni, a do tego dobrze, jeśli jest odpowiednio wyważona — najlepiej, żeby w ogóle nie było jej czuć w ręce.
Po drugie nagrzewanie. Jeśli rękojeść jest źle zaprojektowana, będzie się mocno nagrzewać w pobliżu grzałki. Zdarzało się to w starych lutownicach z rękojeścią z karbolitu, zwłaszcza tych o dużej mocy. Trudno pracować lutownicą, gdy trzeba się rozpraszać tym, że nieprzyjemnie trzyma się ją w dłoni.
W tej lutownicy nie zauważyłem, żeby rękojeść się nagrzewała, ale obecnie większość lutownic działa podobnie. Nie mam też zastrzeżeń do ergonomii ani wyważenia, choć to raczej kwestia indywidualna.


Grzałka z grotem. W tej lutownicy zastosowano grot stożkowy.
Niezbyt lubię groty tego typu, bardziej przywykłem do grotów typu „klin” (przypominających płaski śrubokręt), ale znam kilka osób, które wolą właśnie taki grot.
W ogóle grotów jest bardzo dużo, ale większość z nich jest raczej przeznaczona do specjalistycznych zastosowań. Najpopularniejsze są groty klinowe i ścięte cylindryczne.


Wymiana grotu w tej lutownicy jest bardzo prosta, zresztą tak jak w większości współczesnych lutownic :)
Są dwa rodzaje mocowania części grzejnej do rękojeści
1. Przy rękojeści znajdują się trzy śruby mocujące, a element grzejny ma odpowiednio trzy wypustki. Takie mocowanie przekazuje mniej ciepła do rękojeści, ale jest nieco mniej wytrzymałe.
2. Część grzejna wchodzi bezpośrednio do rękojeści. Tutaj jest odwrotnie: przekazuje więcej ciepła, ale mocowanie jest też wytrzymalsze.
W rzeczywistości nie ma między nimi dużej różnicy. Używam obu rodzajów, ale do tej pory żadnego nie wygiąłem. Kieruję się tylko tym, jak nagrzewa się rękojeść — im mniej, tym lepiej.
Po odkręceniu metalowej nakrętki widać sam grot, grzałkę, podkładkę, która nie pozwala grotowi wsunąć się do środka, no i oczywiście obudowę.


Dla porównania kilka różnych typów grotów, których używałem i używam.
Grot omawianej lutownicy (prawdopodobnie HAKKO 900M-T-xxx).
Grot krajowej lutownicy przemysłowej.
Grot lutownicy, której obecnie używam na co dzień (Solomon z grotem 976T-3D)
Grot zintegrowany z grzałką i czujnikiem temperatury. Ostatnio używam go bardzo rzadko. Na zdjęciu grot lutownicy Aoyue 2738, podobny do grotów Hakko T12, ale nieco krótszy.
Jeszcze jeden grot z krajowej lutownicy przemysłowej — przykład tego, że groty mogą mieć większy czubek.

A skoro mowa o kontroli temperatury, najlepsze wyniki uzyskałem tylko z grotem zintegrowanym z grzałką.
Niech was nie zmyli to, że grot ma tylko dwa wyprowadzenia, a mimo to jest kontrola temperatury. Zwykle czujnik temperatury ma parę dodatkowych wyprowadzeń, tutaj jest połączony szeregowo z grzałką, a stacja kontroluje temperaturę podczas przerwy w doprowadzaniu prądu do grzałki.


Sądząc po wymiarach, grot bardzo przypomina standardowy grot HAKKO z serii 900M-T-xxx.
Przypomina go, bo zgadzają się wymiary zewnętrzne. Wewnętrznych nie znam, ale nie sądzę, żeby specjalnie do tej lutownicy opracowano jakiś specjalny typ grotów.
W pracy prawie zawsze (z nielicznymi wyjątkami) używam wyłącznie grotów nieutleniających się, choć wiem, że niektórzy ich nie lubią, bo nie zawsze da się nabrać na nie cynę.
Powiem tak: nie miałem tego problemu. Moim zdaniem taki grot służy po prostu znacznie dłużej niż zwykły miedziany, ale trzeba się z nim obchodzić ostrożniej — przede wszystkim nie próbować go przeszlifowywać ani w ogóle ostrzyć.


Średnica grzałki lutownicy wynosi 3,77 mm. Oczywiście im bardziej średnica wewnętrzna grotu zbliżona jest do zewnętrznej średnicy grzałki, tym lepiej :)


Jeśli ostrożnie pociągnąć za grzałkę, jednocześnie wsuwając do środka przewód zasilający, można zobaczyć wnętrze lutownicy.
W środku również nie ma nic szczególnego: mała płytka, przewód zasilający zamocowany opaską zaciskową.


Kilka zdjęć wnętrza.
1. Grzałka.
2. Dziwne, ale grzałka jest zasilana przez diodę. Trochę mnie to zaskoczyło.
3. Płytka od spodu jest bardzo prymitywna, służy tylko do zamontowania diody, zamocowania przewodu i przylutowania przewodów.
4. Całkowita długość grzałki wynosi 59 mm.


Pomiar rezystancji grzałki trochę mnie zaskoczył.
Z obliczeń wynika, że moc wynosi —
230/1808=127mA
230х0.127=29 W
Ale ponieważ grzałka jest podłączona przez diodę, wychodzi około 15 W, choć deklarowana moc to 35 W. Samo grzanie sprawdzimy później, na razie widać wyraźny niedobór mocy.
W ogóle nie rozumiem, po co tu dioda. Gdyby grzałka była od początku przeznaczona na 115 V, to przy takiej rezystancji miałaby moc zaledwie 7 W, co zdecydowanie nie wystarcza.


Kolejny ważny parametr to masa lutownicy.
Jeśli ktoś powie, że co za różnica, plus czy minus 20–30 gramów, odpowiem: spróbujcie pracować lutownicą przez 8 godzin bez przerwy, a zrozumiecie :)
Ta lutownica jest bardzo lekka — waży zaledwie 39 gramów bez kabla, za co zdecydowanie należy jej się plus.

Przy okazji, kabel też jest ważnym elementem. Jeśli jest zbyt sztywny, praca będzie męcząca, ale jest jeszcze jeden szczegół: cienkie kable zwykle nie mają izolacji termicznej.
Dobry kabel powinien być jak najbardziej elastyczny, a przy tym najlepiej taki, którego nie da się przepalić lutownicą. Najbardziej miękki i odporny kabel (choć bardzo gruby) miał radziecki przemysłowy model lutownicy.
Kabel tej lutownicy nie ma żadnej ochrony, więc jeśli dotknie go rozgrzany grot, łatwo się stopi — za to minus.


Nie mniej ważna jest długość lutownicy. Chodzi nie tylko o jej całkowitą długość, ale też o długość samej części grzejnej. Im większa odległość od rękojeści do końcówki grotu, tym trudniej pracuje się lutownicą. To tak, jakby wziąć ołówek i spróbować pisać, trzymając go nie przy grafitowej końcówce, lecz bliżej środka. Da się, ale jest bardzo niewygodnie.
W tej lutownicy odległość od rękojeści do końcówki grotu wynosi 72 mm.
W lutownicy Solomon ten parametr wynosi 95 mm.
Lutownica ze stacji Aoyue ma zaledwie 40 mm i moim zdaniem pod tym względem jest najwygodniejsza spośród tych, które mam w domu.


Następnie postanowiłem przeprowadzić krótki test, podczas którego chcę sprawdzić jeszcze kilka ważnych parametrów:
1. Temperaturę. Jest to istotne w przypadku lutownic bez regulacji, bo w regulowanej można ustawić odpowiednią wartość.
2. Szybkość nagrzewania lutownicy. Moim zdaniem to również ważne.
W teście wezmą udział cztery lutownice.
1. Lutownica ze stacji Solomon SR-976, której używam na co dzień.
2. Omawiana lutownica
3. Znana wielu osobom lutownica EPSN-25
4. Lutownica ze stacji Aoyue, model 2738 (stacja jest przystosowana do lutowania spoiwem bezołowiowym); odciąg oparów został wyłączony, żeby nie przeszkadzał w teście.


Jeśli z pomiarem temperatury nie było większych problemów — podłączyłem termoparę do multimetru i mierzyłem co jakiś czas — to przy pomiarze czasu nagrzewania chciałem uzyskać wynik w postaci wykresu.
Początkowo myślałem, żeby po prostu ręcznie zapisywać pomiary co 5 lub 10 sekund, a potem zebrać je w tabeli albo narysować wykres. Ale przypomniałem sobie, że w poprzedniej recenzji samodzielnie zbudowanego oscyloskopu pisałem o możliwości wyboru długiego, a nawet bardzo długiego czasu podstawy. Dalej było już prosto: podłączyłem termoparę do oscyloskopu, ustawiłem najmniejsze napięcie na działkę (10 mV na kratkę) i dobrałem podstawę czasu tak, żeby cały ekran odświeżał się co 4 minuty (12 działek po 20 sekund na działkę).
Przy okazji, w takim zastosowaniu ten oscyloskop zrobił coś, czego mój DS203 nie potrafi.
Maksymalny czas podstawy w DS203 wynosi 1 sekundę na działkę, a w DSO138 aż 500 sekund.
Jednocześnie minimalne napięcie na działkę w DS203 wynosi 50 mV, a w DSO138 — 10 mV.
Oczywiście do termopary lepiej sprawdziłoby się 2 mV na działkę, ale trzeba się cieszyć tym, co jest. Tak oto wyszedł przykład praktycznego zastosowania prostego przyrządu, który potrafił coś, czego nie potrafi jego droższy i bardziej skomplikowany odpowiednik.

1. Widać, jak szybko lutownica z regulacją temperatury osiąga zadaną temperaturę, a potem przechodzi w tryb stabilizacji. Na przebiegu widać silne zakłócenia — zarówno lutownica, jak i oscyloskop były zasilane zasilaczami impulsowymi, więc czasami przedostawały się takie zakłócenia.
2. Recenzowana lutownica. Wcześniej pisałem, że jej moc wynosi zaledwie 15 W, dlatego zaskoczyła mnie maksymalna temperatura. Jak się jednak okazało, pracuje się nią całkiem wygodnie, ale temperatura jest wysoka, temu nie da się zaprzeczyć. Być może taka lutownica sprawdzi się przy lutowaniu spoiwami bezołowiowymi albo przy większej ilości lutowania — wtedy grot będzie się nieco schładzał podczas pracy. Nie lutowałbym nią jednak elementów SMD.


1. ЭПСН 25. Ten egzemplarz w ogóle się nie spieszy. Pełne nagrzanie zajęło ponad 4 minuty. Na co dzień korzysta się z takiej lutownicy dość niewygodnie i nie przepadam za nią, bo przy mocy 25 W nie da się nią przylutować niczego choć trochę masywnego. Czasami nawet podgrzewałem ją zapalniczką, kiedy trzeba było coś szybko przylutować. Mimo wszystkich entuzjastycznych opinii w stylu „to przecież klasyka”, moim zdaniem to złom.
2. Lutownica ze stacji Aoyue. Gdyby nie jej krótki i gruby przewód (no i wąż odciągu oparów), powiedziałbym, że to najlepsza lutownica spośród tych, których używam w domu.
Nagrzewa się błyskawicznie, osiągnięcie temperatury roboczej zajmuje około 12–15 sekund. Na przebiegu widać niewielki „garb” — podczas testu poprosiłem żonę, żeby podniosła temperaturę o 50 stopni, a potem przywróciła poprzednią (miałem zajęte ręce, bo wykonywałem pomiar).
A do tego grot można wymieniać nawet podczas pracy…


Czytelnicy, widząc tak różne temperatury, zapewne zechcą zapytać o dwie rzeczy: dlaczego w różnych lutownicach temperatura jest tak różna i jaka temperatura jest optymalna.
Odpowiem po kolei:
Dlaczego temperatury są różne.
1. Lutownica Solomon — temperatura była ustawiona do lutowania małych elementów SMD, więcej mi nie potrzeba. Przy dobrym spoiwie lutowanie wychodzi świetnie.
2. Recenzowana lutownica — moim zdaniem temperatura jest zdecydowanie za wysoka. Jednak przez kilka dni, kiedy jej używałem, nie zauważyłem ani przegrzewania się rękojeści, ani przypalania grotu, ani problemów z lutowaniem. Jeśli jednak będzie się jej często używać i długo pozostawiać włączoną, grot zacznie się przypalać.
3. EPSN 25. Wyraźnie czuć, że temperatura jest za niska. Termometr pokazuje wyższą temperaturę niż w przypadku Solomona, ale z powodu braku stabilizacji temperatury podczas pracy lutownica „pada” przy nieco większym elemencie. Ponieważ jednak grot jest miedziany, nie „zapomina” się przypalać, dlatego trzymam ją po prostu na wszelki wypadek.
4. Ta lutownica nieco zawyża temperaturę, przydałaby się ponowna kalibracja, ale jakoś ciągle nie mogę się za to zabrać. Obecnie była ustawiona do większych elementów (wartość zadana od początku wynosi 350 stopni). Niżej będzie zdjęcie, na którym temperatura jest jeszcze wyższa — czasami, w szczególnie trudnych przypadkach (na przykład przy wylutowywaniu elementów z płyt głównych), trzeba ustawić właśnie taką.

Jaka temperatura jest optymalna.
Oczywiście można znaleźć w internecie wartości optymalnych temperatur, ale jest mnóstwo niuansów wpływających na wybór temperatury. Z tego powodu w większości przypadków nie interesuje mnie rzeczywista temperatura grotu (choć czasami zdarzają się sytuacje, w których jest to konieczne).
1. Rodzaj spoiwa (nie wszystkie spoiwa mają taką samą temperaturę topnienia) i jego średnica.
2. Masa grotu. Jeśli grot jest masywny, temperatura może być nieco niższa.
3. Pojemność cieplna lutowanych elementów. Czym innym jest na przykład przylutowanie małego rezystora, a czym innym złącza zasilającego.
4. Charakter pracy. Przy lutowaniu seryjnym mocno podnosiłem temperaturę roboczą grotu. Przy dużej szybkości pracy nie szkodziło to elementom, a pozwalało znacznie przyspieszyć pracę, ale do tego trzeba mieć doświadczenie. Jeśli lutuje się bez pośpiechu, lepiej nie korzystać z takiego trybu.
5. Temperatura powietrza. Jeszcze w latach 90. montowaliśmy anteny telewizyjne. Zimą lutownicę bez regulacji temperatury (a innych praktycznie nie było) trzeba było ogrzewać w kanale wentylacyjnym, bo inaczej nie dało się lutować. Oczywiście ten problem prawie nie dotyczy lutownic z regulacją temperatury, ale jednak.

Biorąc to wszystko pod uwagę, mogę powiedzieć, że najwięcej daje praktyka, bo zmiennych jest zbyt wiele.
Trzeba po prostu oceniać efekt: dobry lut powinien być lustrzany, bez „mroźnych wzorów” i porowatości. Jeśli grot „przymarza” do lutowanego miejsca, zwiększ temperaturę. Jeśli topnik zaczyna wrzeć i się przypalać, to znaczy, że ustawiono ją za wysoko.
Moim zdaniem optymalna temperatura dla lutownicy z regulacją to 280-330, a dla lutownicy bez regulacji 330-380, ale wszystko zależy od konkretnych warunków, które wymieniłem wyżej.

Dla demonstracji ustawiłem zawyżoną temperaturę na stacji lutowniczej Aoyua. Nawet w takim trybie da się pracować.
Trzeba jednak pamiętać, że stacja zawyża temperaturę o około 25-30 stopni.


Bardzo ważnym parametrem jest to, jak grot zwilża się spoiwem.
Często można spotkać się z narzekaniami, że w takich lutownicach nie da się nabrać spoiwa na grot. W recenzowanej lutownicy nie zauważyłem tego problemu, ale myślę, że z czasem może się pojawić — zależy to od pielęgnacji grotu i sposobu użytkowania.


Dobrze leży w dłoni, a dzięki gumowej wstawce wygodnie się ją trzyma.


A teraz odpowiedź na pytanie, jaka lutownica jest potrzebna do pracy.
Odpowiedź jest prosta: lutownic powinno być kilka, do różnych zadań potrzebne są różne lutownice.
Moja domowa lista:
1. Aoyue, do lutowania bezołowiowego i drobnych prac z elementami o dużej pojemności cieplnej.
2. Opisywana, chwilowo bezrobotna
3. Krajowa lutownica przemysłowa (jedna z dwóch) z regulacją temperatury. Przez długi czas była moją podstawową lutownicą, ale przeszła na emeryturę z powodu braku grzałek.
4. Solomon, używana w zestawie z małą stacją lutowniczą, moja podstawowa lutownica do pracy.
Mam dwie takie, drugą kupiłem na zapas, ale jak dotąd nie była potrzebna.
5. ЭПСН 25, była moją lutownicą „wyjazdową”, najpewniej zostanie zastąpiona przez opisywaną.
6. Kupiłem ją przypadkiem na targu, po prostu ze względu na nietypowy wygląd. Planowałem jej użyć, ale nadal leży „na zapas”.
7. ЭПСН 65, ze względu na bardzo krótki grot pracuje z potwornym przegrzaniem. Na przewodzie zasilającym zamontowałem wyłącznik z diodą, żeby przełączać ją w tryb łagodniejszy. Okazała się bardzo wygodna przy lutowaniu przewodów: zdąża nagrzać żyły kabla, zanim zacznie nagrzewać się izolacja.
8. ЭПСН 40, używałem jej do lutowania dużych złączy, ale robiłem to bardzo rzadko.
Mam jeszcze ЭПСН 80 i ЭПСН 100, ale używałem ich tak dawno, że po przeprowadzce nawet nie szukałem, gdzie je schowałem. ЭПСН 80 zastępuje ЭПСН 65, a ЭПСН 100 w ogóle okazała się niepotrzebna.


Podsumowanie.
Zalety
Dobra ergonomia
Niewielka masa
Grot dobrze trzyma cynę, choć nie pracuję w ten sposób — podaję cynę bezpośrednio w miejsce lutowania.
Miękki przewód zasilający.
Rękojeść nie nagrzewa się podczas pracy.

Wady
Występuje przegrzewanie, nie zaleca się pozostawiać jej włączonej przez dłuższy czas.
Przewód zasilający nie jest zabezpieczony przed przepaleniem
Wtyczka zasilania ma płaskie bolce, ale tak właśnie wygląda na zdjęciu w sklepie.

Moja opinia. Nie powiem, że to zła lutownica, ale też nie będę jej szczególnie chwalić. To po prostu zwykła, całkiem sprawna lutownica, choć ma swoje wady. Nadaje się do sporadycznych, drobnych prac: leży sobie w szufladzie, trzeba coś przylutować — wyciągasz ją i lutujesz. Nie używałbym jej jednak do częstych i większych prac ani do precyzyjnej elektroniki — to nie jej działka.
Początkowo chciałem przygotować artykuł o podstawach i technikach lutowania, ale ta lutownica niezbyt nadaje się do nauki, więc postanowiłem odłożyć ten temat do czasu, aż znajdę niedrogą i wygodną lutownicę, która lepiej sprawdzi się dla początkujących elektroników. Najpewniej połączę ten artykuł z wyborem odpowiedniej lutownicy lub stacji lutowniczej (a może obu), ale nie tym razem.

Mam nadzieję, że artykuł był przydatny i interesujący. Jeśli macie pytania lub uwagi, jak zawsze czekam na nie w komentarzach. Artykuł powstał trochę spontanicznie, bo początkowo planowałem inny temat — wybaczcie :)
Przy okazji przypominam, że wszystko, co napisałem powyżej, jest moją osobistą opinią i nie pretenduje do miana prawdy objawionej.

Produkt udostępnił do recenzji sklep.