Estações de ar quente
(53)Um dos dispositivos para soldar e dessoldar todo o tipo de componentes e ligações, entre outros, juntamente com os soldadores aquecedores e transformadores mais populares, são as estações de ar quente, também denominadas, do inglês, “hot air station”. Trata-se de um dispositivo muito versátil e um equipamento básico útil (ou por vezes até mesmo necessário) quando se trabalha com componentes eletrónicos. É utilizado para soldar e dessoldar componentes de orifícios de passagem (THT) e componentes montados em superfície (SMD), incluindo componentes em BGA (Ball Grid Array), PLCC (Plastic Lead Chip Carrier), QFP (Quad Flat Package), SOIC (Small Outline Integrated Circuit), SOP (Small Outline Package) e muitos outros. Embora a solda e dessolda de componentes THT possa ser efetuada utilizando um aquecedor padrão ou um soldador de transformador, a solda e dessolda de componentes SMD pode ser difícil ou até impossível devido às suas pequenas dimensões ou à forma como estão montadas numa PCB. Com a estação de ar quente, também pode encolher mangas e tubos termorretráteis, terminar impressões com uma impressora 3D (por exemplo, eliminar fios e descoloração), plastificar cola quente ou aquecer termoplásticos para os formar. São apenas alguns exemplos, pois este dispositivo tem muitas outras aplicações.
Estações de ar quente – estrutura e modo de funcionamento
A mangueira com a unidade de trabalho assemelha-se a um balão com uma saída de ar quente na sua extremidade, que costuma estar conectado à unidade de alimentação e controlo. O princípio de funcionamento deste dispositivo é relativamente simples. O ar é comprimido por meio de um pequeno sistema em forma de compressor de fluxo ou ventilador normal, que se encontra no extremo oposto do balão ou dentro do painel de controlo. Depois, este ar flui em torno do aquecedor de resistência colocado dentro da mangueira, próximo da saída, e aquece-o à temperatura estabelecida pelo utilizador na unidade de controlo. A precisão da temperatura estabelecida depende da qualidade dos componentes utilizados na produção da estação de ar quente, tendo em conta os fatores de correção para as características do elemento de medição (sensor de temperatura), bem como o método de regulação e ajuste da temperatura desejada, que pode ser analógico (através de um comando no painel de controlo) ou digital (programado através de um comando, botões ou painel tátil). Este último é mais preciso, graças ao sistema de controlo que mantém a temperatura estabelecida, utilizando a chamada retroalimentação, ou seja, a leitura do sensor de temperatura situado no balão. Com base na diferença entre a temperatura estabelecida e a temperatura atual, é gerado um sinal de controlo que ativa ou desativa o aquecimento do aquecedor de forma a manter a temperatura real num nível esperado constante. Graças a isso, o utilizador pode ajustar com precisão a temperatura do ar na saída, inclusive com uma precisão de 1 °C, e adequá-la à operação que realiza no momento. A maioria das estações de ar quente tem um ecrã adicional que informa o utilizador sobre a temperatura configurada ou atual.
Escolha da estação de ar quente adequada
Há vários fatores a considerar ao escolher uma estação de ar quente para a sua aplicação. Em primeiro lugar, que faixa de temperatura de ar quente é capaz de produzir o dispositivo e se é a faixa apropriada para o trabalho previsto. A maioria deste tipo de equipamentos funciona de forma segura numa faixa de temperatura de até cerca de 450 °C, mas há estações que atingem temperaturas muito mais altas, de 550 °C. Do mesmo modo, o limite inferior da temperatura que o dispositivo é capaz de alcançar pode ser diferente para outros modelos, oscilando entre 50 °C e 150 °C.
Outro aspeto a ter em conta na hora de escolher uma estação de ar quente é a sua potência. Quanto maior for a potência da estação de solda, menor será o tempo de aquecimento do aquecedor de resistência colocado dentro do balão e maior será a estabilidade da temperatura do ar na saída, graças à resposta mais rápida do sistema às oscilações na temperatura ambiente.
Na hora de escolher uma estação de solda, convém verificar se, além de regular a temperatura, também tem um controlo do fluxo de ar quente, isto é, do volume de ar expulso por unidade de tempo, expresso em litros por minuto. Alguns modelos têm a capacidade de ajustar o fluxo de ar quente desde o nível do balão. Têm botões que lhe permitem aumentar ou diminuir o fluxo de ar quente. Outras estações de solda não oferecem esta possibilidade – que, no caso de soldar/dessoldar componentes pequenos e densamente dispostos montados em superfície, pode levar, se o fluxo de ar nominal for demasiado alto, a “fundir” involuntariamente alguns componentes próximos daquele que o utilizador tinha a intenção de soldar ou dessoldar. Sem dúvida, uma maior quantidade de fluxo de ar por unidade de tempo será útil sempre que manusear uma maior quantidade de componentes ao mesmo tempo, mas para trabalhos precisos, ao soldar ou dessoldar componentes pequenos individualmente, o utilizador deve reduzir este fluxo para não exercer demasiada influência sobre os componentes que nele se encontram.
Antes da compra, deve averiguar se o conjunto inclui bicos intercambiáveis de diferentes diâmetros, úteis para soldar ou dessoldar componentes de diferentes tamanhos. Para componentes maiores, como microprocessadores ou chips, deve utilizar bicos de maior diâmetro para aquecer simultânea e uniformemente todas as almofadas destes sistemas, ao passo que, para trabalhar com componentes pequenos, como resistências ou condensadores SMD, deve utilizar bicos com um diâmetro muito menor para evitar que os componentes adjacentes aqueçam e sejam acidentalmente dessoldados ou até mesmo que expludam.
Características das estações de ar quente
Também vale a pena prestar atenção às características adicionais de alguns modelos de estações de ar quente, que podem ser úteis em algumas aplicações, como: capa de dissipação de calor com um componente dessoldado, que protege outros componentes adjacentes do sobreaquecimento, termopar adicional conector, utilizado para controlar a temperatura da PCB, entradas USB tipo A e B, bomba de sucção incorporada, que permite o uso de uma pinça de vácuo, graças à qual é possível agarrar e posicionar componentes e circuitos integrados, modo automático de poupança de energia e possibilidade de programar a partir de um PC ou guardar os perfis de temperatura.
Também existem unidades mais complexas, denominadas estações de serviço, que, graças à sua modularidade e versatilidade, permitem trabalhar com um soldador, dessoldador ou elementos de preensão com pinças de vácuo. Na maioria das vezes, conseguem manusear mais do que uma ferramenta ao mesmo tempo.
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