Jaka lutownica dla początkujących będzie najlepsza?

Dobranie odpowiedniego narzędzia do łączenia elementów elektronicznych za pomocą spoiwa, w skrócie i bardzo ogólnie nazywanego lutowaniem, zależy od tak wielu czynników, że początkującemu elektronikowi może sprawić nie lada dylemat. Nieodpowiedni sprzęt to problemy, a problemy bardzo szybko potrafią zniechęcić nowicjuszy do nabierania wprawy i zdobywania doświadczenia. Dlatego mamy nadzieję, że choć trochę uda nam się rozjaśnić większość aspektów poszczególnych urządzeń do lutowania, co pozwoli wybrać najlepszą lutownicę dla początkujących i uniknąć falstartu na początku drogi z lutownicą w ręce.

Lutownica w elektronice to ogólnie rzecz biorąc narzędzie, za pomocą którego łączymy ze sobą lub z płytką drukowaną elementy elektroniczne przy pomocy spoiwa, które łączy ze sobą wyprowadzenie lub metalizację elementu i pole lutownicze za pomocą zjawiska dyfuzji, czyli mieszania się cząsteczek metali. Problem polega na tym, że obecne urządzenia elektroniczne składają się z tak wielu elementów o tak różnej odporności temperaturowej, sposobie montażu czy choćby rozmiarach, że wskazanie na jedno urządzenie do lutowania, które byłoby tym uniwersalnym i najlepszym jest po prostu niemożliwe. Dlatego ta pierwsza lutownica przeznaczona dla początkującego elektronika lub po prostu domowego hobbisty, musi być wybrana w dużej mierze przez wzgląd na rodzaj prac, jakie przy jej pomocy mamy wykonywać. W końcu zupełnie innych grotów będziemy używać do łączenia przewodów czy choćby dużych elementów przewlekanych THT, a innych do elementów SMD czy BGA montowanych powierzchniowo.

Wybierając lutownicę, musimy przede wszystkim znać ich rodzaje, aby wybrać dokładnie taką, jaka będzie nam potrzebna do rodzaju prowadzonych prac. Poniżej znajdziecie listę najbardziej popularnych typów lutownic. Gdy już zdecydujecie jaką lutownicę chcecie kupić, ważnym będzie nie tylko zwrócenie uwagi na jej jakość wykonania, zastosowaną technologię, rodzaj i dostępność grotów, ale również moc wyrażaną w Watach. Lutownica o zbyt niskiej mocy będzie miała problem z polutowaniem dużych elementów jak choćby przewody o dużym przekroju, a to za sprawą tego, że takie przewody, głównie przecież miedziane, świetnie odbierają ciepło, przez co niewystarczająca moc utrudni uzyskanie odpowiedniej temperatury do zwilżenia lutu i poprawnego połączenia elementów. Natomiast lutownica o zbyt wysokiej mocy użyta przy delikatnej elektronice na cienkiej płytce drukowanej może wyrządzić bardzo dużo szkód. Wybierz zatem swoją lutownicę rozważnie.

Rodzaje lutownic

Lutownica transformatorowa w elektronice – relikt przeszłości?

Lutownica transformatorowa często nazywana jest pistoletową przez swoją zabawną budowę w kształcie broni palnej. Taka budowa w dużej mierze została podyktowana przez gabaryty urządzenia, wymuszone zainstalowaniem w niej transformatora zwiększającego natężenie prądu na wyższe, niż te, z którym mamy do czynienia w sieci elektrycznej. To dzięki temu ten rodzaj lutownicy potrafi rozgrzać grot do temperatury topiącej spoiwo, czyli najczęściej w przypadku używania tego urządzenia, cynę, srebro plus inne dodatki metali. Przepływający przez niego prąd o wysokim natężeniu rozgrzewa się, dzięki czemu topi cynę, łącząc ze sobą elementy.

O ile za mojego dzieciństwa lutownice transformatorowe były głównym narzędziem pracy elektroników, o tyle, w dużej mierze za sprawą miniaturyzacji urządzeń, dziś są raczej domeną niedzielnych majsterkowiczów, potrzebujących czasem połączyć ze sobą jakieś przewody o dużym przekroju czy wymienić jakiś przewlekany przez laminat rezystor w starym sprzęcie domowym.

We współcześnie produkowanej elektronice wartość lutownicy transformatorowej jest niewielka i to pomimo iż te urządzenie przez lata także były udoskonalane, dodawano do nich termostaty umożliwiające sterowanie temperaturą grota, duża bezwładność temperaturowa, brak precyzji grotów w tego typu urządzeniach i nieporęczność dyskwalifikują te urządzenia, nawet w przypadku początkujących osób chcących dopiero zacząć swoją przygodę z lutowaniem. Niewątpliwie dużą zaletą lutownicy transformatorowej jest wyposażanie jej w dedykowane oświetlenie, które zapala się i świeci na miejsce pracy w czasie lutowania. To często bardzo ułatwia pracę, również w kiepskich warunkach oświetleniowych.

Zalety:

• Niski koszt zakupu
• Szybkie nagrzewanie z możliwością uzyskania bardzo wysokich temperatur
• Tania w eksploatacji
• Łatwo i szybko wymienne groty
• Wbudowane oświetlenie doświetlające lutowaną przestrzeń

Wady:

• Niska precyzja pracy
• Ciężka i nieporęczna w pracy
• Szybko zużywające się i przepalające groty
• Niska precyzja lutowania
• Duża bezwładność w utrzymywaniu temperatury na grocie

Podsumowując: Lutownica transformatorowa niewątpliwie posiadając wiele zalet jak duża moc, również regulowana w zakresie 0-100W w przypadku bardziej zaawansowanych modeli świetnie się sprawdzi w amatorskich pracach domowych podczas naprawy dużych elementów, wymagających dużej mocy lutownicy. Niestety, jej nieporęczność, duża waga i niska precyzja końcówki do lutowania (grotu z drutu) dyskwalifikuje te urządzenie do użycia w warsztacie zajmującym się elektroniką konsumencką, gdzie w wyniku miniaturyzacji wielkość elementów wymaga precyzyjnych grotów i komfortu pracy.

Lutownica grzałkowa, inaczej nazywana oporową – dobry wybór dla początkujących?

Technologia lutownicy oporowej jest tak prosta, że można znaleźć na rynku lutownice grzałkowe już nawet za kilkadziesiąt złotych. Oczywiście im bardziej zaawansowana, choćby przez możliwość sterowania temperaturą, system wymiany grotów czy po prostu im wyższa jakość jej wykonania i użytych elementów, tym droższa. Lutownica oporowa jest narzędziem ręcznym do łączenia elementów elektronicznych przy pomocy spoiwa, niezwykle poręcznym przez wzgląd na swoje niewielkie gabaryty i niedużą masę.

Jakość urządzenia, a co za tym idzie komfort pracy i bezpieczeństwo elementów lutowanych niestety idzie w parze z ceną. Na rynku znajdziemy tanie lutownice oporowe, które sprawdzą się najwyżej w bardzo prostych pracach z elementami odpornymi na duże temperatury. Wszystko dlatego, że takie urządzenia posiadają podzespoły niskiej jakości, generowane ciepło przez grot najczęściej ma bardzo duży problem z utrzymaniem temperatury, często dość potężnie odbieranej przez lutowany element o dużej pojemności cieplnej. Również sama temperatura nie jest w żaden sposób sterowalna, a grot nie jest wymienny lub jest trudno wymienny. Dlatego też nigdy nie wiemy, czy lutowany element otrzymuje odpowiednią temperaturę, czy też zbyt wysoką, co może prowadzi do uszkodzenia lutowanych elementów natychmiast bądź w przyszłości, powodując awaryjność całego urządzenia.

Nie oznacza to jednak, że chcąc bezpiecznie i komfortowo lutować lutownicą grzałkową, jesteśmy skazani na wydawanie dużych pieniędzy. Wystarczy wybrać markowe urządzenie w rozsądnej cenie. W sklepie RENEX znajdziemy takie urządzenie jak lutownica grzałkowa GOOT PX-201 o dużej mocy 70W i maksymalnej temperaturze na grzałce 450 stopni Celsjusza z możliwością płynnej regulacji za pomocą potencjometru. Urządzenie jest solidnie wykonane i posiada dobrej jakości podzespoły gwarantujące wysoką jakość i możliwe najmniejszą bezwładnością temperaturową. Bardziej poręczną wersją, jednak kosztem możliwej do uzyskania temperatury 380 stopni Celsjusza jest lutownica grzałkowa GOOT PX-338 pozwalający na pracę z mocą 75-110W z łatwą do wysterowania temperaturą przy pomocy pokrętła. Model ten przeznaczony jest do pracy z małymi elementami. Kompaktowa konstrukcja umożliwia wygodne manewrowanie wśród gęsto zalutowanych małych elementów, a wysoka moc sprawia, że nam jej nie zabraknie, także, gdy zajdzie potrzeba polutowania czegoś większego.

W obu urządzeniach zastosowano system łatwo wymienialnych grotów o różnej wielkości, co ułatwi pracę z różnymi elementami elektronicznymi. Lutownice nie są drogie, zapewniają wysoką jakość i bezpieczeństwo pracy, w mojej ocenie są idealnym wyborem na początek drogi z lutowaniem pod warunkiem, że nie potrzebujemy lutownicy z naprawdę precyzyjnie dobraną temperaturą.

Zalety:

• atrakcyjna cena
• poręczna budowa ułatwiająca pracę
• wiele modeli pozwalających płynnie regulować temperaturę na grocie
• wiele modeli pozwalających łatwo wymieniać groty o różnej wielkości
• spora precyzja podczas prac lutowniczych
• wiele modeli o różnej mocy, dostosowanej do różnych prac lutowniczych

Wady:

• brak możliwości precyzyjnego ustawienia temperatury na grocie
• niedostatecznie precyzyjna podczas prac przy małych elementach
• wciąż spora bezwładność temperaturowa na grocie podczas odbierania temperatury przez lutowany element
• wiele tanich urządzeń niskiej jakości wypiera z rynku te jakościowe i warte użytkowania

Podsumowanie: Możliwość wymiany grotów o różnych wielkościach i kształtach sprawia, że dobrej jakości lutownica grzałkowa jest potężnym narzędziem w rękach elektronika, za pomocą którego może dokonać wielu prac naprawczych, lutować i rozlutować elementy o różnej wielkości, także na płytkach o dużym zagęszczeniu elementów. Łatwość manewrowania przy użyciu cienkiej rączki, groty dopasowane do rodzaju prac i wielkości lutowanych elementów, a także duża moc sprawiają, że przy pomocy tej lutownicy można wykonać większość prac warsztatowych. Warunkiem jest tylko to, aby lutowane elementy nie posiadały specjalnych wymagań co do temperatury, z jaką możemy na nich pracować. Niestety, mimo możliwości wysterowania mocy grzania, sterowanie te nie jest precyzyjne i nie pozwala ustawić dokładnej temperatury, czego wymagają niektóre rodzaje elementów elektronicznych.

Jaka stacja lutownicza na początek?

Stacje lutownicze to najlepszy wybór, jeżeli chodzi o lutowanie elementów SMD na płytkach drukowanych. Są to zaawansowane urządzenia sterowane mikroprocesorowo, dzięki czemu pozwalają dostarczyć odpowiednią, precyzyjnie ustawioną temperaturę do grota. Ta technologia gwarantuje bezpieczeństwo lutowanych elementów przed przegrzaniem bądź niedogrzaniem, tym samym minimalizując ryzyko awarii. Nowoczesne stacje lutownicze potrafią nie tylko bardzo dokładnie utrzymywać nastawioną temperaturę, ale również samodzielnie zmieniać ją w czasie rzeczywistym podczas lutowania, dobierając najbardziej odpowiednią do lutowanego elementu. W przypadku gdy lutowany element odbiera zbyt wiele ciepła, nie pozwalając lutowiu poprawnie przejść w Stan płynny lub topnienia, mikroprocesor zwiększa temperaturę do czasu stopienia lutowia i powraca do niższej, gdy lut ulegnie zwilżeniu.

Praca z takim urządzeniem to wielka przyjemność. I oczywiście także na tym polu mamy do czynienia z urządzeniami różnej jakości i o różnych możliwościach. Niestety markowa stacja lutownicza to nie mały wydatek, często pozbawiony sensu w przypadku majsterkowiczów i hobbistów, jednak całkowicie usprawiedliwiony i konieczny w przypadku osób nawet tych początkujących, jednak myślących o lutowaniu na poważnie.

Na początku swojej drogi warto zainwestować w urządzenie ekonomiczne, ale o wysokiej jakości jak choćby stacje lutownicze PACE. To obecnie najlepszy wybór wśród stacji lutowniczych, gdzie najwyższa jakość połączona została z niewygórowaną ceną.

Jaką stację lutowniczą wybrać?

Mając jednak do wydania więcej, warto rozważyć cyfrowe stacje lutownicze JBC z wbudowanym asystentem lutowania i możliwością późniejszej rozbudowy jak choćby najbardziej uniwersalny model JBC CDE-2BQA czy dedykowany do bardziej precyzyjnych, małych elementów JBC-CD-2SQF z rączką T210. Stacje JBC są uznawane za jedne z najlepszych na świecie, a wielu profesjonalistów nie wyobraża sobie pracy z innymi urządzeniami niż właśnie JBC. Niestety koszt zakupu urządzenia, a także eksploatacji z racji zintegrowanych elementów grzejnych z grotami sprawia, że zakup takiej stacji lutowniczej w celach wyłącznie hobbistycznych może nie mieć sensu. Z doświadczenia techników można jednak usłyszeć, że gdy już się zdecydujemy na zakup, to wydanych pieniędzy nie będziemy żałować.

Zalety:

• wysoka precyzja podczas prac lutowniczych
• wysoka precyzja ustawień temperaturowych
• lekka i poręczna rączka lutownicy
• łatwy i szybki system wymiany grotów
• sterowanie mikroprocesorowe dba o bezpieczeństwo lutowanych elementów i komfort pracy
• niewielka bezwładność temperaturowa o co dba mikroprocesor
• duża ergonomia rączki lutowniczej

Wady:

• wysoki koszt zakupu jakościowej stacji lutowniczej
• wiele modeli jest drogich w eksploatacji z racji zintegrowania elementu grzejnego z grotem
• im wyższa jakość urządzenia tym wyższy koszt jego zakupu

Podsumowanie: Stacja lutownicza stacji lutowniczej nierówna. Dlatego czasem wybranie dobrej jakości lutownicy oporowej może mieć więcej sensu dla hobbisty niż zakup niskiej jakości stacji lutowniczej, która może przekłamywać wyświetlane temperatury, nie dogrzewać elementów lub co również złe – przegrzewać je. Jeżeli jednak zamierzamy zajmować się lutowaniem na poważnie, posiadanie dobrej stacji lutowniczej, czasem nie jednej, ale nawet dwóch i więcej jest po prostu koniecznością. Praca z różnymi mocami, różnymi elementami, także tymi wymagającymi dokładnie wymierzonej temperatury sprawi, że wydanie kwoty 4 cyfrowej pozwoli dostrzec jakość urządzenia, a co za tym idzie, wykonywać wysokiej jakości prace lutownicze. Wybierając wysokiej klasy stację lutowniczą należy w równym stopniu co na jakość produktu zwracać uwagę na oferowaną przez nią ergonomię, która usprawnia proces pracy i ułatwia jej wykonywanie.

Stacje HOT-AIR czyli lutowanie gorącym powietrzem

Miniaturyzacja urządzeń elektronicznych sprawiła, że w każdym sprzęcie, którego dziś używamy, możemy znaleźć dziesiątki, a nawet setki procesorów, często wykonanych w technologii kilku nanometrowej, ale także innych elementów elektronicznych, które łączy sposób montażu, a konkretnie montaż powierzchniowy. W przypadku tego rodzaju montażu, jedyna możliwość ich ręcznego demontażu i wymiany na nowy czy po prostu wlutowania na płytkę drukowaną, jest skorzystanie ze stacji HOT AIR pozwalającej na precyzyjny bezkontaktowy montaż komponentów.

Taka stacja lutownicza rozgrzewa tłoczone przez pompę powietrze wydobywające się przez dyszę do kilkuset stopni, dzięki czemu skierowany na element podmuch rozgrzanego powietrza doprowadza spoiwo do stopienia, umożliwiając montaż czy demontaż na płytce drukowanej.

Chcąc zajmować się lutowaniem chipów, elementów SMD, SO, QFP czy PLCC, a także BGA, musimy posiadać stację lutowniczą HOT-AIR, bez której prace z elementami tego typu są po prostu niemożliwe.

Stacja lutownicza HOT-AIR pozwala na sterowanie temperaturą powietrza oraz siła strumienia nadmuchu. W zależności od rodzaju elementu, jego wielkości, zastosowanego spoiwa należy dobrać odpowiednie parametry temperatury i nadmuchu pozwalające na pracę lutownicze z tymi elementami.

W przypadku stacji lutowniczej na gorące powietrze podobnie jak w przypadku tradycyjnych lutownic grotowych kluczowa jest temperatura. Dlatego w nowoczesnych stacjach lutowniczych HOT-AIR jest ona sterowana mikroprocesorowo, tym samym precyzyjnie dbając o to, aby nastawiona temperatura była stabilna, a ogrzewany strumieniem powietrza elementy poprawnie dogrzany.

Niestety na rynku znajdziemy wiele urządzeń niskiej jakości, gdzie temperatura jest nastawiana za pomocą grzałki przy pomocy potencjometru, a wartość temperatury określana w jednostkach nieokreślonych, ustawianych trochę „na oko”. Lutując elementy powierzchniowo zainstalowane przy pomocy takich urządzeń bardzo łatwo o przegrzanie, zniszczenie i awaryjność. Dlatego zdecydowanie nie warto wybierać tanich, mocno analogowych konstrukcji, nawet na początku naszej drogi lutowania stacją HOT-AIR.

Zakładając, że poszukujemy solidnej, jakościowej stacji nie chcąc wydawać kroci, dobrą propozycją będzie stacja HOT AIR REECO RA150 pozwalająca na lutowanie gorącym powietrzem w przedziale temperaturowym 150-450 stopni Celsjusza ze sterowaniem mikroprocesorowym. Mikroprocesor dba o stabilność temperatury powietrza wydobywającego się z dyszy. To pozwala zachować bezpieczeństwo podczas lutowania elementów powierzchniowo instalowanych, także tych delikatnych wykonanych z tworzyw sztucznych, gdzie nawet niewielkie odchylenie temperatury może mieć dewastujące skutki. Dla najbardziej wymagających użytkowników propozycję stacji na gorące powietrza ma także JBC z modelem JBC JTSE-2A. To jedno z najbardziej zaawansowanych urządzeń do lutowania gorącym powietrzem, które dysponuje asystentem lutowania, mnogością ustawień dających najbardziej precyzyjne ustawienia pracy czy możliwością również schładzania lutowanych elementów po lutowaniu.

Zalety:

• możliwość lutowania elementów montowanych powierzchniowo
• łatwa możliwość wymiana końcówek dysz pozwalających dostosować podmuch do wielkości lutowanych elementów
• precyzyjne dostosowanie temperatury i powietrza za pomocą mikroprocesorowego sterownika

Wady:

• wymaga wprawy i doświadczenia w pracy
• nieumiejętne posługiwanie się gorącym powietrzem nie wybacza błędów i doprowadza do dużych zniszczeń

Podsumowanie: W obecnych czasach chcąc zajmować się elektroniką, nie sposób robić to bez umiejętności lutowania gorącym powietrzem. Układy scalone BGA, elementy SMD i wiele, wiele innych elementów elektronicznych stosowanych do tworzenia urządzeń jest dziś nanoszona na drukowane płytki za pomocą robotów i montowana powierzchniowo z wyprowadzeniami pod elementem dla zaoszczędzenia miejsca. Takie elementy można lutować wyłącznie bezkontaktowo, między innymi stosując stacje na gorące powietrze. Dlatego stacja HOT-AIR jest urządzeniem niezbędnym w każdym warsztacie elektronicznym tuż obok stacji lutowniczej.

Jaka lutownica dla początkujących będzie najlepsza?

Powyżej przedstawiłem rodzaje narzędzi ręcznych do lutowania z konkretnymi modelami lutownic, które mogą być dobrym wyborem dla osób, które rozpoczynają swoją przygodę z lutowaniem. Jednak zanim zdecydujesz się na zakup pierwszej lutownicy, musisz dokładnie przemyśleć jakiego rodzaju prace przewidujesz wykonywać. Jaka lutownica dla początkujących będzie najlepsza? Aby znaleźć na to odpowiedzieć należy zadać sobie kilka pytań. Z jakimi elementami będziesz pracować? Do jakich celów lutownicy potrzebujesz – niedzielnego majsterkowania czy nauki niezbędnej do wykonywania zawodu? Choć odpowiedź na te pytania bez zdobywanego każdego dnia doświadczenia nie jest łatwa, to nie sposób się nie zgodzić z faktem, że dobrze wybrany sprzęt do profilu naszej pracy, to połowa sukcesu.

Jaka lutownica do elektroniki?

We wstępie wspominałem, że nie istnieje jedno uniwersalne narzędzie do lutowania, którym wykonamy wszystkie prace z każdym elementem elektronicznym. Musisz wiedzieć, że chcąc pracować z różnymi elementami, będziesz zmuszony posiadać w swoim warsztacie różnego rodzaju narzędzia, dedykowane konkretnym działaniom, często o różnej mocy i przeznaczeniu. Odpowiadając na pytanie jaka lutownica do elektroniki? Można się zgodzić, że hobbistyczne prace w dużej mierze wykonasz przy pomocy jakościowej lutownicy oporowej. Natomiast chcąc zając się elektroniką bardziej na poważnie, będzie to wybór niewystarczający, który w bliskiej przyszłości i tak wymusi zakup dobrej stacji lutowniczej sterowanej mikroprocesorowo. Gdy do tego dojdzie chęć pracy z układami lutowanymi powierzchniowo, nie obejdzie się bez wspomnianej stacji na gorące powietrze do kompletu. Tu jednak muszę zmartwić, że wybór lutownicy to dopiero początek drogi początkującego elektronika, ale zapewniam, że droga ta jest fascynującą za każdym razem, gdy po wykonaniu swojej pracy widać efekt nie tylko w postaci poprawnie działającego urządzenia, ale także po dobrze wykonanej robocie, co jest możliwe wyłącznie przy użyciu dobrej jakości narzędzi.