Reflow Oven

Ik heb het plan opgevat om een reflow oven te bouwen zodat we eindelijk in staat kunnen zijn om de voorraad SMD onderdelen te kunnen gebruiken.

Reflowen is het solderen van SMD onderdelen door de onderdelen met (koude) tin-pasta (vaak tinpoeder, vloeimiddel en water) op de printplaat te “plakken”. Vervolgens wordt de printplaat met onderdeeltjes in de oven gestopt, de besturing van de oven zorgt ervoor dat de oven langzaam opwarmt tot een 180° Celcius, dan heel snel naar 250°, daar een paar seconden wachten en dan weer afkoelen. Eerst langzaam om het water uit de tinpasta te krijgen, en het vloeimiddel te activeren, dan snel zodat de tin smelt maar de onderdelen en de printplaat niet stuk gaan.

Het plan was, goedkoop ergens een oventje op te scharrelen, en dan een besturings-systeem te maken dat de temperatuur in de oven bestuurt en bewaakt. Om de oven in principe heel te houden heb ik gekozen om een kast te bouwen, waar de oven op kan staan, en waar de stekker van de oven in kan. De oven stel ik dan in op maximale temperatuur en schakel hem dan gewoon in en uit via een relais.

Om dat relais aan te sturen wordt een zogenaamde PID-controller gemaakt. In software. Op een Atmel AVR controller. Die kan dat prima. Zo'n PID-controller (PID staat voor Proportioneel, Integrerend en Differentiërend) kan op basis van de gewenste en gemeten temperatuur heel precies en snel de oven aansturen. Later vertel ik wel eens hoe dat precies werkt.

Die besturingscontroller, en dat relais (een solid-state-relais, heel practisch, hoge vermogens en geen bewegende delen) komen in die kast onder de oven.

Om het een en ander te bedienen komt er natuurlijk een frontpaneeltje op met knopjes en ledjes en misschien een LCD paneeltje op de kast. Dat moet allemaal nog precies bedacht worden.

• De oven: Dit onderdeel is inmiddels aanwezig, €9,50 bij een tweedehands winkeltje
• De besturing: Dit onderdeel bestaat uit een aantal onderdelen:
  • De kast: Hier heb ik bij de firma Wanco een paar plankjes MDF op maat laten zagen. Met de volgende onderdelen wordt dit een kastje van 45 x 30 x 12.4 cm
    • Een bodemplaat van 45 x 30 cm, 12 mm dik,
    • Een bovenplaat, precies net zo groot,
    • Een voor en achterpaneel, 45 x 10 cm, 18 mm dik
    • Een linker en rechter zijpaneel, 26.4 x 10 cm, ook 18 mm dik
  • Een stuur-relais. Om het element in de oven te schakelen. Een solid-state relais dat 25 ampere bij 480 volt aan kan. Een beetje overkill, maar voor nog geen 5 euro stel ik geen vragen.
  • Een thermokoppel. Om de temperatuur te meten
  • Een IC om de thermokoppel op aan te sluiten. Die geeft op de uitgang (binnen 2 graden nauwkeurig) 0.5 mV per graad Celcius aan (dus 0 volt is 0° C, 100° is 100 * 0.5 mV = 50 mV
  • De microcontroller, ik denk dat ik de ATmega48 die ik nog heb liggen hiervoor ga gebruiken. Anders is er ook nog wel een ATmega32 beschikbaar.
  • De printplaat. Moet nog ontworpen worden.

Niet echt. Alleen dat thermokoppel-IC-tje is een SMD dingetje. Een gevalletje kip-ei dus. Maar deze is voor SMD begrippen nog best grofstoffelijk, ik denk dat het nog net met een soldeerbout te doen is.

Foto's! Anders bestaat het niet! Ik zal Ruud van Veen of Frank Timmers eens vragen een camera mee te nemen.

Nog niets. Logisch.