Fer à souder alimenté par batterie au lithium construit par l'utilisateur : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Récemment, j'ai trouvé une source excédentaire de pannes à souder alimentées par batterie Weller(r) BP1.

Souder l'électronique nécessite parfois une visite de réparation sur site et les outils de terrain peuvent être un défi.

Je construis souvent mes propres outils, trouvant des solutions prêtes à l'emploi trop coûteuses.

J'avais un vieux Sears brûlé ? Tournevis électrique Home Works de la fin des années 90

et a décidé de vider ce boîtier et de conserver l'interrupteur à bascule momentané bidirectionnel.

Aucune des batteries Ni-Cad qui alimentent mes anciens outils n'a survécu au-delà de 10 ans.

J'ai un certain nombre de cellules au lithium-ion 18650 2.2AH récupérées et

J'ai décidé de tout assembler pour construire mon propre fer à souder alimenté par batterie en un dimanche après-midi.

L'image montre un cas plus ancien d'un tournevis électrique de 1990 qui avait deux cellules Ni-Cad, une prise de recharge coaxiale, interrupteur à bascule bidirectionnel et un joli trou rond à l'extrémité du tournevis pour une prise RCA femelle.

L'utilisateur peut créer N'IMPORTE QUEL étui en forme de stylo, et un autre article sur Instructables.com montre un projet similaire dans une boîte métallique ALTOIDS.

Étape 1: Explication du Circuit

Dans le schéma illustré, lisez de GAUCHE à DROITE.

La recharge USB provient de N'IMPORTE QUEL port USB vers un MINI-B, dans un chargeur TP4056.

La sortie du chargeur est connectée au RÉSERVOIR de la batterie au lithium. J'ai utilisé une batterie au lithium d'un ordinateur portable Dell, mais n'importe quel 18650 peut être utilisé, bien que je suggère la capacité de 2 AH comme pratique.

À droite de la batterie se trouve le bouton-poussoir momentané pour permettre au courant de circuler vers la LED blanche et la pointe. C'est l'interrupteur sur lequel vous appuyez pour faire chauffer le TIP.

Entre la batterie, l'interrupteur et les connexions RCA au TIP, j'ai utilisé des fils 14AWG (1,6 mm) pour gérer le courant jusqu'à 1,8 ampères.

Sur le côté droit se trouve ma propre représentation de la pointe Weller BP1 trouvée ici https://www.weller-toolsus.com/weller-bp1-conical-t…. La LED blanche est en 'parallèle' avec la TIP.

J'ai utilisé des interconnexions ou des prises et des fiches RCA pour « étendre » la pointe chaude hors du boîtier lorsque la pointe devient chaude. J'aime aussi rendre mes outils « utilisables » sur le terrain, les connexions RCA facilitent donc l'échange de conseils.

J'ai *soudé* des fils AWG14 (1,6 mm) directement à la batterie, mais l'utilisateur peut utiliser un support de batterie de taille 1S 18650 si l'utilisateur n'est pas à l'aise avec la soudure directe à un 18650 sans languettes. Avertissement: les cellules 18650 peuvent être dangereuses en cas de court-circuit accidentel: seuls les CET/EET expérimentés doivent être soudés directement à une cellule; Les types 18650 peuvent être obtenus avec des "onglets" à souder aux extrémités.

Étape 2: Construire la séquence (suggérée)

(1) Souder les fils AWG14 NOIR au Négatif et ROUGE à l'extrémité positive de 18650. Pas plus de 30 secondes par côté. utilisez un pré-mouillage/étamage et il est probable que vous aurez besoin d'utiliser de la soudure au plomb de type 63/37 pour cette tâche. (désolé RoHS).

Professionnels: l'utilisation de SAC305 sera cassante; Je vois de nombreux cas où les outils portables s'effondrent au fil du temps avec du matériel de plainte RoHS sans plomb utilisé dans les joints.

(2) Couper la longueur et souder RED AWG14 sur un côté du commutateur SPST momentané.

(3) Coupez la longueur de RED AWG14 de l'autre côté du commutateur SPST momentané au centre du point de connexion RCA TIP.

(4) Coupez une plus grande longueur de BLACK AWG du négatif de la batterie jusqu'au point de connexion du canon RCA.

(5) Soudez les fils de plus petit calibre de la LED blanche "en parallèle avec" les points de connexion RCA, ANODE au positif, CATHODE au négatif. (les images de la polarité LED sont)

À ce stade, appuyer sur l'interrupteur devrait allumer la LED et vous pouvez tester le TIP avec prudence.

(6) Coupez et soudez la paire de fils de petit calibre de BAT+ au positif de la batterie, en utilisant la méthode de pré-mouillage/étamage si nécessaire. Soudez le BAT-pad de la carte TP4056 au négatif de la batterie.

Branchez une source d'alimentation USB à la prise USB Mini-B à la fin du TP4056. Observez la LED rouge fixe, indiquant la charge. La tension de coupure aux bornes de la batterie doit être d'environ 4,10 à 4,25 volts CC. La tension nominale pour un 18650 doit être de 3,6 à 3,7 volts CC.

L'image de polarité LED provient de tonytrains.com.

Étape 3: Opération

L'enfoncement de l'interrupteur momentané provoque le flux de courant de la batterie 18650 vers la LED blanche et en passant par la panne à souder BP1 via les interconnexions RCA. le chauffage devrait se produire en 8 à 10 secondes à partir de 25 °C jusqu'à 385 + C. J'évite de chauffer pendant plus de 30 à 45 secondes car c'est difficile pour la cellule 18650; J'aime chauffer par intervalles de 30 secondes avec un état OFF d'environ 15 à 20 secondes. Je n'utilise cet outil que pour des tâches de terrain courtes.

J'avais remarqué que la température extérieure (basse en hiver) affecterait le fonctionnement. J'ai essayé de souder dans une automobile froide à -10C et j'ai dû chercher mon gaz butane après la 20e connexion environ.

Les opérations de soudure doivent être effectuées à l'intérieur dans une pièce correctement ventilée. Les fumées de soudure sont un danger connu pour la santé; toujours utiliser une ventilation pour évacuer les fumées. Des précautions évidentes pour la protection des yeux et de la peau sont assumées par les professionnels dans ce domaine; portez une protection des yeux et de la peau pendant le soudage pour vous protéger des éclaboussures, comme vous le feriez pour le soudage.

La première photo illustre l'ensemble complet de l'outil de soudage.

La deuxième photo montre comment j'ai réutilisé un couvre-stylo Dry Marker "Sharpie"(r)(c) desséché pour couvrir la pointe de mon outil pendant qu'il est transporté dans ma trousse à outils. Ceci est facultatif et dépend de l'imagination de l'utilisateur/créateur. Je me souviens de mes expériences avec les stylos à gaz butane, la sensation de brûlure lorsque je cherche un autre article dans la boîte à outils et la douleur persistante, comme explication de mon besoin personnel d'une couverture (factice).

Étape 4: Nomenclature

La nomenclature comprend

(1) Une sorte de boîtier, probablement cylindrique, confortable comme un stylo

(2) Prise femelle RCA BP1 Weller Tip fixée à une extrémité du boîtier cylindrique (ci-dessus)

(3) LED blanche, peut-être la taille de 5 mm, T1-3/4 (0,2 )

(4) fils de grand diamètre (1,6 mm, 14 AWG) de courtes longueurs de ROUGE et NOIR (ou bleu et vert pour les européens)

(5) Interrupteur momentané, unipolaire unidirectionnel, capable de 2A

(6) Batterie Li-ION 18650, comme les types récupérés sur les ordinateurs portables (précautions de manipulation distinctes requises)

(7) Carte de charge TP4056, qui gère la charge de 2,5 à 4,2 Volts DC du 18650

Optionnel

(8) 18650 "support" à cellule unique

(9) Capuchon ou couvercle pour TIP lors du transport de votre outil

Weller(r) vend le BP1 sur https://www.weller-toolsus.com/weller-bp1-conical-… pour 8 $ et je vois la pièce sur ebay

Le TP4056 est très largement disponible sur les sites ebay, Amazon et Alibaba.

Le Switch momentané peut nécessiter un peu plus d'efforts pour s'approvisionner, mais de nombreux passionnés devraient pouvoir l'obtenir localement.

Je montre un momentané tactile C&K uniquement parce que ce sont des commutateurs solidement construits et durent longtemps.

Je ne recommanderais PAS un interrupteur SPST de fermeture qui se verrouille en position ON, car cela pourrait entraîner un épuisement du TIP.

(Je vais expérimenter avec un conseil pendant 30 minutes pour voir et rapporter).

Étape 5: Détails

Les composants de ma liste sont facilement disponibles à l'échelle mondiale.

Les cartes TP4056 sont idéales pour charger une seule cellule 18650 jusqu'à 4,2 volts.

Un 18650 a plus de courant et de capacité que trois piles au zinc ou alcalines de 1,5 V qui ont été utilisées dans la conception originale des outils BP6xx Weller.

Un petit interrupteur momentané est nécessaire pour allumer le courant et ainsi chauffer l'embout Weller BP1.

La pointe fonctionne normalement à partir de 4,5 V, mais ce pack de trois cellules tombe rapidement à 3,5 volts et chauffe toujours rapidement cette pointe de 2,4 ohms. [3,85 V nominal, 1,8 crête puis 1,6 A constant après avoir atteint la température, environ 2,4 Ohms, environ 6 Watts]

Ce TIP BP1 particulier est unique car le barillet de connexion s'insère dans une prise femelle RCA de taille standard.

En comparaison, un autre TIP connu sous le nom de coin conique BP10 ou BP11 (6V) est légèrement plus grand sur la broche centrale et ne convient pas.

J'ai décidé de faire un boîtier avec une prise RCA femelle pour permettre un remplacement rapide du TIP sur le terrain.

J'avais quelques "menuisiers" en métal ou deux prises RCA femelles dos à dos dans la boutique. La pointe chauffe jusqu'à près ou plus de 400 degrés Celsius, donc l'utilisation de vérins métalliques aide à dissiper la chaleur d'un fonctionnement prolongé. J'ai fixé ce menuisier au bout de mon boîtier. Vous n'avez pas besoin d'utiliser le menuisier comme je l'ai fait si votre boîtier est métallique; vous pouvez implémenter une prise femelle RCA à montage en surface avec des pattes à souder. J'ai utilisé une prise RCA MALE sur la connexion intérieure à l'extrémité intérieure du menuisier RCA.

Je n'ai pas mis de résistance de chute dans le circuit LED BLANC parallèle. 47 Ohms en série aurait été un choix prudent, cependant, la plupart des LED blanches fonctionnent bien de 3,25 à 4,25 volts CC, et une résistance de 47 ohms n'est pas nécessaire. Les autres LED de couleur auront une tension directe plus faible et s'éteindront à 4V dans ce circuit. La LED illumine la zone TIP et indique à l'opérateur que le courant est appliqué à la TIP. J'ai percé un trou à l'extrémité de l'outil, j'ai collé cette LED à chaud et j'ai "visé" ou pointé la lumière LED vers la zone TIP. Astuce: ne pas souder dans l'obscurité. s'il te plaît.

J'ai soudé mes extrémités 18650 à des fils de gros calibre 14AWG (1,6 mm), pour gérer 2 ampères de courant tout en chauffant la pointe. Avec le commutateur SPST momentané en série, le courant circule vers le RCA interne. Cette prise supplémentaire aurait pu être éliminée et une femelle RCA aurait pu être montée sur le boîtier, mais je voulais pouvoir entretenir ce menuisier RCA s'il fondait à l'avenir.

Enfin, j'ai trouvé une planche TP4056 dans mon magasin et je l'ai collée au bout du boîtier que j'ai réutilisé pour ce projet. N'importe quel étui long qui ressemble à un crayon à souder fera l'affaire. BAT+ se connecte à l'extrémité positive du 18650 et BAT- se connecte à l'extrémité négative. Je vois que mon 18650 est passé de 2,6 V presque mort à plein en 5,5 heures, mais chaque modèle Li-ION est différent. Cette carte TP4056 a deux LED dessus et le BLEU semble être l'indication lorsque le chargeur a atteint la pleine coupure. J'ai regardé le courant USB et il fonctionnait à 500mA maximum normal (en fait à 570mA), mais cette carte TP4056 supporterait un taux de charge de 1000mA si je la branchais à une alimentation murale capable de cette alimentation en courant plus élevée. Le fait est que la carte TP4056 ne permettra pas à un Li-ION de "surcharger" "de trop cuire".

L'outil peut être rechargé à partir d'une "banque" de batterie portable USB, mais beaucoup de ces "banques" coupent la sortie à 1 ampère, et ce n'est pas assez de courant pour chauffer une pointe BP1 avec le seul courant USB. De plus, je ne voulais pas d'outil captif.

Maintenant, je (le cerveau) dois me rappeler que l'outil doit être chargé *avant* que je me dirige vers une réparation à distance.

Le TIP est fabriqué par Weller et Cooper Tools et l'image de novembre 2017 montre un outil trouvé dans un magasin local de surplus pour 20 $ CAD. MISE À JOUR 11 JAN 2018; J'ai essayé d'installer un Li-Ion 18650 dans le magasin acheté Weller; ! ça ne va pas !

Étape 6: Plus de détails sur l'utilisation (ce n'est qu'une lecture supplémentaire)

J'ai acheté plusieurs embouts BP1 et j'ai construit une autre version beaucoup plus compacte avec le même schéma où la femelle RCA a été soudée directement au 18650 et le tout s'insère dans un corps "magique" MARKER avec un interrupteur momentané plat. C'est ma conception de poche bien que je ne transporterai pas un 18650 dans ma poche de pantalon; J'ai ressenti une touche de fusion d'une clé de voiture lors d'un court-circuit accidentel sur un 18650. J'ai mis la version du stylo de poche dans un étui à marqueurs en plastique. J'aime fabriquer des outils à partir d'objets mis au rebut.

Une note: les modèles de pointes BP10 et BP11 nécessitent une tension (6) et un courant légèrement plus élevés (1,8) et bien que ces pointes chauffent, elles ne rentrent pas du tout dans les prises RCA. Et ces deux pointes sont plus chères que le BP1.

Lors d'un récent travail urgent de connexion de 9 fils à un circuit imprimé, j'avais remarqué que le boîtier du 18650 était légèrement surélevé à environ 34 °C (chaud), donc cet outil devrait être utilisé pour le travail mobile. Je trouve que cet outil est beaucoup plus sûr et plus contrôlable que mon fer au gaz butane, qui est beaucoup trop chaud même après le travail, avec le couvercle de sécurité sur la pointe.

J'avais récemment effectué une recherche sur instructables.com, et trois autres articles mentionnent le Cooper/Weller BP645 d'origine sur lequel ce projet est basé, sans véritable spécification technique, et sans une nomenclature appropriée ou des informations sur l'approvisionnement en composants.

J'ai également les outils d'origine Weller BP6xx et BP8xx, mais je constate que j'oublie les piles alcalines et que je me lance dans une tâche avec un jeu de piles à moitié vide. Bien que rapide à remplacer les piles AA, je souhaitais une solution rechargeable alimentée par Li-ION.

N'hésitez pas à me poser des questions sur *ce projet* s'il vous plaît. J'espère que mon message a été clair.

Le secret d'une soudure réussie réside dans la connaissance des matériaux que vous collez, avec un examen particulier des propriétés eutectiques. J'ai *rarement* révélé ce secret aux étudiants au cours des 38 dernières années, mais les professionnels le savent.

J'ai posté la fiche technique BP1 du site Web Weller/Cooper Tools pour information. J'ai mesuré une résistance moyenne de 2,4 Ohms entre la pointe de connexion et la bague de retour, sur quatre TIP BP1 que j'ai achetés.

Étape 7: SÉCURITÉ de la soudure

Ne touchez pas la POINTE pendant le chauffage. Évitez les brûlures de la peau. Ne portez pas de short pendant le soudage pour éviter les gouttes en fusion ou les brûlures accidentelles.

Portez une PROTECTION OCULAIRE. Insistez sur la protection des yeux pour les visiteurs de votre banc. Je porte des lunettes et des éclaboussures de soudure se sont rapprochées de mes joues et de mon front.

Utilisez une bonne POSTURE lorsque vous êtes assis sur le banc. OK, j'ai donc soudé sous une voiture, en prenant soin d'éviter que de la soudure en fusion ne goutte sur ma peau ou mes vêtements.

Lavez-vous les mains après avoir manipulé de la soudure et du flux. Ne tenez pas de soudure dans vos dents ou votre bouche. Utilisez un «troisième main» ou un étau pour maintenir le travail et la soudure si nécessaire.

Aérez la zone de travail ou utilisez un ventilateur de filtration de paillasse. Il existe des plans Instructable pour les fans de charbon actif pour éliminer le poison des fumées. J'utilise une hotte de cuisine réutilisée avec des modifications pour augmenter le flux d'air et la purification de l'air Oreck(r). J'utilise également un ventilateur d'équipement AC pour déplacer l'air sur ma paillasse et utiliser le filtre de ventilation de l'autre côté du flux d'air. Ne vous penchez pas au-dessus du travail car les vapeurs entreront dans vos poumons par le nez et la bouche.

Certaines de ces précautions sont évidentes et je peux penser à peut-être une demi-douzaine de points à ne pas faire.

Étape 8: Conception améliorée (ajouté le 10 janvier 2018)

Ajout d'un canal N Power MOSFET; raison = les interrupteurs momentanés chauffent avec 2 ampères.

Tout MOSFET à canal N fonctionnera. Le MOSFET commute le négatif de la charge (pointe BP-1).

Les LED blanches de la série sont câblées en parallèle avec l'embout BP-1 pour indication; avec une résistance de chute de 33 ohms, l'éclairage est vraiment faible à une tension combinée de 6 V à partir de deux cellules de la série 18650.

Ajout de la double puissance 18650: réchauffement plus rapide et meilleur fonctionnement par temps froid extérieur (-30 °C parfois; Canada)

Boîtier plus petit, charge externe 18650, double LED blanches, port femelle RCA pouvant être étendu avec un câble d'extension RCA mâle à femelle.

Voir le PDF ci-joint pour tous les détails dans une seule feuille. La première image était mon prototype; La deuxième image est la version actuelle de « l'étui à dollars pour les élastiques » et j'ai fabriqué un câble d'extension personnalisé RCA mâle vers RCA femelle.

Utilisation de cet outil: j'obtiens un réchauffement plus rapide et environ 300 joints. Une tâche récente impliquait des câbles de haut-parleur d'auditorium. J'ai réussi à faire les 16 câbles de haut-parleurs 14 AWG (32 joints) dans un lieu extérieur à -10C, avec beaucoup de puissance restante. Les extrémités des câbles étaient de 14 AWG toronnées à des cosses à broches.

Bill o Materials en version 2:

MOSFET canal N; Wow, j'en ai trouvé beaucoup sur les cartes mères de bureau DELL de la fin des années 2000. Principalement 40T03. Le canal IRF N fonctionne également. Ces choses sont MAGIQUES et faciles à brancher.

Les commutateurs momentanés comme le coûteux C&K de la version 1 chauffent avec une utilisation répétée. J'utilise donc un MOSFET avec une résistance de 10K ohms entre la grille et le drain pour éviter le verrouillage. J'utilise une faible résistance comme 470 ou 560 pour activer la porte vers le positif. Wow, beaucoup de courant peut circuler sans chauffer le MOSFET à canal n.

J'ai utilisé deux LED blanches (3,6 V avant) avec une chute de 33 ohms au milieu (merci gm280 pour cette suggestion) en raison de la tension totale de 8,4 V, mais les deux ont tendance à s'assombrir même lorsqu'il reste beaucoup de puissance après une utilisation intensive.

La prise RCA chauffe avec une utilisation répétée; Je me suis fabriqué un "stylo" de câble d'extension et j'ai l'intention de faire un interrupteur momentané à distance sur ce "stylo".

L'idée était de réutiliser des pièces d'ordinateur portable; Les cellules 18650 sont abondantes, les MOSFET sont partout sur la plupart des cartes mères "vertes" modernes pour les modes "veille", les LED blanches sont maintenant partout, les résistances en carbone, ces petits commutateurs momentanés, etc.

J'utilise un "support" 2S 18650 car j'ai un chargeur secteur externe double cellule 18650 AC. Maintenant, tout ce que j'ai à faire est de ne pas oublier de *RECHARGER* mes outils après chaque tâche sur le site.