Вакуумний пінцет опис і характеристики
Непромислове проектування і виготовлення радіопристроїв і приладів пов'язано з величезним рядом проблем технічного плану, серед яких відсутність необхідних технологічних елементів, обмеженість у виборі матеріалів і компонентів, недостатність досвіду або професійних навичок. Промисловість сьогодні пропонує широкий спектр допоміжних пристроїв, що значно спрощують багато завдань, що стоять перед радіоаматорами-конструкторами. Вакуумний пінцет - одне з них.
призначення
Пристрій користується величезною популярністю у професіоналів і любителів для виконання робіт, пов'язаних з точним позиціонуванням досить дрібних або тендітних деталей.
У звичайному поданні пінцет (від франц. Pincette) - пристосування з двома браншамі для захоплення і перенесення предметів, тактильний контакт з якими небажаний або неможливий. На відміну від простого пружинящего металевого, вакуумний пінцет не вимагає докладання якихось додаткових зусиль для фіксації елемента. Цей обов'язок покладено на повітря, а точніше його відсутність - вакуум.
Область застосування пристрою
Сфера застосування визначається необхідністю виконання тонких робіт. У ювелірній справі прилад використовується для точного встановлення дорогоцінних каменів (вставок) в воскові модельні ливарні форми. Елемент занурюється на необхідну глибину, не порушуючи структурної цілісності моделі.
У радіоелектронної промисловості та в аматорських майстернях пінцет полегшує захоплення і утримання радіодеталей, мініатюрних пластикових і металевих частин. Ще одна важлива властивість - більшість пристроїв має антистатичне виконання. Мікроелектроніка сьогодні характеризується неймовірною щільністю активних компонентів в кристалі чіпа. Незважаючи на малу величину електростатичного розряду, наслідки для внутрішньої структури інтегральної схеми можуть бути критичними. А це, в свою чергу, не виключає виходу з ладу всього, часом дорогого, електронного обладнання.
Вакуумний пінцет буде гарною підмогою при маніпуляціях з деталями годинникових механізмів, з елементами, що мають в своєму складі небезпечні хімічні речовини.
механічні пристрої
Більш доступні в бюджетному відношенні прилади з механічним (ручним) приводом. У найпростішому випадку пінцет представляє собою гумову грушу з присоскою на кінці. Такий інструмент (Наприклад, Bubl-Vac (США), здатний утримувати до 115 грам). Являє собою саме економічне рішення, але їм не зовсім зручно працювати з дуже дрібними деталями.
Пінцет вакуумний FFQ939 має вже більш просунуту і витончену конструкцію. Максимальна вага жене деталі - 40 м Комплектується трьома термостойкими присосками різного діаметру (4, 6 і 10 мм). Надійний і простий в експлуатації. По суті, це та ж гумова груша, але схована в красивий сріблястий циліндр (трохи товщі звичайного олівця), що закінчується голкоподібні насадкою.
Схоже конструктивне виконання має маніпулятор "Вампір" (Elme, Італія), але замість груші у нього поршень. Класична комплектація виглядає дещо багатші. Присоски вакуумного пінцета представлені в різних варіантах: силові - для монтажу мікросхем в сокети, жаростійкі - для видалення гарячих чіпів при випоюванні.
Істотним мінусом подібних пристроїв є поступова розгерметизація і, як наслідок, ослаблення або повна втрата фіксації деталі.
Саморобний вакуумний пінцет
Зараз навіть в глухій провінції, скориставшись послугами світової павутини, можна замовити в інтернет-магазинах будь-який інструмент з доставкою в найближче поштове відділення. Але якщо на очікування не вистачає сил (спалює жага творчості), виготовити найпростіший вакуумний пінцет своїми руками реально всього за п'ять хвилин. Все що для цього буде потрібно, набувається в найближчій аптеці і будівельному магазині:
- медичний одноразовий шприц (2-5 мл) з голкою;
- Крапельниця (система для переливання крові);
- Силіконовий герметик або ФУМ-стрічка.
Замість поршня в шприц, з ущільненням з'єднання, заводиться кінець пластикової трубки від крапельниці - і вакуумний пінцет власного виробництва готовий!
Все в дитинстві пили коктейлі через трубочку, тому механізм дії пристрою зрозуміти нескладно. Підніс голку, втягнув повітря через другий кінець трубочки і елемент зафіксовано.
Електричний привід
Конструкції електричних вакуумних пінцетів відрізняються величезною різноманітністю. При бажанні кожен може вибрати інструмент, виходячи з фінансових можливостей - від демократичних моделей вітчизняного або китайського виробництва до складних технічних комплексів західних монстрів електронної індустрії.
Розрядження на робочих органах таких пристроїв (150-600 мБар) створюється електричними насосами (компресорами) диафрагменного типу, потужністю від 5 до 30 сб. У комплекті зазвичай поставляються змінні антистатичні термостійкі присоски різного діаметру і кінцеві голки декількох конфігурацій. Здатні утримувати деталі вагою до 200 грам. Варто відзначити, що всі пристрої, що випускаються досить компактні і малошумні.
Огляд популярних моделей
Пінцет вакуумний "Магістр" виробництва однойменного Сумиского науково-технічного центру - малогабаритний і ергономічний інструмент. Вага приладу складає всього 40 грам, електрична потужність - 3 Вт, зусилля розрядження - 150 мбар. Комплектується силіконовими присосками трьох типорозмірів: 3, 6 і 9 мм.
Завершує огляд Quick 381А (КНР). Споживана потужність - 15 Вт. Розрядження в 250 мбар дозволяє маніпулювати деталями вагою до 120 грам. Вага самого приладу - близько кілограма. Комплектується змінними присосками, голками і ножною педаллю управління.
професійне обладнання
Для використання в промислових цілях проводяться досить складні і дорогі системи. Можуть бути як одноканальні (з одним вакуумним виходом на пінцет), так і багатоканальні системи, які обслуговують відразу кілька робочих місць. Професійні вироби щедро комплектуються змінними насадками, додатковими аксесуарами і багатьма корисними функціями.
Наприклад, вакуумний прилад V8-100А від Virtual Indastries (Колорадо, США) комплектується 9 типорозмірами присосок і 16 голками різних конфігурацій, масою підставок, власників і кронштейнів. Для управління може використовуватися ручний або ножний вимикач. Вакуумний насос включається і вимикається автоматично при знятті захоплення з держателя. Комфортність роботи гарантує збільшувальне скло великої площі на рухомому кронштейні і лампи світлодіодної підсвітки.
Як з ручного вакууму зробити електричний
Багато радіоаматори роблять електричний вакуумний пінцет своїми руками з непотрібного аквариумного компресора. Втім, вся переробка і полягає в тому, щоб герметично з'єднати його вхід (штуцер забору повітря) з входом саморобного або придбаного (того ж FFQ939) затиску. Для з'єднання використовується горезвісна пластикова прозора трубка від крапельниці. Якщо в якості присосок використовувати гумові амортизатори від непотрібної комп'ютерної клавіатури або DVD-приводу, і при цьому домогтися герметичності всіх з'єднань, вийде непоганий вакуумний пінцет.
Компресор акваріумний по потужності підходить ідеально і забезпечить необхідну величину розрядження. Управляти вакуумом можна просвердливши в корпусі пінцета отвір 2-3 мм. А подальше вдосконалення девайса - справа особистої ініціативи і технічної творчості. У цій області завжди є до чого прагнути.
Робота з SMD-компонентами
Застосування SMD-елементів гарантує збільшення щільності монтажу. При масовому виробництві спрощується технологічний ланцюжок виготовлення друкованих плат (випадає операція свердління отворів). Тому SMD-деталі поступово витісняють з ужитку традиційні з дротяними висновками, як в промисловості, так і любительського радіоелектроніці.
Елементи поверхневого монтажу зручні, але мініатюрні. Вакуумний пінцет для SMD-монтажу - не розкіш, а необхідність. Він дозволяє швидко і точно розмістити деталі на платі.
BGA-компоненти
Подальше вдосконалення технології поверхневого монтажу радиокомпонентов, прагнення розробників електронних пристроїв мінімізувати лінійні розміри своїх виробів привели до створення мікрочіпів в корпусі BGA (абревіатура від англ. - масив кульок). Монтажні кулькові контакти розташовані по всій нижній поверхні корпусу мікросхеми, що істотно збільшує щільність монтажу. Крім виграшу в розмірах, BGA-компоненти відрізняються підвищеним розсіюванням тепла. За рахунок зменшення довжини висновків значно знижується вплив фонових наведень, що дозволяє збільшити значення робочих частот і швидкість обміну інформацією.
Єдиний мінус - складність проведення ремонтно-відновлювальних робіт. Виконання демонтажу, реболлінга (відновлення контактних кульок припою), монтажу BGA-елементів вимагають не тільки великого досвіду, спеціальних навичок, суворого дотримання технології, але і наявності професійного обладнання та оснащення. Вакуумний пінцет для BGA - неодмінний атрибут такого набору.
У складі систем
Радіоаматори в своєму арсеналі, крім вакуумного пінцета, повинні мати певний припій, флюс, паяльну маску, інфрачервону паяльну станцію або хороший термофен.
В процесі роботи пінцет не тільки фіксує елемент, але і виконує функцію опори для паяльника. Це позбавляє радиомонтажника від необхідності стежити за сталістю зазору між соплом і корпусом елемента.
короткі підсумки
Для більшості радіоаматорів питання про необхідність наявності вакуумного пінцета в арсеналі обладнання давно вирішене - однозначно потрібен! Хоча знайдуться скептики, що заперечують, що і пальцями чудово розташовують елементи поверхневого монтажу. Як то кажуть - мають право.
Але навіть якщо комусь і подобається палити руки, сучасні технології диктують свої умови. Щільність розміщення деталей на електронних платах наближається до таких величин, що не тільки пальці - мініатюрні бранши НЕ заведеш між ними. Вакуумний пінцет для мікросхем в корпусах QFP теж не має альтернативи. Тонкі планарниє висновки по периметру чіпа легко загнути або пошкодити будь-яким іншим інструментом.
А ось яку модель вибрати, кожен вирішує сам, виходячи з характеру та обсягу виконуваних робіт. Асортимент, представлений на сучасному ринку, дозволяє з легкістю це зробити.
