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Forum: Platinen Reflow-Ofen mit Heissluftpistole?


Autor: Thiemo N. (thiemo)
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Moin,

Threads ueber Reflow-Loeten und den Selbstbau von Oefen gibt's ja 
reichlich, daraus habe ich mittlerweile gelernt, dass die "billigen" mit 
IR-Heizungen nicht taugen und Kuechengeraete zu langsam heizen und/oder 
kuehlen. Heissluft scheint das Mittel der Wahl zu sein - leider lehrte 
mich eBay (und Anbieter von Neuware), dass das fuer den Heimbedarf etwas 
teuer ist.

Nun kam mir eine fixe Idee, die ich zumindest auf die Schnelle auch 
nicht per Google fand -- hat mal wer versucht, aus einer 
Heissluftpistole und einem "Gehaeuse" (von mir aus einem alten 
Pizzaofen, der ja hoffentlich thermische Isolierung besitzt) einen 
"Reflow-Ofen" zu bauen?

Heizleistung und reichlich Luft- und Waermeverteilung sollten machbar 
sein, im Gegensatz zur Heissluftpistole allein aber besser dosierbare 
Heizung (klar, irgendwie muss man mindestens einen Messfuehler einbauen 
und die Heizung der HLP regeln). Mit geeigneter Luftfuehrung im Inneren 
pustet man sich auch keine Bauteile weg (mangels Ofen weiss ich nicht, 
wie gut so Loetpaste klebt). Nach dem durchgefahrenen Loetprofil 
schaltet man einfach die Heizung ab und hat reichlich frische Luft im 
Innenraum... (OK, die Abluft muss man auch noch irgendwie aus dem Zimmer 
kriegen.)

Hat sowas mal jemand ausprobiert oder angefangen zu bauen? Dann waere 
ich an Erfahrungen und Konstruktionshinweisen sehr interessiert... 
Ansonsten wuerde ich (wenn nicht schwerwiegende Gruende dagegen 
sprechen, die mir bloss noch nicht aufgefallen sind) das ganze mal als 
Bastelprojekt ins Auge fassen...

Besten Gruss,
  Thiemo

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Bastelprojekt ins Auge fassen...

Dran gedacht hatte ich schon mal -- die Luft- und Hitzeverteilung auf 
Ober- und Unterseite gleichmäßig dürfte das Schwierigste sein.

Autor: Gerd (Gast)
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> Heissluft scheint das Mittel der Wahl zu sein - leider lehrte mich eBay (und 
Anbieter von Neuware), dass das fuer den Heimbedarf etwas teuer ist.

Chinesische Heissluftstationen gibt es für einen Appel und ein Ei, dito 
Preheater. Mit Lötpaste und Bauteilen bestückte Platine auf Preheater 
legen, nach dem Vorheizen mit Heissluftkolben drüberfahren und in 5 
Minuten ist alles fertig. Wozu Ofen?

Autor: raymond (Gast)
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Hab ich gemacht.

Ein rechteckiger Blumentopf. Oben drauf 4 Punkte aus Silikon. trocknen 
lassen. Dann eine temperaturfeste Scheibe eines Halogenstrahlers drauf. 
Man kann rein kucken. Die Luft kann aufgrund des ca 3mm Abstands durch 
die Silikonpunkte noch unter der Glasscheibe raus.

Dann an der Seine ein ca 4cm Loch gebohrt (geht mit normalen Bohrern und 
eine Feile ganz gut). Dort ne Heißluftpistole rein. Allerdings ne gute, 
temperaturgeregelte.

Damit die Leiterplatte nicht auf dem Boden liegt, hab ich nen Quader aus 
Hasenstalldraht rein gestellt. Auf ca 2/3 der Höhe liegt die 
Leiterplatte. Aber noch oberhalb des Heißlufteinlasses.

Hab zur besseren Wärmeverteilung noch nen Mini-Blumentopf (so ein 5cm 
Ding) in den Luftstrom gestellt.

Dann hab ich mit nem Temperaturfühler die Temperatur ein paar mal 
gemessen. Hab auf MP3 Player aufgenommen "Jetzt 230°C ..." Spiel das ab 
- und "stell" die Temperatur ein. So kann ich gut ein Profil 
durchfahren. Man muss halt davorbleiben und kann während dessen keinen 
Kuchen backen.

Autor: Chris (Gast)
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Sowas ?

Autor: Chris (Gast)
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Autor: Alex -8bit- (zehvierundsechzig)
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In Gedanken habe ich auch schonmal über einen Reflow Ofen mit regelbarer 
HLP nachgedacht. Gerade in Zeiten, wo man immer mehr in SMD macht. Aus 
Zeitgründen bislang nicht daran herumexperimentiert.

@raymond:
Kannst du mal bitte Pics posten. Für kleine Platinen klingt das durchaus 
interessant.

Danke und Grüße,
Alex

Autor: Thiemo N. (thiemo)
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Hui, danke fuer die Rueckmeldungen.

@Gerd,
> Chinesische Heissluftstationen gibt es für einen Appel und ein Ei, dito
> Preheater. Mit Lötpaste und Bauteilen bestückte Platine auf Preheater
> legen, nach dem Vorheizen mit Heissluftkolben drüberfahren und in 5
> Minuten ist alles fertig. Wozu Ofen?
Genau so eine Station habe ich tatsaechlich fuer's Ausloeten von Teilen 
beschafft, waere also in der Tat eine naheliegende Variante... Ich hab 
nur nicht an Preheater gedacht -- und ohne erschien mir das ganze zu 
heikel und zu wenig kontrollierbar. Bei 'nem Ofen stelle ich irgendein 
"bewaehrtes" Profil ein und fahre das ab, dann kann wenig schiefgehen, 
so war meine Hoffnung. Teurere Bauteile will ich ja nicht 
kaputtbraten... Vielleicht einfach mal ausprobieren und ein Gefuehl 
dafuer kriegen. Wenn ich die Besessenheit von der Selbstbau-Ofen-Idee 
wieder aus dem Kopf bekomme... :-}

@Raymond,
> Hab ich gemacht.
> [ ... ]
Danke fuer den Bericht. Es geht also prinzipiell... Auch wenn mir was 
automatisierteres vorschwebt, den Prototypen zum Testen der Machbarkeit 
spar ich mir jetzt.

@Chris,
genau sowas wie das genannte "Gold-Flow™ GF-B" dachte ich mir - nur sind 
5500 USD nicht innerhalb meines Basteletats. Knapp 1 kEUR (was die 
IR-Teile zu kosten scheinen) sind schon ziemlich auf der Schmerzgrenze, 
wenn sie denn tauglich waeren.

Ich glaube, ich waelze den Gedanken noch eine Weile weiter... Oder teste 
doch erstmal das Loeten mit der vorgeheizten Platine und der 
Heissluftstation.

Besten Gruss,
  Thiemo

Autor: Chris (Gast)
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Ich wollte damit nicht dieses Produkt empfehlen, sondern nur das 
Prinzip.
Ein Umluft-Küchenofen im 40-50 € Segment geht gut und ist eigentlich 
Baugleich, nur halt Wagrecht. Wenn du willst, kann ich dir das geeignete
Modell nennen.

Autor: Hui (Gast)
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Hallo,

Bin auch wieder zwangsweise dabei mir einen Reflow-Ofen zu bauen.

Hatte Mal einen Versuch mit dem "Beta-Reflow-Kit vom PCB-Pool" gemacht, 
doch den Ofen kann ich nicht empfehlen (Story siehe 
Beitrag "Re: Beta-Reflow-Kit von PCB-Pool").

Die hätten lieber auch einen Umluft-Ofen von Severin genommen. Gibt's in 
der Bucht sogar billiger...

Ich habe aber auch meine Zweifel, ob man mit so einem Umluftofen, die 
geforderten Temp-Profile hinbekommt. Was sind da deine Erfahrungen, 
Chris?

Meine Erfahrungen mir dem Beta-Reflow-Kit Severin-Ofen waren 
hauptsächlich, dass der Garraum viel zu gross ist, und der 
Energieverlust deshalb so drastisch ist (Null Isolation), dass man  in 
der wichtigen Reflow-Zone (so ab 190°C) keine gescheiten 
Temperaturgradienten mehr hinbekommt. Das führt dann dazu, dass man die 
Bauteile zwangsweise viel zu lange in dieser heissen Zone backen muss.

Dazu kommt dann noch, dass man dann auch nicht mehr schnell genug die 
Temperatur herunter fahren kann, ausser man öffnet die Tür manuell. Aber 
wenn ich manuell eingreifen muss, kann ich eh gleich selbst alles 
manuell kontrollieren. Ich möchte schon am Ende ein reproduzierbares 
Ergebnis.
Könnte sein, dass ein Umluftofen schneller mit der Temperatur herunter 
kommt. Was sind da deine Erfahrungen Chris?

Jedenfalls kam ich auf die Idee, Heissluftpistolen zu benutzen. Und bin 
dann per Google auf diesen Thread gestossen.

Ich hätte mir das wie folgt gedacht (Reflow-Kapazität für eine 
Euro-Platine):

2 billige HLP gibt's schon ab ca. 10 EUR/Stk inkl Düsen
  (benutze je eine Flache Düse, diese sind je 75mm breit)

Baue einen Kanal aus Holz. So breit wie die 2 Düsen (15cm) und ca 5cm 
Hoch. In die Mitte dieses Kanals kommt die Platine längs rein.

An die vordere Öffnung kommen die beiden HLPs. zwischen HLPs und Platine 
macht man aus einem kleinen Metallröhrchen viele kleine Stücke und 
ordnet diese nebeneinander an. Dass sorgt dafür, dass die Luft eine 
laminare Strömung bekommt, bevor sie über die Platine geht.

Ev zwischen den HLPs und den Röhrchen noch etwas Stahlwolle rein, um 
eine gleichmässigere Temperatur und einen diffuseren Luftstrom zu 
erhalten.

Ev noch den Holzinnenraum mit Blech auskleiden, um eine gleichmässigere 
Temperatur zu erhalten.

Ich hab schon Mal getestet, was für einen Temperaturgradienten die HLPs, 
im Bereich 190°C bis 250°C hinbekommen. Doch die können da so schnell 
hochrampen (weniger als 2 Sekunden), dass da genügend Spielraum bleibt, 
um eine gute Regelung zu ermöglichen.

D.h. es sollte kein Problem sein, damit die geforderten Temp-Profile 
exakt einzuhalten. Auch die Kühlung nach dem Peak stellt kein Problem 
dar. Man muss einfach nur die HLPs so umverdtrahten, dass die Lüfter 
immer laufen, und die Heizwendel von der Steuerung kontrolliert wird.

Ich würde die gleiche Steuerung nehmen, wie ich Sie damals selbst für 
den Beta-Ofen gebaut habe. Es geht IMHO nicht viel einfacher und 
billiger. Und trotzdem hat man eine perfekte Regelung.
Wenn's jemand interessiert kann ich ja Mal das Eagle-Layout anhängen.

Der grosse Unterschied zu einem herkömmlichen 
Profi-Konvektions-Reflow-Ofen, wie der, dessen pdf hier gepostet wurde, 
sehe ich darin, dass diese wirklich auf Umluft laufen. Die HLP-Lösung 
würde aber die heisse Luft immer nur über die Platine direkt in's freie 
blasen.

Das sollte jedoch nur ein Nachteil bzgl Energie-Effizienz sein. Für die 
wenigen Shots, welche ich mache, spielt das keine Rolle. Und die 4kW 
Heizleistung der beiden HLP's sollten dafür ausreichen...

Was meinen andere zu dieser Idee?

Diesen Samstag, gibt es bei uns 50% Weihnachtsrabatt auf 
Elektrowerkzeuge. Werd mir dann Mal wohl 2 HLPs kaufen und etwas 
testen...

Autor: Hubert (Gast)
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Thiemo N. schrieb:
> hat mal wer versucht, aus einer
> Heissluftpistole und einem "Gehaeuse" (von mir aus einem alten
> Pizzaofen, der ja hoffentlich thermische Isolierung besitzt) einen
> "Reflow-Ofen" zu bauen?

Bin irgendwann mal zufällig auf Folgendes gestoßen:

http://www.tobias-schlegel.de/?page_id=50

Autor: Hui (Gast)
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Interessant.

Ich denke, dass das aber wieder ein Rückschritt wäre, gegenüber einem 
Umluftofen. Denn dieser hat dieselbe Leistung und vermutlich eine 
homogenere Umwälzung (und man braucht nichts zu basteln).

Das Problem sind ja immer die besch... Gehäuse. Das sind eher grosse 
Kühlkörper...was dann wieder die ganzen Probleme nach sich zieht...

Deshalb denke ich, dass man das Gehäuse besser so klein als möglich 
machen sollte, und auch gut isoliert.

Und bzgl der Luft am besten einen durchgehenden Kanal. So kann man noch 
am ehesten eine optimale Luftverteilung garantieren.

Autor: Uwe (Gast)
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Hallo zusammen,
ich beschäftige mich auch seit kurzem mit dem Thema einen kleinen Ofen 
zu beschaffen. Lese hier immer wieder das einiges gegen IR spricht. Aber 
was genau ist der Nachteil eurer Meinung nach von IR?
Warum findet man Öfen mit IR wenn sie doch nichts taugen?

danke vorab Uwe

Autor: Hui (Gast)
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Das Hauptproblem ist sicherlich, dass je nach Absorption der Bauteile im 
IR, diese verschieden stark erhitzt werden. Speziell die Teile, welche 
Wärme brauchen (Metallbeine) reflektieren das IR-Licht zu grossen Teilen 
nur.

Professionelle Reflow-Öfen sind schon seit einiger Zeit, so viel ich 
weiss, eben aus diesem Grund, nicht mehr rein auf IR Basis. Gewisse 
haben noch ein IR-Preheating. Ich bin aber definitiv nicht der Profi.

Gerade mit dem Bleifrei-Lot wurden die Anforderungen an den Prozess 
erhöht, da man höhere Temperaturen fahren muss, und so weniger Freiraum 
hat, einfach gewisse Teile etwas mehr heizen zu lassen.

So habe zumindest ich das verstanden. Bin aber gerne bereit mich da von 
jemandem, der sich besser auskennt, korrigieren zu lassen.

Autor: Hui (Gast)
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So, hab mir 2 Heissluftpistolen von Obi schicken lassen. Kosten 9.99/Stk 
und Versand war kostenlos.

Hab dann Heute an die Lüftermotoren Kabel gelötet, um die Lüfter separat 
laufen lassen zu können. Vorerst über ein einstellbares Power Supply.

Hab wie gesagt, meine eigene Steuerung genommen, welche ich Mal gemacht 
habe.

Hab aus ein paar alten Korkmatten (3cm dick) einen Kanal gebastelt, und 
einen Föhn ans eine Ende, mit der Breitstrahldüse. Der Thermocouple in 
den Kanal.

Da das so wenig Volumen ist, ist die Regelbarkeit extrem gut. Wenn man 
Gas gibt kann man damit locker innert 2 Sekunden auf 250° kommen (das 
Ding hat also massig Regel-Spielraum). Als ich es eben mit der Regelung 
ausprobiert habe, hat sich die Temperatur genau an's vorgegebene 
Reflow-Profil gehalten. Wobei der Regler noch nicht optimal eingestellt 
war (so ein +/- 2 Grad Schwingen war zu sehen, um den Sollwert).
Auch das Abkühlen hielt sich genau an die Vorgabe des PC.

Nur ein Problem gab es: Als ich mit meinem 2 Sensor Thermometer. Anfang 
und Ende Platine gemessen habe, war da doch eine erhebliche 
Temperaturdifferenz. Speziell, wenn steil hochgerampt wird, was 
blöderweise gerade im kritischen Reflow-Bereich der Fall ist.

Das Problem dürfte die Wärmekapazität des Gehäuses sein (Korkmatten).

Wie könnte man dieses Problem am einfachsten Lösen?

Ich hab mir gedacht, dass es helfen sollte, wenn man mit einem dünnen 
blech eine Zwischenwandung macht, und auch mit der HLP diesen 
Zwischenraum heizt. So sollte der Wärmestrahl innen, wo die Platine ist, 
nicht mehr so stark durch das Gehäuse abgekühlt werden.

Werde das bei Zeiten mal ausprobieren...

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