2.4 Lutowanie - Podstawy - Groty lutownic

5. Groty
Groty do lutownic są ich bardzo ważnymi elementami. W zależności od kształtu nadają się do użycia w różnych celach. W zależności od materiału i wykonania mają różną trwałość.

Lutownica transformatorowa z zamontowanym grotem oraz trzy zapasowe groty obok.

Groty do lutownic transformatorowych łatwo tworzyć w zależności od potrzeb samemu, przy pewnej wprawie łatwo ukształtować je odpowiednio wyginając, skręcając i przycinając drut miedziany, ewentualnie do lutowania mniejszych elementów zastępując go cieńszym drutem. Jednak są znacznie mniej trwałe od grotów lutownic grzałkowych. Możliwość wytworzenia nowych mając do dyspozycji tylko nożyce do drutu, kombinerki i sam drut/kabel zdecydowanie sprawia że ta wada nie jest aż tak dolegliwa - a pozwala właśnie na wytworzenie dowolnych grotów jakie tylko zechcemy.

Osoby preferujące używanie lutownic transformatorowych często dorabiają także niestandardowe groty zależnie od potrzeb np. skręcając drut i ścinając go, czy nawet sklepując razem młotkiem żeby uformować grot przypominający końcówką groty cylindryczne ścięte, czy nawet z minifalą do lutownic grzałkowych.
Podobnie skręcając dwa fragmenty drutu i ścinając jeden z nich krócej, a drugi przycinając tylko odrobinę żeby uzyskać ścięty koniec, formują groty podobne do grotów wkrętakowych lutownic grzałkowych.

Moim osobistym zdaniem to mnóstwo dodatkowej roboty, ale niektórzy sobie chwalą ich używanie, jak już pisałem we wpisie o rodzajach lutownic ;P

Groty do lutownicy grzałkowej (Xytronic LF-369D):
1. Grot z 'minifalą'; 2-4 groty wkrętakowe 3,2mm, 2mm i 1,2mm;
5. Grot stożkowy 'ballpoint'. Dokładniejsze opisy w tekście.

Groty do lutownic grzałkowych byłyby znacznie trudniejsze do wytworzenia w domowych warunkach. Ogólnie rzecz biorąc próby robienia ich w domu są raczej nieporozumieniem poza jakimiś awaryjnymi sytuacjami. Tym bardziej że markowe groty choć potrafią kosztować 15-25zł i więcej, to mają na prawdę znaczną trwałość jeśli są używane prawidłowo, w amatorskich zastosowaniach nie będzie trzeba ich zastępować przez dłuższy czas.
Można je kupić w różnych kształtach, z różnymi końcówkami. Trzon grotu powinien być dobrze dopasowany do danej lutownicy - upewnij się że kupujesz grot pasujący wymiarami do twojej lutownicy - niektórzy posiadacze tańszych stacji lutowniczych dokupują pasujące groty od lutownic droższych marek, które zwykle działają sporo lepiej (lepsze stopy na powierzchni, dające zdecydowanie dłuższą żywotność, a i lepszą zwilżalność itd.).

Kształty grotów.
Grot stożkowy, 'ballpoint' (numer 5 na ilustracji) - jak nazwa wskazuje jest to grot z częścią roboczą o kształcie stożka, z nieco zaokrągloną końcówką. Niektórzy twierdzą że potrafią większość elementów zlutować takim grotem. Jednak wydaje mi się nie najwygodniejszy w użyciu ze względu na kolisty przekrój - przez to ma znacznie mniejszą powierzchnię styku z lutowanymi elementami i na początku może być trudniejszy w poprawnym użyciu - zawsze musi mieć sporą kroplę lutowia żeby mieć dobre połączenie termiczne z lutowanymi elementami. Jednak cienki czubek pozwala łatwo cynować wąskie pady pod elementy w obudowach do montażu powierzchniowego.
Tego typu groty najczęściej są standardowo dodawane do lutownic (pomijając najtańsze grzałkówki podłączane bezpośrednio do gniazdka które często mają szerokie, duże groty wkrętakowe). Jeśli nie jest wspomniane inaczej w opisie u sprzedawcy w internecie - zwykle to będzie taki grot. Jeśli kupuje się fizycznie w sklepie, oczywiście łatwo sprawdzić ;)
Ja mam taki grot, jako że właśnie był dołączony do stacji lutowniczej - jest w zasadzie dla mnie zapasem jeśli nie mam akurat grotu wkrętakowego bo się zużył i czekam na nowy.

Grot wkrętakowy - zgodnie z nazwą, kształt jego części roboczej przypomina wkrętak, dłuto czy śrubokręt.
Mają one różne rozmiary. Do lutowania elementów przewlekanych lepsze są te z szerszą częścią roboczą, dzięki temu łatwiej dobrze rozgrzać lutowane elementy. Standardowe pady do montażu przewlekanego mają koło 3-4mm (czasem mniej dla nieco mniejszych elementów), więc podobna szerokość grotu byłaby najlepsza. Z kolei do montażu powierzchniowego o wiele lepsze będą groty węższe, np. 1,2mm (wygląda dość podobnie do stożkowego, ale spłaszczenie końcówki pomaga mieć lepsze połączenie cieplne z lutowanymi elementami), który pozwoli wygodnie lutować większość elementów SMD.
Ewentualnie szersze, większe groty mogą być przydatne w przypadku lutowania grubszych przewodów, czy ogólnie elementów o większej pojemności cieplnej. Ja do tego używam transformatorówki jeśli moje mniejsze groty sobie z tym nie radzą.
Ja posiadam trzy (widoczne na zdjęciu, 2-4) 1,2mm do SMD, 3,2mm do elementów przewlekanych oraz grot 2mm leżący w szufladzie od nowości, zamówiony na wszelki wypadek jak jeszcze nie byłem do końca pewien jakiego grotu będę potrzebować. Czeka aż będzie potrzebny jako zastępstwo, albo aż będę lutował elementy na padach takiej średnicy.
Każdy z tych grotów do stacji firmy Xytronic kosztował mnie 22zł na popularnym serwisie aukcyjnym.

Grot z minifalą (albo mikrofalą, ale to o wiele trudniej wyszukać w internecie przez wszędobylskie mikrofalówki ;)
(grot nr. 1 na zdjęciu)
Jego nazwa pochodzi od tego, że w swojej zasadzie działania jest dosyć podobny do lutowania na fali stosowanego przemysłowo do elementów przewlekanych gdzie lutowanie zależne jest od napięcia powierzchniowego.

Jest to grot cylindryczny ścięty na końcu pod kątem ok. 45 stopni z tym ścięciem tak ukształtowanym - zwykle lekko wydrążonym - żeby na jego ściętej powierzchni zawsze łatwo, dzięki napięciu powierzchniowemu utrzymywała się kropla lutowia.
Dzięki temu specyficznemu kształtowi wystarczy ułożyć w odpowiednim miejscu na płytce element o wielu nóżkach, jak wszelkie obwody scalone, mikrochipy itp. następnie przesunąć grotem (a dokładniej właśnie tą kroplą lutowia) po nóżkach, a przy dobrze wykonanej płytce i dobrej technice lutowania powinny zostać zlutowane wszystkie nóżki bez tworzenia zwarć pomiędzy nimi, albo tylko z pojedynczymi mostkami - łatwymi do usunięcia następnym posunięciem grotu.

Niestety, skomplikowany kształt oznacza też że groty te są znacznie droższe, ale jednocześnie używa się ich raczej o wiele rzadziej, bo do specyficznych zastosowań (choć można lutować nimi i inne elementy niż te z wieloma nóżkami), ale znacznie przyspieszają pracę i przez krótszy czas grzania zmniejszają ryzyko uszkodzenia lutowanego elementu.
Mój kosztował 45zł, więc dwa razy drożej niż inne groty do tej stacji lutowniczej.

Grot cylindryczny ścięty - jest to grot cylindryczny o czubku ściętym pod kątem 45 stopni - podobnie jak minifala, ale bez tego charakterystycznego wydrążenia. Oznacza to, że ma nieco podobne właściwości do minifali, ale jest w tym od niej znacznie gorszy, bo nie ma takiego napięcia powierzchniowego lutowia jak w poprzednim grocie. Ja osobiście nie używam tego grotu. Ze względu na większą masę, więc i większą pojemność cieplną może być przydatny do lutowania większych elementów wymagających więcej ciepła do nagrzania ich objętości.
Niektóre osoby dysponujące frezarką kupują te groty zamiast minifali i same frezują w nich wgłębienie żeby zaoszczędzić - odbywa się to zwykle kosztem trwałości grotu (niszczy się zewnętrzną powłokę przedłużającą żywotność grotu), jednak z ich opisów i tak wystarcza im żywotności na tyle, żeby było to ekonomicznie usprawiedliwione.

Inne groty - istnieją rozmaite groty z szerokimi końcówkami, czy innymi dziwnymi ukształtowaniami dostosowane do lutowania różnych układów scalonych i innych specyficznych elementów. Nie mogę się wypowiadać dokładnie na ich temat, bo nigdy nie miałem okazji ich użyć, ale wydaje mi się, że w tej chwili są bardziej reliktem nie tak dawnych lat kiedy lutownice na gorące powietrze były znacznie droższe i mniej dostępne, dziś wszystko to można szybciej zrobić grotem z minifalą albo własnie przy pomocy gorącego powietrza. Być może przydatne są także przy bardziej masowej produkcji ręcznej (grot lutownicy grzałkowej nagrzewa lutowane/rozlutowywane elementy nieco szybciej niż hot air).

Groty zagięte - do wielu lutownic istnieją groty które mają dłuższy trzonek wygięty pod kątem 30 albo 45 stopni. Mają one końcówki robocze o takich samych kształtach jak powyższe groty. Pozwalają one lutować w różnych trudno dostępnych miejscach, przydatne więc mogą być przy naprawach sprzętu - kiedy nie montuje się elementów według wielkości, tylko te które są potrzebne. Nie są dobrym zastępstwem dla normalnych grotów z tego względu że będąc wygięte są odrobinę mniej wygodne w użyciu, niemniej mogą być wartościowym dodatkiem. Przez to że są dłuższe mają większą objętość, więc i pojemność cieplną - przez to potrzebują dłuższego czasu do rozgrzania się, ale jednocześnie mogą pozwolić nieco łatwiej zlutować grubsze elementy.


Dysze do lutownic na gorące powietrze - istnieją różne kształty oraz nakładki dostosowane do poszczególnych rodzajów obudów układów scalonych, które z pomocą przyssawki przyczepianej do chipa pozwalają na jego łatwe odlutowanie lub przylutowanie (bez przyssawki). Standardowymi są dysze o różnych średnicach i przekroju okrągłym dobierane w zależności od wielkości lutowanych elementów oraz do tego jak wiele miejsca jest wokół.
Dysze do lutownic na gorące powietrze kosztują zwykle koło 20-30zł, więc czasem warto patrzeć nie tylko na cenę kupowanej stacji hot air, ale też na to ile i jakich dysz jest zawartych w tej cenie ;)


Podsumowując, dla większości zastosowań elektronicznych wystarczają 2-3 groty wkrętakowe. Jeśli doda się do tego grot z minifalą i ewentualnie dysze do gorącego powietrza, powinno to być wystarczające przez większość czasu.

W następnym wpisie będzie o narzędziach służących do rozlutowywania, wylutowywania elementów ;)

Następny wpis: 2.5 Lutowanie - Podstawy - Czym rozlutowywać?
Poprzedni wpis: 2.3 Lutowanie - Podstawy - Dodatkowe akcesoria
Początek: 1. BHP i niebezpieczeństwa w elektryce i elektronice