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Mesita calefactora

Los LED de alta potencia necesitan un sistema efectivo para disipar el calor, por ello viene montados en un PCB especial con el sustrato de aluminio.

¿Alguna vez intentaste soldar ahí? Hacerlo con un soldador normal es casi “misión imposible”. La eficiencia del PCB de aluminio para disipar el calor del LED es tan buena que evita que el estaño alcance la temperatura de fusión y no hay manera de realizar una soldadura correcta ni implorando al cielo.

Una manera de sortear este inconveniente consiste en calentar el conjunto a soldar un poco por debajo de la temperatura de fusión del estaño y realizar entonces al soldadura.

Se trata precalentar la pieza a soldar. Esto puede hacerse por varios sistemas. Nosotros vamos a realizar una mesita de calor que nos va a servir perfectamente para este cometido (y para otras cosas que veremos mas adelante)

Materiales

Placa aluminio

Hemos sustraído una pieza de alumnio al proyecto Kubik-Potito (total una placa mas o menos no se nota…) para construir la mesita. las medidas aproximadas de la placa son 60x60x10 mm (longitud x anchura x espesor).

Realizamos dos taladros en un lateral de 6,5 mm de diámetro y unos 45 mm de profundidad (esta medida depende del tamaño de las resistencias calefactoras). en las esquinas, como se ve en las fotos, realizamos cuatro taladrados pasantes de 3,5 mm de diámetro.

En los taladros de las esquinas realizamos rosca interior M4.

En la cara inferior de la placa podemos taladrar un pequeño agujero ciego de diámetro (esto es opcional, va a funcionar igual si no lo haces) adecuado para insertar un sensor de temperatura. la mejor posición para el sensor es en el punto medio entre las dos resistencias calefactoras y el borde de la placa.

Varilla roscada

las patitas de la mesita las haremos de varilla roscada M4. Puedes usar varilla roscada normal zincada, si la tienes a mano, aunque la varilla inoxidable funcionará mejor. El acero inoxidable conduce peor el calor, con lo que a la base de madera las patas transmitirán menos calor desde la placa caliente, ademas con el tiempo no presentará oxidación en el extremo caliente (el cual esta en contacto con el aluminio y forma un par galvánico perjudicial para el hiero). Deja la varilla roscada a la vista, no la tapes buscando una estética mas bonita. Los filetes de la rosca aumenta mucho la superficie efectiva en contacto con el aire y así las patas disipan mejor el calor.

Con una longitud de varilla de unos 8 cm para cada pata, cuando la placa alcanza la temperatura de fusión del estaño, los pies de las patas insertados en la tablilla de madera pueden tocarse con los dedos sin quemarse, comprobado (¡pero la parte superior no! ¡esa quema!).

La tornillería adicional que necesites tiene que ser de la misma métrica que la varilla de las patas y, lógicamente, todo en acero inoxidable.

Soporte

Para el soporte podemos usar lo que mas nos guste. Si realizas la mesita como se indica, las patas no transmitirán excesivo calor a la base, de modo que podemos usar casi cualquier material. La madera es una buena opción. Es recomendable que el soporte sea consistente y muy estable, para prevenir que la mesita se mueva o se vuelque durante su uso. ¡Cuanto mas generoso y pesado sea el soporte mejor!

Resistencias calefactoras

La recomendación para las resistencias la proporcionó Fernando EA1HVT. Son resistencias cilíndricas para embutir y que ahora son de uso común en las impresoras 3D. En internet puedes encontrar diversas opciones de comra muy económicas.

las que usamos en este proyecto son de 12 voltios y unos 40 o 45 vatios de potencia (datos del proveedor). Esto nos da un consumo estimado de 4 amperios a 12 voltios.

El elemento calefactor tiene un diámetro de 6 mm y una longitud de 20 mm. Los cables de conexión son resistentes al calor y ya los traen colocados.

Fuente de alimentación

Como primera opción empleamos un transformador para focos halógenos. Este transformador puede alimentar focos de 50 vatios (la resistencia es de 40-45 vatios) y como tenmeos varios de ellos retirados al reemplazar los focos halógenos por focos LED, no nos ha costado nada.

Los 12 voltios son de corriente alterna, para otros usos sería preciso rectificarla y filtrarla, pero para las resistencias es igual, funcionan perfectamente con 12 voltios de corriente alterna.

Una sola resistencia es suficiente para calentar la mesita. Nosotros empleamos dos resistencias para tener un reparto térmico mas uniforme en la placa. ademas las vamos a conectar en serie con lo que en la práctica es como si tuviésemos una resistencia de 22 vatios. Logramos a sí una curva de calentamiento mas suave, mejor reparto térmico y un menor consumo de corriente.

Fernando las ha conectado en paralelo (potencia efectiva unos 85 vatios) pero es que el tiene una fuente de alimentación potente y… creo que tiene pensado hacerse una barbacoa 8-). Ademas se ha permitido pulir a espejo la placa, realmente le ha quedado muy bien!!.

Proceso

Fotos del proceso de construcción de la mesita:

Taladramos y roscamos las esquinas y colocamos las varillas INOX a modo de patas

Preparamos la conexión en serie de las resistencias calefactoras

Ajustamos la altura y nivelado de la mesa con las patas roscadas

Realizamos los taladros laterales para introducir las resistencias calefactoras

Montamos la mesita en un soporte adecuado, por ejemplo una tablilla de madera, introducimos en los agujeros de la placa una cantidad adecuada de pasta termoconductora e insertamos las resistencias calefactoras

Comprobamos que todo esté en orden y… ¡¡le damos al interruptor!!. Atención!! vamos a trabajar con temperaturas y tensiones elevadas, existe riesgo de sufrir quemaduras y/o descargas eléctricas!!

En el siguiente vídeo puedes ver la mesita de EA1HVT en funcionamiento:

Extras

Instalando un regulador de temperatura la mesita nos puede servir para:

  • recuperar componentes de placas SMD
  • acoplar un pocillo para estañar terminales
  • envejecer cuarzos
  • realizar ensayos de estress térmico
  • curado de epoxis
  • soldar por reflujo
  • mantener caliente el café o ¡freir un huevo!
  • cualquier otro uso no contemplado, pero que seguro tu le encontrarás…

(…)

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microperlas/accesorios/mesa_calefactora.txt · Última modificación: 2015/10/03 12:37 por eb1hbk

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