Выбираем оборудование для ремонтной мастерской. Часть 1.

Время чтения: 19 минут

Эксперт — Сергей Пустовой

Технический консультант, специалист по электромонтажным, ремонтным и наладочным работам, кандидат наук

В этой статье мы не будем касаться юридических, а также финансовых вопросов, требующих открытия ремонтной мастерской, а предлагаем вам познакомиться с оборудованием и инструментами необходимыми для комплектования ремонтной мастерской или сервисного центра.

В зависимости от закладываемого бюджета вы можете выбрать один из трех вариантов предлагаемого оборудования: низкой стоимости, средней или высшей.

Итак, для начала составим список категорий оборудования необходимого для выполнения большинства ремонтных работ.

Для эффективной работы сервисного центра нам понадобится:

• паяльное оборудование;
• измерительное оборудование;
• дополнительное вспомогательное оборудование;
• специализированное оборудование;
• инструменты, принадлежности, а также расходные материалы.

Основное, что должно быть в каждой мастерской - это паяльное оборудование. Однако вы ошибетесь, если посчитаете, что одного лишь паяльника вам будет достаточно. В действительности для эффективного выполнения всех возможных ремонтных операций в сервисном центре должно быть различное паяльное, а также вспомогательное оборудование.

Паяльник

В настоящее время существует огромный выбор паяльников разных видов, но чаще всего встречаются: классические, газовые, паяльники с USB-питанием, а также аккумуляторные.

Классические и газовые модели эффективны при пайке крупных компонентов: трансформаторов, дросселей, реле и других. Для пайки же термочувствительных компонентов больше всего подходят паяльники, имеющие систему контроля температуры жала. Встроенная функция цифровой регулировки температуры жала паяльника позволяет поддерживать температуру жала в необходимом диапазоне. Что позволяет предотвратить термическое повреждение паяемого электронного компонента.

Цифровые паяльники могут питаться как напрямую от электрической сети, так и от USB выхода блока питания или даже компьютера. Некоторые модели имеют автономный режим работы за счет наличия встроенного аккумулятора.

Паяльная станция

Паяльная станция (ПС) – незаменимый инструмент для пайки и ремонта электроники. Как правило, они имеют гальваническую развязку, что обеспечивает дополнительную безопасность при пайке. Также, по сравнению с классическим паяльником, ПС имеет более точную регулировку, а также контроль поддержания температуры жала. Все паяльные станции можно разделить на два типа:

• контактные
• термовоздушные

Контактная паяльная станция

Контактная ПС – компактный, практичный и универсальный инструмент. За счет встроенного контроля температуры жала она обеспечивает высокое качество пайки.

Помимо встроенного контроллера температуры, некоторые станции оснащены другими полезными приспособлениями: демонтажным пистолетом, термофеном, поглотителем дыма, автоматической подачей припоя, вакуумным пинцетом.

Термовоздушная паяльная станция

Воздушные ПС или термофены эффективны при выполнении многих паяльных работ. Их применяют для пайки и демонтажа небольших SMD компонентов в таких корпусах, как TO25*, TO26*, SO, SOP, DPAK, SW и иных. Возможно их использование для пайки микросхем в QFP, а также TSOP корпусах. Однако существует вероятность повреждения чипа из-за не равномерного прогрева термовоздушной паяльной станцией.

Термофены комплектуются блоком контроля температуры, а также насадками различного диаметра, фокусирующими воздушный поток. Недорогие модели для нагнетания воздуха имеют турбину, размещенную в ручке. Более дорогие фены оборудованы мембранным компрессором, размещенным в корпусе станции. Такая конструкция позволяет избавиться от вибраций, снизить шум, а также уменьшить размер ручки. Однако у таких ПС шланг, подающий воздух в ручку, имеет меньшую гибкость по сравнению с проводом. Поэтому не всем удобно пользоваться термовоздушной ПС.

В настоящее время большинство производителей предлагают комбинированные паяльные станции. Такие модели комплектуются сразу контактным паяльником, а также термофеном. Такая конструкция помогает значительно сэкономить рабочее пространство, что важно при небольших рабочих зонах.

Инфракрасная паяльная станция

При ремонте материнских плат компьютеров или ноутбуков, часто требуется замена чипсета или какого-либо микроконтроллера. В этом случае не обойтись без инфракрасной (ИК) паяльной станции. ИК ПС различаются уровнем автоматизации процесса пайки, а также наличием дополнительного функционала. В зависимости от модели они могут иметь: автоматическое управление перемещением нагревателя и камерой, систему оптического позиционирования микрочипа, встроенный программируемый логический контроллер (ПЛК) с памятью на несколько тысяч термопрофилей, а также другой вспомогательный функционал.

Стол предварительного нагрева

Столы создают равномерное распределение тепла по всей поверхности платы. Это позволяет предотвратить повреждение печатной платы, а также других электронных компонентов из-за их неравномерного нагрева. Также их применение повышает общую эффективность и качество пайки, особенно при использовании свинец содержащих припоев.

Настольные преднагреватели различаются размером греющей поверхности, типом электронагревательного элемента (керамический или PTC), а также принципом передачи тепла (инфракрасный или контактный).

Также существует ряд моделей, нагреватели которых повторяют форму нагреваемой печатной платы. Такие преднагреватели применяют для разделения печатных плат различной модели смартфонов марки iPhone: MECHANIC IX5 Mini, XINZHIZAO X360II, WL WLHT007.

Держатель трафаретов

Одной из операций при замене микрочипов является реболлинг или накатка BGA шариков. Она заключается в нанесении шариков припоя на контактные площадки микросхемы и оплавлении их. Так как вручную нанести шарики на контакты невероятно сложно, то для облегчения этой процедуры используются трафареты, а также специально сконструированные устройства – держатели BGA трафаретов.

Чаще всего в комплекте с держателями поставляются универсальные трафареты для реболлинга. Трафареты различаются как шагом, так и размером отверстий. Однако для накатки шариков на CPU, GPU или DDR чипы, а также на микросхемы iPhone универсальные трафареты не подойдут из-за более сложного размещения контактных площадок. Для таких микрочипов есть специальные трафареты, реализуемые поштучно, а также комплектом более 500 штук.

Ионизаторы воздуха, дымоуловители

Очистка воздуха в рабочей зоне – важнейшее мероприятие по улучшению условий труда. Дым и химические испарения при кратковременном воздействии вызывают раздражение глаз, а также дыхательных путей. При длительном воздействии они могут спровоцировать развитие хронических заболеваний.

Для крупных сервисных центров оптимальным решением по очистке воздуха, является конструирование вентиляции. Для малых ремонтных мастерских больше подходят локальные системы дымоудаления и очистки.

Отдельно стоит отметить ионизаторы воздуха. Помимо осаждения дыма, эти устройства хорошо осаждают частицы пыли и другие взвешенные в воздухе вещества.

Для проверки целостности электронных компонентов, а также отдельных блоков ремонтируемого устройства сложно обойтись без различного измерительного оборудования. Рассмотрим основные из них.

Мультиметр

Мультиметр – обязательный инструмент любой мастерской. В большинстве случаев он необходим для измерения падения напряжения на отдельных участках электрической схемы или компонентах. Также он используется для проверки целостности участков цепи, дорожек, качества контактного соединения, измерения сопротивления между различными участками схемы.

Лабораторные настольные мультиметры

При настройке электрических схем, калибровке различного оборудования, а также проведения точных измерений AC/DC токов и напряжений простого мультиметра будет недостаточно. Для выполнения таких работ наиболее эффективны прецизионные лабораторные мультиметры. Также большинство этих устройств позволяют произвести точные измерения сопротивления и ёмкости.

Лабораторные измерители RLC и анализаторы импеданса

Если возникает необходимость высокоточной настройки оборудования или выполнения измерений большего числа показателей, то необходимо воспользоваться профессиональным RLC тестером. Эти приборы, используя широкий частотный диапазон токов, позволяют измерять:

• индуктивность;
• ёмкость;
• полное, активное и реактивное сопротивление;
• полную, активную и реактивную проводимость;
• тангенс угла диэлектрических потерь;
• угол сдвига фаз между током и напряжением (в градусах или в радианах);
• добротность колебательного контура;
• магнитную проницаемость.

Электронная нагрузка

Аккумуляторные батареи (АКБ) в настоящее время используются повсеместно. Наиболее широко они используются в мобильной технике: сотовых, ноутбуках, радиостанциях, а также в других автономных устройствах. Для их зарядки, проверки, а также при восстановлении рабочих характеристик используются такие устройства, как электронные нагрузки. В сочетании с источником питания их применяют для оценки остаточной емкости как показателя состояния АКБ.

Электронные нагрузки применяют для различных типов АКБ:

• никель-металлогидридных (NiMH);
• никель-кадмиевых (NiCd);
• литий-полимерных (LiPo);
• литий-железо-фосфатных (LiFe);
• свинцовых (Pb).

Помимо испытания аккумуляторов, электронные нагрузки можно использовать в качестве нагрузочного устройства источников питания. Функционал устройств позволяет им работать в таких режимах как:

• постоянный ток (CC);
• постоянное напряжение (CV);
• постоянная мощность (CP);
• постоянное сопротивление (CR).

Осциллограф настольный

Осциллограф – незаменимый инструмент при проверке работоспособности различных электронных схем. То, на что не способен показать простой мультиметр, легко зарегистрирует осциллограф. Увидеть появление одиночного импульса, проанализировать полученный аналоговый или цифровой сигнал может только он. Осциллографы могут значительно различаться функционалом, а также характеристиками.

Так для решения любительских задач и несложной диагностики достаточно будет недорогого одноканального портативного осциллографа. Однако для качественного выполнения работ в профессиональной ремонтной мастерской необходим стационарный многоканальный осциллограф.

Лабораторный источник питания

Лабораторный блок питания (ЛБП) – еще одно из устройств, без которых не обойтись ни одному ремонтнику. Надежный и стабилизированный внешний источник питания понадобится для проверки работоспособности мобильного устройства, отдельного электронного блока или участка электрической схемы. При этом современные ЛБП обеспечивают: высокую стабилизацию тока и напряжения, низкую пульсацию, шум, а также имеют надежную гальваническую развязку с электрической сетью.

Помимо этого, лабораторные источники питания имеют несколько встроенных защит таких, например, как:

• защита от превышения напряжений на выходах (OVP);
• защита от скачков тока при перегрузке любого из выходов (OCP);
• защита от перегрева (OTP);
• защита от перегрузки по суммарной мощности по всем каналам (OPP).

Микроскоп

Довольно часто при ремонте, помимо пайки, требуется проверить ее качество, выполнить поиск перегоревшего элемента, повреждённой дорожки или контакта. Но так как компоненты современных печатных плат могут иметь размеры даже меньше 1 мм, то невооруженным глазом выполнить это практически невозможно. Как раз для этих целей в мастерских используют микроскопы.

Стереоскопические микроскопы

Основным отличием стереоскопических микроскопов от биологических является большое расстояние между объективом и наблюдаемой поверхностью, которое может достигать 15-17 см. Этот показатель очень важен, так как определяет удобство использования под объективом микроскопа паяльника, термофена, а также другого рабочего инструмента. Обычно такие стереомикроскопы имеют плавную (панкратическую) регулировку увеличения в диапазоне от 3 до 50-100 крат, а также обязательное верхнее освещение.

Довольно часто мастера приобретают тринокулярные микроскопы. Они снабжены окулярной камерой, что позволяет выводить изображение на экран монитора.

Промышленные микроскопы

Многие мастера в качестве альтернативы выбирают промышленные микроскопы. Они компактны, а также недороги по сравнению со стереомикроскопами. Некоторые модели цифровых USB микроскопов конструируются со встроенным монитором. Однако большой экран позволяет лучше разглядеть мелкие детали на печатной плате, поэтому большинство промышленных USB микроскопов снабжены разъемом (AV, VGA или HDMI) для подключения к внешнему монитору или компьютеру.

Тепловизор

Не всегда возможно определить неисправный компонент на печатной плате визуально. Проверять каждый элемент или участок цепи слишком долго и трудоёмко. Однако часто неисправный электронный компонент можно определить по его повышенному нагреву. Для этого лучше всего воспользоваться тепловизором.

Эти устройства могут регистрировать невидимое инфракрасное излучение, исходящее от нагретых тел. В основном тепловизоры различаются разрешением инфракрасной камеры, а также наличием дополнительного функционала. Часто они оборудуются оптической камерой, встроенной памятью для хранения снимков, а также подсветкой.

Ультразвуковая ванна

В ультразвуковых (УЗ) ваннах используется звуковое давление, создаваемое кавитационным эффектом. УЗ ванны применяются для удаления с печатных плат сильных загрязнений, окислов, остатков флюса, а также при очистке «залитых» плат. Очистка осуществляется в дистиллированной воде или специальных жидкостях. Благодаря высокой смачиваемости спецжидкостей очистка осуществляется во всех, даже труднодоступных местах печатной платы.

Ультразвуковые ванны различаются объемом и мощностью ультразвукового излучателя.

Электроотвертка

Часто при разборке электроники приходится откручивать множество винтов. Выполнять эту операцию вручную долго и трудоёмко. Поэтому электрическая отвертка – это еще один необходимый инструмент для любой мастерской. Отвертки бывают проводные и аккумуляторные. Первые, из-за наличия большого крутящего момента удобны при разборе корпусов техники. Аккумуляторные электроответрки эффективны при более точных работах.

Гравировальная машина

Гравировальная машина применяется при выполнении в работах по точной механической обработке материалов. Это может быть:

• правка, подрезка, шлифовка деформированных корпусов или при выполнении восстановительных работ;
• проточка, срезание, а также высверливание креплений, деталей, элементов;
• разрезание элементов, а также разделение корпусов при их сварном или клееном соединении.