Bản dịch tiếng Việt của cuốn sách có tựa là “Getting Started with Soldering” nhằm giúp cộng đồng người Việt tham khảo thuận lợi, không nhằm mục đích thương mại. Cuốn sách nguyên bản tiếng Anh được đăng ký bản quyền năm 2017 thuộc về tác giả Marc de Vinck. Sách do Maker Media, Inc. xuất bản.

Công cụ và Vật tư hàn chì cơ bản

Có rất nhiều công cụ cần thiết để học tất cả các loại kỹ thuật hàn khác nhau mà tôi sẽ dạy bạn trong cuốn sách này. Tuy nhiên, nếu bạn chỉ mới bắt đầu, bạn thực sự không cần quá nhiều công cụ hay thiết bị, mà chỉ cần những thứ cơ bản, và từ đây tôi sẽ bắt đầu chương này. Vì chúng ta sẽ đi lần lượt từ đầu đến cuối cuốn sách và khi tìm hiểu đến các kỹ thuật mới nào, tôi sẽ nói thêm cần phải bổ sung các công cụ và thiết bị cần thiết nào.

Hầu hết các bạn thường đoán rằng cái mỏ hàn là công cụ quan trọng nhất, và mặc dù là nó quan trọng thật, nhưng nó không phải là thứ quan trọng nhất. An toàn là trên hết, và một cặp kính bảo vệ mắt vừa vặn mới chính là công cụ quan trọng nhất (xem Hình 2-1). Tôi thấy hầu hết mọi người

khi hàn đều không đeo kính bảo vệ mắt, nhưng mà điều đó chỉ xảy ra khi mà họ chưa từng bị tai nạn hoặc thậm chí là bị tổn thương mắt.

Có nhiều lý do cần phải đeo kính bảo vệ mắt, nên nhớ điều quan trọng hơn tất cả đó là mọi thứ trong suốt quãng đời còn lại của bạn hầu như đều cần dùng đến đôi mắt. Khi hàn, đôi khi chì hàn đang nóng chảy có thể nỗ và bắn lên. Lượng chì hàn ít thôi, và nó cũng không xảy ra thường xuyên, nhưng khi đã xảy ra, một đốm nhỏ thôi cũng có thể gây tổn thương cho mắt của bạn.

Bạn có thể phải đối mặt với một mối nguy hiểm khác khi cắt phần chân linh kiện dư ra ở mối hàn sau khi hàn xong. Tất cả những người hàn, bất kể họ có đeo kính bảo vệ mắt hay không, đều cảm thấy sợ khi thực hiện cắt các chân linh kiện này, như trong Hình 2-2, vì chúng thường bắn ra xung quanh như những viên đạn hình kim nhỏ.

Vì chúng ta đang ở trong chủ đề về cắt chân linh kiện ở mối hàn, vậy nên hãy nói về cách hữu hiệu nhất để cắt và thu gom chúng. Hãy luôn đặt bàn tay của bạn che trên chân linh kiện mà bạn đang định cắt, nó sẽ giúp che chắn khuôn mặt của bạn khỏi bị chân linh kiện bắn vào (xem Hình 2-3).

Cũng là ý hay nếu có thể chuẩn bị một cái đĩa có từ tính nhỏ để đựng các chân linh kiện bị cắt bỏ. Chỉ sau một vài dự án, bạn sẽ có hàng trăm cái như vậy, mà chính những điều như thế này sẽ là nguy cơ làm cản trở dự án của bạn. Bạn có thể mua một cái bát có từ tính chỉ với một vài đô la, hoặc tự chế bằng cách gắn một nam châm vào bất kỳ cái bát không từ tính nào đó, hoặc thậm chí chỉ sử dụng một cục nam châm. Trong Hình 2-4, bạn có thể thấy một bát có từ tính bán trên thị trường ở bên trái và phiên bản tự chế của tôi, đơn giản chỉ là một cục nam châm mà tôi để trên băng ghế của mình để thu gom tất cả các chân linh kiện bị cắt bỏ.

Bây giờ chúng ta đã biết được một số nguyên tắc an toàn cơ bản trong quá trình thực hiện, và hãy bàn về mỏ hàn. Mỏ hàn chính là bí quyết lớn nhất để bạn hàn thành công. Mỏ hàn tệ thường làm bạn rất khó hàn và do đó, bạn không trải nghiệm được gì cả. Một mỏ hàn tốt sẽ giúp bạn hàn tốt. Đây là trường hợp mà chất lượng của công cụ đóng vai trò quan trọng. Tin tốt là bạn có thể mua được một mỏ hàn có chất lượng mà không tốn quá nhiều tiền. Hình 2-5 là cái mỏ hàn của tôi. Tôi đã mua nó trên eBay với giá khoảng 150 USD.

Ở đây tôi khuyên bạn đừng sắm cái mỏ hàn đầu tiên giống như cái của tôi. Đừng hiểu lầm nhé; nó rất tuyệt, tuy nhiên với những người mới bắt đầu thì cũng nên có một số nguyên tắc giới hạn. Trên thực tế, tôi cũng thường dùng một cái mỏ hàn rẻ hơn để hàn do nó dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ, trong số những thứ khác, mà tôi sẽ nói chi tiết hơn ở phần sau của chương này.

VẬY THÌ, BẠN NÊN MUA LOẠI MỎ HÀN NÀO?

Nó phụ thuộc vào một vài yếu tố và một khi bạn hiểu về chúng, bạn có thể tự đưa ra lựa chọn tốt nhất cho bộ công cụ của mình tùy vào ngân sách của bạn. Tuy nhiên, trước khi chúng tôi nói về vấn đề ngân sách, có một vài điều cần xem xét trước.

Tính tiện nghi là yếu tố quan trọng để xem xét khi bạn mua một cái mỏ hàn. Mặc dù không phải lúc nào bạn cũng có thể thử mỏ hàn trước khi mua, nhưng bạn vẫn có thể cân nhắc xem bạn thích kiểu dáng như thế nào.

Không khác nhau nhiều về thiết kế mỏ hàn, có một số loại kiểu cầm tay giống như bút chì và một số loại cầm tay khác với đường kính lớn hơn (xem Hình 2-6). Tuy không phải là vấn đề lớn nhưng cũng có vài điều cần suy nghĩ khi mua mỏ hàn. Tôi đã sử dụng cái mỏ hàn rất rẻ tiền, loại cầm tay đường kính lớn. Chỉ cần mình suy nghĩ sai và như vậy là đã làm cho việc hàn trở nên khó khăn. 

Yếu tố quan trọng nhất (hai yếu tố kỹ thuật) trong việc đặt mua cái mỏ hàn đầu tiên của bạn là công suất của mỏ hàn và khả năng thay đổi công suất. Hầu hết các mỏ hàn có công suất từ 20 W đến 60 W trở lên. Những cái rẻ tiền không cho phép bạn điều chỉnh công suất, điều chỉnh nhiệt độ, cũng như không đủ công suất để hàn được thoải mái.

Bây giờ có thể bạn sẽ hỏi tại sao công suất lại liên quan đến sự thoải mái. Đơn giản thôi, nếu mỏ hàn của bạn có công suất thấp, giả sử là 15W, phải mất một thời gian dài để đạt được nhiệt độ cần thiết để hàn một mối. Ngoài thời gian làm nóng, sẽ mất nhiều thời gian hơn để nó phục hồi trở lại sau một lần hàn, điều này làm chậm toàn bộ quá trình và gây bực bội. Hãy tưởng tượng rằng bạn muốn hàn 30 mối hàn trên một bảng mạch in (PCB). Nếu bạn dùng cái mỏ có hàn công suất thấp, có thể mất vài phút để làm nóng và 10 giây đến 20 giây để nó phục hồi sau mỗi một mối hàn. 30 mối hàn của bạn có thể mất tổng cộng 3 phút đến 5 phút để thực hiện với mỏ hàn có công suất thấp. Tin tôi đi, một khi bạn biết hàn, mỗi mối hàn chỉ mất khoảng 3 giây và chờ thêm 10 giây sẽ rất bực bội.

Bạn cũng cần mỏ hàn có khả năng điều chỉnh công suất hoặc nhiệt độ (xem Hình 2-7). Một số người thích hàn nhanh, nhưng một số người lại thích hàn chậm hơn một chút. Ngoài ra, các kỹ thuật hàn khác nhau đòi hỏi nhiệt độ khác nhau, vì vậy việc có thể kiểm soát được nhiệt độ là rất quan trọng để có trải nghiệm tuyệt vời về hàn. May mắn thay, loại mỏ hàn không điều chỉnh được công suất đang trở nên hiếm đi; hầu hết loại này hiện nay cũng đã được cải tiến cho phù hợp.

Loại Tốt, Loại Tuyệt Vời và Loại Không Bao Giờ Nên Mua!

Hãy nói về loại mỏ hàn mà bạn không bao giờ nên mua. Tôi thích gọi những thứ này là mỏ hàn cho người mới bắt đầu, hay thông dụng hơn là cái tạo lửa hoặc gậy lửa. (Xem Hình 2-8.) Chúng thường có giá dưới 15 USD và không tốt lắm, không tự động tắt, không kiểm soát nhiệt độ và không có thông tin về tiêu chuẩn UL (Underwriters Laboratory) nào cả.

Thực ra, tôi đã thấy những mỏ hàn loại này được bày bán ở chợ trời mà không có thông tin gì trên bao bì, thậm chí không có tên thương hiệu hay nhà sản xuất.

Ngoài những nguy hiểm của mỏ hàn không theo tiêu chuẩn UL, hãy nhìn vào giá đỡ mỏng manh kèm theo, một ví dụ được minh họa trong Hình 2-11. Đó có phải là thứ bạn muốn dùng để đỡ cái mỏ hàn 700°F không? Cái đó không phải của tôi và cũng không có trong xưởng của tôi! Bây giờ chúng ta đã biết rõ về điều này, vậy hãy xem xét một số lựa chọn tốt hơn khác.

Bạn nên suy nghĩ xem kỳ vọng về dài hạn của bạn là gì trước khi mua. Nếu bạn chỉ thỉnh thoảng mới hàn một cái gì đó và muốn dùng tốt, thì tốt nhất là nên mua một mỏ hàn kiểu bút chì loại đơn giản có thể điều chỉnh được.

Có một vài điều cần lưu ý ngay cả với loại mỏ hàn đơn giản và rẻ tiền. Đầu tiên, đảm bảo công suất dao động từ khoảng 20W đến 50W. Điều này sẽ giúp tạo ra khoảng nhiệt độ lý tưởng đáp ứng cho 99,9% nhu cầu hàn của bạn. Thứ hai, đảm bảo nó được chứng nhận bởi tiêu chuẩn UL. Mỏ hàn của bạn nóng 700°F (370°C) trở lên. Bạn đâu có muốn cái mỏ hàn gây nguy hiểm phải không? Tôi cũng không! Cái mỏ hàn trong Hình 2-9 đáp ứng tất cả các tiêu chí được đề cập ở trên mà vẫn không quá đắt tiền.

Mặt khác, nếu bạn nghĩ rằng bạn sẽ sử dụng mỏ hàn thường xuyên, thì lựa chọn tốt hơn là một trạm hàn thích hợp. Nó nóng lên nhanh và phục hồi cũng nhanh hơn, linh hoạt hơn trong phạm vi nhiệt độ của nó và có giá đỡ mỏ hàn chắc chắn hơn. Một điều tuyệt vời khác khi mua trạm hàn là thân mỏ hàn của nó thường nhỏ hơn, vì bộ điều khiển nhiệt độ và các bộ phận điện tử khác đều được gắn ở phần thân trạm. Tôi thực sự thích trạm hàn Hakko, một trong những cái ở Hình 2-10 là của Adafbean Industries. Nó có một mỏ hàn có độ bền rất tốt, nếu không muốn nói là có thể dùng cả đời.

Khi bạn hàn nhiều hơn, bạn có thể cân nhắc một trạm hàn chuyên nghiệp. Những loại trạm hàn này có thời gian tăng nhiệt cực nhanh, một số loại chỉ mất một hoặc hai giây và có thể dùng được mỗi ngày từ sáng đến tối mà không gặp vấn đề gì. Lý do tôi khuyên bạn không mua mỏ hàn chuyên nghiệp ngay từ đầu chủ yếu là vì trên thực tế bạn chỉ cần cái mỏ hàn đó trong một thời gian ngắn, có thể là một tuần sau đó, hoặc một tháng sau đó không còn cần nữa. Điều gì xảy ra nếu bạn quyết định mua mỏ hàn không phù hợp? OK, điều đó sẽ không xảy ra! Một lý do khác là các mũi của mỏ hàn thường đắt tiền, và khi mới bắt đầu học hàn, chắc chắn là bạn sẽ hay làm hỏng mũi hàn. Ngoài ra, mặc dù tôi có một cái mỏ hàn chuyên nghiệp, đắt tiền, nhưng tôi vẫn thường hay sử dụng mỏ hàn Hakko của mình cho một trạm hàn khác trong xưởng của tôi.

Và thành thật mà nói, tôi thực sự thấy chúng cũng không khác nhau mấy! Một người đam mê hàn cuồng nhiệt có một lúc hai trạm hàn không phải là hiếm.

Nhưng chờ đã; còn nữa!

Bạn nên nghiêm túc xem xét một vài phụ kiện đi kèm với bộ mỏ hàn của bạn. Đầu tiên là cái giá đỡ phù hợp với mỏ hàn. Nó là phần quan trọng trong xưởng của bạn, nhưng đôi khi thường bị bỏ qua.

Hầu hết, nếu không muốn nói là tất cả, các trạm hàn đều đi kèm với giá đỡ phù hợp cho mỏ hàn, nhưng nếu bạn mua riêng một cái mỏ hàn rẻ tiền, nó có thể đi kèm với giá đỡ bằng kim loại, như trong hình 2-11, hoặc một số loại làm bằng cọng dây cứng rẻ tiền nhỏ uốn cong gắn vào một cái đĩa nhựa. Ở bất kỳ tình huống nào, bạn cũng không nên sử dụng cái giá đỡ mỏ hàn như vậy. Xin hãy nhớ rằng mỏ hàn có thể nóng lên đến hơn 700°F. Chắc là bạn không muốn dùng một giá đỡ bằng kim loại rẻ tiền, mỏng manh, kém chất lượng như vậy làm phương tiện duy nhất để chống cháy nếu chẳng may mỏ hàn rơi ra và chạm vào bề mặt gỗ hoặc các vật liệu khác phải không? Sẽ thế nào khi bạn đụng phải mỏ hàn, và thật nhẹ nhàng, nó lăn khỏi giá đỡ và làm bạn bỏng? Chỉ cần trọng lượng của sợi dây cũng đủ để làm cho mỏ hàn rơi ra khỏi cái giá đỡ mỏng manh. Làm ơn đi và đừng bao giờ mua và sử dụng loại giá đỡ này – chỉ dùng nó để tung hứng thôi, hoặc sử dụng miếng kim loại đó cho việc khác!

Có nhiều loại giá đỡ loại tốt hơn có bán sẵn và tốt nhất là nên mua một cái giá đỡ vững chắc. Đôi khi cũng có loại khá rẻ tiền! Hầu hết các trạm hàn có giá khoảng 50 USD trở lên sẽ đi kèm với giá đỡ tốt. Các trạm rẻ hơn thường sẽ bao gồm một giá đỡ trông giống như một lò xo yếu ớt. Những trạm này cũng dùng được và không quá đắt. Nếu bạn mua một trạm hàn đắt tiền hơn, rất có thể nó sẽ kèm theo một loại giá đỡ hiệu quả hơn, như trong Hình 2-12. Tất cả những giá đỡ này rất tốt và bền.

Nhưng Các Loại Mỏ Hàn Khác thì sao?

Ngoài ra còn có các loại mỏ hàn hình báng súng, một trong những cái được minh họa trong Hình 2-13. Tôi nghe nói là trước đây những người của Maker đã tìm thấy một cái như vậy trong nhà xe và đã dùng nó để hàn bảng mạch điện tử đầu tiên của mình. Rất hiếm khi có câu chuyện nào thành công như vậy, vì hầu hết nó thường kết thúc không có hậu. Những loại mỏ hàn chỉ thích hợp cho loại dây dẫn đường kính lớn giống như loại dùng để hàn bình ắc quy ô tô hoặc thậm chí là để hàn khung sắt của cửa sổ. Chắc là bạn sẽ không muốn dùng mỏ hàn dạng báng súng cho điện tử nghiệp dư đâu. Nó thường khó cầm, thiếu độ chính xác cần thiết để hàn các linh kiện trong bảng mạch điện tử và có công suất cao hơn mức cần thiết. Loại này không thích hợp cho điện tử nghiệp dư.

Một loại mỏ hàn phổ biến khác mà tôi biết từ những người đam mê hàn là loại dùng nhiên liệu khí; thường là khí butan (được minh họa trong Hình 2-14). Một lần nữa, loại này không lý tưởng lắm vì một vài lý do. Đầu tiên, bạn sẽ gặp khó khăn về nhiên liệu, vì chắc chắn là nó không thuận tiện bằng việc chỉ cần cắm điện cho cái mỏ hàn thông thường. Một lý do khác, quan trọng hơn là việc điều chỉnh nhiệt độ của loại này vô cùng khó khăn. Mỗi loại chì hàn mà bạn sử dụng có điểm nóng chảy riêng và bảng mạch in cùng với mạch điện tử tích hợp bên trong, không chịu được nhiệt độ cao của các loại mỏ hàn này.

Như đã nói, trước đây loại mỏ hàn dùng gas từng là một công cụ tuyệt vời để sử dụng rất tiện lợi. Bạn có thể dùng nó để sửa dây điện bị hỏng ở những nơi xa xôi không có điện. Những mỏ hàn loại nhỏ này cũng rất hữu dụng trong một số việc khác; chúng là cái dự phòng tuyệt vời trong xưởng của bạn, tuy nhiên đừng dùng nó để hàn trừ trường hợp hết sức cần thiết.

Mỏ hàn phóng điện

Loại mỏ hàn cuối cùng mà tôi muốn nói đến là mỏ hàn phóng điện. Những mỏ hàn này hoạt động bằng cách phát ra một điện tích nhanh trên mũi hàn, làm tan chảy chì hàn hoặc thậm chí hàn các linh kiện ngay tại chỗ. Vấn đề của việc sử dụng loại mỏ hàn này đối với điện tử nghiệp dư là dòng điện chạy qua mũi hàn. Dòng điện này có thể phá hủy bất kỳ linh kiện nhạy cảm nào trong dự án của bạn. Có một số loại mỏ hàn khác ít tiện dụng hơn những loại mà tôi đã đề cập, một lúc nào đó và ở phần nào đó trong cuốn sách này, tôi sẽ dành để nói về cho loại mỏ hàn này, ví dụ như trong trường hợp bạn chỉ cần dùng chúng để hàn những dây đèn ở một nơi xa xôi hẻo lánh. Tuy vậy, tôi vẫn sẽ sử dụng mỏ hàn dùng khí butan hoặc nguồn khí khác, vì nó có những công dụng khác ngoài việc hàn.

Tổng kết về mỏ hàn

Chọn mua mỏ hàn không quá khó. Nếu bạn vẫn chưa quyết định được sẽ mua loại nào, chỉ cần mua loại mỏ hàn theo tiêu chuẩn UL có tính năng chỉnh nhiệt độ phù hợp với túi tiền của bạn. Nếu nó rẻ hơn một bữa tối với thức ăn nhanh, hãy để dành tiền để mua cái tốt hơn (nhưng hãy nhớ rằng không tốn nhiều tiền để học hàn đâu).

PHỤ KIỆN HÀN CHÌ

Một điều khác cần xem xét khi chọn mỏ hàn là khả năng thay thế mũi hàn, bao gồm cả các mũi hàn có các kích cỡ khác nhau (xem Hình 2-16). Nói chung, một mũi hàn nhọn, cỡ trung bình sẽ đáp ứng 95% hoặc nhiều hơn nhu cầu hàn của bạn, nhưng việc có thể thay thế cái mũi hàn thông thường bằng một cái lớn hơn có thể rất hữu ích. Mũi hàn của bạn phải phù hợp với kích thước của mối hàn. Một linh kiện loại lớn, như cổng USB hoặc giắc nguồn, thì cần nhiều nhiệt hơn để thực hiện hàn. Một mũi hàn lớn hơn sẽ giúp thao tác dễ dàng hơn, và tương tự như vậy đối với các linh kiện nhỏ hơn. Mũi hàn nhỏ thường linh hoạt hơn, giúp bạn hàn dễ hơn đôi chút. Ngoài ra, khi mới học hàn, không phải là hiếm khi bạn làm hỏng mũi hàn do sử dụng không đúng cách. Vì vậy, một lần nữa, việc có thể thay mới một mũi hàn cũ là một tính năng tốt.

Khi bạn hàn, điều quan trọng là bạn phải giữ mũi hàn sạch sẽ, có nghĩa là bạn sẽ cần một miếng bọt biển hàn. Bạn sẽ cần miếng bọt biển hàn ngay cả trước khi bạn thực hiện mối hàn đầu tiên, vì vậy bạn nên chuẩn bị nó sẵn trước khi cắm mỏ hàn.

Có hai loại bọt biển hàn (minh họa trong hình 2-17). Loại cơ bản nhất chỉ đơn giản là một miếng bọt biển ngâm trong nước. Loại kia là một miếng bọt biển bằng đồng thì tốt hơn. Cả hai đều giúp giữ cho mỏ hàn của bạn sạch sẽ, nhưng loại bằng đồng sẽ không làm mát liên tục được cho mỏ hàn vì bạn chỉ lau mũi hàn sau một hoặc hai mối hàn.

Bạn cũng sẽ cần một cái gì đó để giữ miếng bọt biển. Một cái đĩa đơn giản sẽ phù hợp cho một miếng bọt biển thông thường và một số nhà sản xuất đã làm ra hộp chứa khá đẹp cho miếng bọt biển bằng đồng. Nếu bạn có kế hoạch hàn nhiều, hãy tiếp tục và chọn một miếng bọt biển bằng đồng và cái hộp chứa. Hãy nhớ rằng nhiều giá đỡ mỏ hàn thiết kế có sẵn hộp chứa miếng bọt biển, và hầu hết các trạm hàn loại tốt cũng vậy.

Một công cụ cơ bản khác mà bạn chắc chắn sẽ cần một khi bạn bắt đầu hàn là một cái kềm cắt. Và cũng giống như hầu hết các công cụ khác, có rất nhiều loại khi nói đến kềm cắt. Trong hình 2-18, bạn sẽ thấy hai loại kềm cắt phổ biến nhất: kềm điện (bên trái); và kềm cắt thông thường (bên phải). Mặc dù cả hai đều được dùng trong hàn điện tử, nhưng trên thực tế thì kềm cắt vẫn được sử dụng nhiều hơn trong điện tử nghiệp dư, vì chúng có thể dùng để cắt phần chân linh kiện trên bảng mạch in sau khi hàn xong.

Nếu bạn có kế hoạch sẽ hàn nhiều, hoặc hàn mạch in (PCB), thì tốt nhất là bạn chọn loại kềm cắt đầu nhọn, được chế tạo riêng cho điện tử (được minh họa trong Hình 2-19). Chúng thường nhẹ và có độ bám tốt hơn, nên nó đa năng hơn và sử dụng dễ dàng hơn. Ngoài ra, phần đầu nhọn của kềm sẽ giúp bạn đưa kềm sát vào chỗ mối hàn để cắt phần chân linh kiện, mặc dù không cần phải cắt quá sát. Chúng cũng thuận tiện hơn nhiều khi thao tác trên các đồ vật nhỏ, mà điều này rất phổ biến trong điện tử nghiệp dư.

Cuối cùng, bạn cũng sẽ cần một cái gì đó để tuốt đầu dây để chuẩn bị cho hàn. Có một vài sự lựa chọn và vài điều cần xem xét khi chọn một kềm tuốt dây. Đầu tiên, bạn thực sự cần tuốt bao nhiêu dây? Nếu cần tuốt đến hàng trăm dây thì cách tốt nhất là sử dụng kềm tuốt dây tự động tương tự như cái ở trên của Hình 2-20. Loại này sẽ giúp công việc tuốt bỏ lớp vỏ cách điện bên ngoài dây nhanh hơn. Nhưng nếu bạn không cần đến hàng trăm dây cho dự án của mình, thì cái kềm tuốt ở giữa của Hình 2-20 là sự lựa chọn rất tốt. Nếu bạn đang phân vân về chi phí, thì cái ở dưới cùng của Hình 2-20 chỉ tốn vài đô la và cũng dùng tốt.

Trên thực tế thì bạn cũng không cần đến một thứ gì đó quá cao siêu như cái kềm tuốt dây tự động, giống như cái ở trên của Hình 2-20, khi mới học hàn. Thật vậy, dùng kềm cắt đầu nhọn của bạn với một chút khéo léo cũng giúp bạn làm được việc tuốt bỏ phần vỏ bảo vệ của dây (xem Hình 2-21). Nhược điểm của kỹ thuật này là đôi khi bạn sẽ làm hỏng do cắt phạm vào phần ruột dây bên trong. Điều này chắc hắn sẽ xảy ra khi bạn tuốt một sợi dây mà một đầu của nó đang bị dính chặt vào một bộ phận khác. Bạn có thể phải tuốt lại sợi dây, nhưng như vậy có thể làm cho sợi dây sẽ bị ngắn đi.

Nói chung, khi tôi phải tuốt dây lõi cứng, tôi dùng cái kềm cắt đầu nhọn của tôi để cắt nhẹ vào phần vỏ ngoài và tuốt nó ra. Tuy nhiên, khi nào tôi cần phải tuốt bỏ lớp vỏ cách điện bên ngoài của sợi dây đang gắn chặt trên một bộ phận khác hoặc bất kỳ linh kiện quan trọng nào, tôi đều dùng công cụ tuốt dây giống cái trong hình 2-22. Khi bạn dùng kềm cắt đầu nhọn thay vì công cụ tuốt dây thích hợp, có thể hậu quả là bạn sẽ làm đứt một vài sợi con bên trong đoạn dây đang bị gắn chặt một đầu, nó sẽ bị yếu đi và giảm khả năng dẫn điện trên bảng mạch của bạn. Vì vậy, tốt nhất là luôn tuốt các loại dây mỏng và đang bị gắn chặt bằng kềm tuốt dây thích hợp.

Tiếp theo trong danh sách sẽ là một thiết bị hút khói thích hợp. Nếu bạn chỉ mới bắt đầu, có thể chỉ cần ngồi gần một cái cửa sổ có đặt một chiếc quạt ở chỗ thích hợp, tuy nhiên, điều này cũng không thể thay thế được thiết bị hút khói (xem Hình 2-23). Một máy hút khói được bán trên thị trường, nó thường bao gồm một cái quạt và bộ lọc carbon để loại bỏ khói, có công dụng làm sạch không khí. Tuy nhiên, bất kể bạn có máy hút khói hay không, bạn cũng nên xem xét hướng của luồng không khí trong không gian bạn đang làm việc. Một căn phòng nhỏ đóng kín cửa ra vào và cửa sổ là không tốt, ngay cả khi bạn có máy hút khói.

Và tất nhiên, giống như rất nhiều công cụ trên Maker, bạn có thể tự chế cho mình một bộ. Nó có thể không hút khói tốt được như loại đang bán trên thị trường, nhưng nó gọn nhẹ và dù sao thì có còn hơn không. Tốt hơn hết là bạn nên thực tập hàn bằng cách chế tạo máy hút khói! Hãy xem phần cuối chương này để tìm hiểu cách tự chế máy hút khói cầm tay bằng kim loại cho riêng bạn.

HIỂU THÊM VỀ CÔNG VIỆC

Công cụ tiếp theo chúng ta sẽ xem xét đó là Gá kẹp linh kiện, hay còn được gọi ví von là Bàn tay thứ ba. Nó là một công cụ rất tiện dụng, được sử dụng để kẹp giữ các linh kiện trong khi hàn. Nó có thể giữ hai đầu dây cần được nối lại với nhau, bảng mạch in hoặc bất cứ thứ gì cần được giữ chắc trong khi bạn hàn. Có nhiều loại Bàn tay thứ ba, mỗi loại đều có cấu tạo riêng. Loại phổ biến nhất có hai kẹp và một cái kính lúp. Tôi thấy cái kính lúp cũng không giúp được gì nên tôi gỡ bỏ nó ra. Tôi có các công cụ khác tốt hơn cho việc phóng to, mà tôi sẽ nói ở phần sau. Loại được minh họa trong Hình 2-24 là loại cơ bản nhất và như đã nói, tôi đã gỡ bỏ kính lúp ra.

Ngay cả khi bạn quyết định mua một loại cao cấp hơn, nhưng bạn vẫn muốn có một trong những loại rẻ tiền này trong bộ đồ nghề của mình vì chúng rất tiện dụng.

Nhược điểm của hầu hết các bàn tay thứ ba là những cái kẹp. Chúng thường có răng cưa nên có thể làm hỏng linh kiện. Chúng có vẻ như vô hại, nhưng chúng sẽ dễ dàng cắt qua lớp vỏ bảo vệ bên ngoài của dây, và điều đó có thể dẫn đến ngắn mạch. Hoặc nó cũng có thể làm cho dây bị xù xì! Làm ơi đi, hãy cắt một đoạn ống co nhiệt và bọc cái kẹp lại trước khi sử dụng. Hình 2-25 là hình bàn tay thứ ba của tôi một bên có sử dụng ống co nhiệt và bên kia thì không. Bằng cách gắn ống co nhiệt, bàn tay thứ ba của bạn sẽ tiếp xúc êm ái hơn với các linh kiện, hoặc không làm thủng dây. Bạn có biết cách sử dụng ống co nhiệt không vậy? Tôi sẽ nói tất cả những gì bạn cần biết về nó trong Chương 3, “Hãy bắt đầu hàn”.

Đôi khi có thể bạn sẽ muốn có một bàn tay thứ ba loại tốt trong bộ đồ nghề của mình. Loại tốt thường có cái đế nặng, cánh tay dài hơn và dùng tốt hơn so với cái rẻ tiền.

Vì những lý do này, loại trong Hình 2-26 là bàn tay thứ ba tuyệt vời của tôi. Nó vừa tầm nên rất tốt, những cái kẹp được bọc trong ống co nhiệt và luôn sẵn sàng để sử dụng. Các loại khác gồm loại có đế từ tính, nhiều tay hơn và có thêm một số các chức năng khác. Ngoài ra, còn có rất nhiều hướng dẫn tự chế bàn tay thứ ba trên các trang mạng. Hãy tra cứu và tìm một phiên bản mà bạn thích. Nếu tốt hơn nữa thì hãy thiết kế cái của riêng bạn và chia sẻ nó với mọi người!

Khi hàn, bàn tay thứ ba rất hữu ích khi bạn phải cầm giữ dây và nếu cần, nó có thể được dùng để giữ PCB, tuy nhiên cũng có một lựa chọn thay thế khác tốt hơn rất đáng để đầu tư. Gá đỡ PCB là một mỏ kẹp chuyên dụng được dùng để giữ PCB trong khi hàn, và chúng cực kỳ hữu ích nếu bạn định hàn một lúc nhiều PCB. Những cái phổ biến nhất là do PanaVise sản xuất, và đó là loại tôi đang có. Họ sản xuất nhiều loại khác nhau, mỗi loại có mức giá khác nhau. Tôi thích loại PanaVise Jr (xem hình 2-27)

và rất hay là nó là loại rẻ nhất. Hãy cân nhắc tất cả các loại gá đỡ PCB có sẵn, sau đó chọn loại phù hợp với bạn. Cũng giống như bàn tay thứ ba, có rất nhiều loại gá đỡ PCB khác nhau. Giá tiền tùy thuộc vào sự lựa chọn của bạn, bạn muốn cặp ngàm có tính năng gì, chẳng hạn như nó giữ được PCB có kích thước lớn nhỏ như thế nào, và kiểu dáng ra sao.

TỔNG KẾT PHẦN CÔNG CỤ

Tôi đã cố gắng trình bày nhiều sự lựa chọn khác nhau khi nói đến việc chọn mua công cụ. Có vẻ hơi quá, nhưng hãy nhớ rằng bạn chỉ cần một vài công cụ sau đây để bắt đầu:

* Kính bảo vệ mắt

* Mỏ hàn có chân đế có thể điều chỉnh nhiệt độ và miếng bọt biển

* Kềm cắt

Còn những cái khác thì không bắt buộc phải có, nó chỉ giúp bạn hàn tốt hơn mà thôi, nhưng đồng nghĩa với việc là bạn sẽ phải tốn thêm tiền để mua chúng. Cách tốt nhất là trang bị những thứ cơ bản trước và sau đó mua thêm dần cho bộ đồ nghề điện tử của bạn khi cần cho các dự án khác về sau. Tôi đã mua một vài công cụ mới chỉ để viết cuốn sách này. Đó cũng là một cái cớ tuyệt vời để trang bị thêm cho xưởng của tôi! Nhưng đừng quên là có rất nhiều tài liệu về tự chế (DIY) trực tuyến để bạn có thể tự tạo ra các công cụ cho mình, giống như tôi đã làm bộ hút khói di động. Đây có thể là một lựa chọn tuyệt vời, bạn cũng có thể tiết kiệm tiền và học thêm được điều gì đó!

CÁC VẬT TƯ

Tiếp theo, chúng ta hãy xem xét một số vật tư cần thiết để học hàn. Giống như ở phần công cụ của cuốn sách này, tôi sẽ trình bày những điều cơ bản nhất. Thực ra, ngay bây giờ, những điều cơ bản thực sự cũng chỉ là nói về chì hàn. Khi chúng ta học các kỹ thuật nâng cao, tôi sẽ đề cập đến các vật tư cần thiết và phù hợp khác chẳng hạn như các loại chất trợ hàn có sẵn và các vật tư khác cần thiết để hàn các bộ kit, giống như trong hình 2-28.

Chì hàn

Bạn có thể biết là trên thị trường không có quá nhiều loại chì hàn để lựa chọn, và đúng vậy, nó không phức tạp lắm đâu. Tuy nhiên, có một vài sự lựa chọn bạn cần lưu ý khi bắt đầu (xem Hình 2-29). Phần khó nhất khi chọn chì hàn là quyết định xem bạn muốn sử dụng loại chì hàn có chì hay loại không chì. Có những ưu điểm và nhược điểm của từng loại, nhưng hầu hết những người tôi biết đều sử dụng chì hàn có chì cho điện tử nghiệp dư theo đam mê của mình, ít nhất là ở Hoa Kỳ. “Bạn sẽ cho rằng chì là một chất độc hại?” Vâng, ý tôi là loại chì đó đấy!

Bây giờ hãy để tôi giải thích. Chì có thể dẫn đến những rủi ro nghiêm trọng về sức khỏe, đặc biệt là khi nuốt phải, vì vậy hãy thật cẩn thận. Mặc dù như đã nói, thì việc hàn với loại chì hàn có chì, như trong hình 2-30, là khá an toàn. Hai quy tắc quan trọng là không bao giờ ăn khi hàn và rửa tay ngay sau khi hàn xong. Da của bạn là lớp bảo vệ rất tốt cho cơ thể bạn đối với chì hàn có chì. Ngoài ra, khi hàn bạn nên có thông gió tốt và ngồi ở một nơi thích hợp. Phòng ăn nhà bạn không phải là một nơi thích hợp để hàn!

Bạn sẽ tự hỏi: “Có thể thay thế được bằng loại không chì, tại sao nhiều người không làm như vậy? Lý do rất đơn giản: loại chì hàn không chì, ví dụ như chì hàn bằng bạc thì đắt tiền hơn và khó sử dụng, vì bạc có nhiệt độ nóng chảy cao hơn. Nó dễ bị nứt do cần nhiệt độ cao hơn và độ giòn vốn có của nó, và sợi thiếc là những sợi siêu nhỏ, làm cho ngắn mạch của bạn. Mặc dù những hạn chế này không nghiêm trọng lắm, nhưng tôi hy vọng rằng công nghệ chì hàn không chì sẽ phát triển hơn để có thể khắc phục được những hạn chế này.

Vậy thì, bạn nên sử dụng loại nào? Hãy bắt đầu với một chì hàn không chì, đặc biệt nếu bạn dạy cho trẻ em hoặc ở trong một khu vực công cộng như Makerspace. Nó hoàn toàn tốt cho hầu hết các dự án điện tử nghiệp dư. Ngoài ra, với xu hướng bảo vệ môi trường như hiện nay, thì việc mua hoặc sử dụng chì hàn có chì sẽ ngày càng khó khăn hơn. Và như tôi đã đề cập, sẽ tiếp tục có những cải tiến về chì hàn không chì. Vì vậy, hãy tiếp tục và chờ cơ hội. Cho dù bạn chọn loại nào, thì cách mà bạn thực hiện một mối hàn là hoàn toàn giống nhau.

Chất trợ hàn

Lõi có chất trợ hàn, hay lõi không chất trợ hàn?

Sau khi bạn quyết định giữa chì hàn có chì và không chì, điều tiếp theo cần xem xét là lõi chất trợ hàn (lõi nhựa thông) hoặc lõi không có chất trợ hàn. Chất trợ hàn, đôi khi được gọi là chất trợ hàn nhựa thông hoặc chỉ gọi là ngắn gọn là nhựa thông, là một hỗn hợp hóa học giúp ngăn chặn quá trình oxy hóa trong quá trình hàn. Nó còn làm cho chì hàn chảy ra thêm khi đã nóng chảy. Bạn sẽ cần nhựa thông khi hàn, tuy nhiên cũng còn tùy vào việc là bạn thấy nó có cần thiết hay không. Dùng chì hàn lõi nhựa thông sẽ giúp việc hàn của bạn dễ dàng hơn, vì nhựa thông bên trong chì hàn sẽ chảy ra khi chì hàn được là nóng lên. Nếu bạn dùng chì hàn không có lõi nhựa thông, bạn sẽ phải dùng nhựa thông rời bên ngoài bằng cách quệt hoặc rót nó vào chỗ mối hàn khi hàn. Hãy làm ơn đi, sử dụng chì hàn có lõi nhựa thông khi bạn học hàn, nó sẽ giúp bạn hàn dễ hơn.

Một yếu tố khác cần xem xét khi lựa chọn chì hàn là tỷ lệ nguyên liệu được sử dụng. Thông thường, tôi sử dụng chì hàn có tỷ lệ 60/40. Điều đó có nghĩa là nó có 60% thiếc và 40% chì, cùng với nhựa thông trong lõi của chì hàn. Có các tỷ lệ khác, thường sẽ làm thay đổi điểm nóng chảy. Cũng như với 99,9% người làm điện tử nghiệp dư, bạn nên chọn chì hàn lõi nhựa thông tỷ lệ 60/40 hoặc RoHS (không có chì; xem Hình 2-31), đôi khi nó được dán nhãn là SAC305.

Điều cuối cùng bạn cần xem xét khi chọn chì hàn là xem đường kính thực tế hoặc kích cỡ của dây. Chì hàn có sẵn nhiều loại kích cỡ khác nhau, từ 0,01″ (0,25 mm) cho đến 0,125″ (3.175 mm) hoặc hơn. Nếu bạn mua một cuộn nhỏ khoảng 50g chì hàn có đường kính khoảng 0,032″ (0,81 mm) sẽ dùng được rất lâu, dùng được cho hầu hết các trường hợp, nếu không muốn nói là tất cả các trường hợp. Cũng có những lúc bạn cần loại đường kính nhỏ hơn hoặc loại đường kính lớn hơn, nhưng trong hầu hết các trường hợp, bạn có thể hàn bất kỳ thứ gì với chì hàn đường kính khoảng 0,032″ (~ 0,81 mm).

Dù bạn chọn loại chì hàn nào, đừng nên mua loại có bán trong các cửa hàng thiết bị cho ống đồng! Nó có lõi chất trợ hàn có tính axit và vì vậy nó sẽ làm hỏng các mạch của bạn đấy!

Tổng kết phần vật tư hàn

Cũng như đã đề cập ở phần công cụ, đây chỉ là phần tổng kết về các vật tư cơ bản mà bạn cần có khi học hàn. Tôi sẽ nói thêm về các tài liệu và công cụ ở phần sau của cuốn sách này khi chúng ta học thêm các kỹ năng và kỹ thuật mới (làm việc cho một dự án như Hình 2-32). Vấn đề ở đây là bạn phải quyết định xem bạn muốn sử dụng chì hàn có chì hay không chì. Tôi thấy rằng hầu hết mọi người ở Hoa Kỳ sử dụng chì hàn loại có chì. Các quốc gia khác nhau có các quy định khác nhau về việc sử dụng chì trong các dự án, vì vậy bạn hãy chắc chắn kiểm tra các quy định của địa phương mình nhé. Tôi đã khuyên bạn nên thử loại chì hàn không chì, vì nó chắc chắn là một lựa chọn lành mạnh hơn. Và cho dù bạn chọn loại chì hàn nào, hãy đảm bảo bạn rửa tay sau khi hàn.

DỰ ÁN: MÁY HÚT KHÓI CẦM TAY BẰNG KIM LOẠI

Một máy hút khói sử dụng bộ lọc than hoạt tính và quạt để khử khói độc hại sinh ra từ quá trình hàn. Giá trung bình của một cái loại thông thường cỡ nhỏ là khoảng 100 USD, nhưng loại như trong Hình 2-33 sẽ chỉ tốn khoảng 10 USD. Cái máy loại nhỏ này sẽ không hiệu quả bằng một cái lớn hơn, nhưng đổi lại là nó tiện lợi vì nó nhỏ gọn. Hãy nhớ rằng: luôn luôn làm việc trong một khu vực thông thoáng.

Công cụ

Mỏ hàn

Bộ khoan cắt mài đa năng Dremel có lưỡi cắt

cái khoan và mũi khoan nhỏ

Bút lông

Tua vít các loại

Kềm cắt dây

Kính bảo vệ mắt

Vật tư

IC ổn áp 7812 (12V)

Hộp bằng kim loại

Công tắc

Quạt hút 40 mm

Pin 9V (2)

Đầu nối pin 9 V loại rẻ tiền (2) (xem Bước 2 & 3)

Miếng lưới (2)

Bộ lọc than hoạt tính

Một số ống co nhiệt

Một đoạn dây dẫn

Chì hàn có lõi nhựa thông

Vít và vòng đệm

Sơn (tùy chọn)

Bước 1: Làm mạch điện

Tôi cho rằng tốt nhất trước tiên nên phác họa nhanh bản vẽ và tôi vui vì tôi đã làm đúng như vậy. Lúc đầu, tôi nghĩ rằng việc bật tắt quạt hút chỉ cần một pin 9V là đủ. Nhưng cuối cùng, tôi đã quyết định rằng pin 12V sẽ mạnh hơn và trong trường hợp này, đó là một quyết định đúng.

Kết quả là bảng sơ đồ mạch như trong Hình 2-34, sử dụng một công tắc, hai pin 9V, quạt hút 40 mm và IC ổn áp 7812. IC 7812 sẽ ổn áp từ 18V của hai pin 9V ra điện áp 12V để cung cấp cho quạt.

Bước 2: hàn các linh kiện

Lưu ý các đầu nối pin trong Hình 2-35, là loại rẻ tiền, làm bằng nhựa vinyl dẻo linh hoạt, không phải loại nhựa cứng. Điều này giúp dễ dàng bỏ chúng vào trong hộp. Đầu nối pin không quá dày nên có thể đặt cả hai pin 9V vào trong hộp.

Đây là một mạch rất đơn giản. Hàn theo sơ đồ mạch, đảm bảo gắn linh kiện nối với IC ổn áp 7812 theo đúng thứ tự. (Xem hình 2-36.) Đừng quên sử dụng ống co nhiệt trên tất cả các mối nối. Vì các linh kiện sẽ được đặt trong một hộp bằng kim loại – mà kim loại thì dẫn điện!

Bước 3: Hãy chắc chắn rằng tất cả đều vừa vặn

Hãy chắc chắn rằng tất cả các thứ đều đặt vừa trong hộp (xem hình 2-37).

Bước 4: Đánh dấu và Cắt lỗ (Hãy mang kính bảo vệ mắt!)

Tôi dùng bút lông và giấy để tạo mẫu cho các lỗ quạt, hình vuông có kích thước cạnh 35mm. Đồng thời, tôi đánh dấu lỗ công tắc. Sau đó, tôi cắt tất cả các lỗ bằng máy khoan cắt mài đa năng Dremel và lưỡi cắt (hãy đeo kính bảo vệ mắt!). Tiếp theo, tôi đánh dấu và khoan hai lỗ cho vít công tắc và lỗ cho IC ổn áp (xem Hình 2-38).

Sau khi bạn cắt lỗ quạt thứ nhất, hãy đóng hộp và sử dụng mẫu giấy hình vuông cạnh 35mm để căn chỉnh lỗ thứ hai. Đảm bảo luồng khí lưu thông tốt, nhưng bạn chỉ có thể ước lượng cái lỗ bằng mắt (xem Hình 2-39). Trong thực tế, chúng cũng không nhất thiết phải rất thẳng hàng. Cho phép có sai số.

Bước 5: Sơn hộp

Tôi quyết định sơn vỏ hộp bằng sơn phun màu đỏ (xem hình 2-40). Tôi dán keo một mảnh gỗ vào bên trong để tôi có thể cầm nó khi phun sơn.

Tôi sơn nó hai lớp mỏng và nó trông rất đẹp. Sơn Krylon khá độc hại và dễ cháy, vì vậy hãy sơn nó bên ngoài và cách xa mọi thứ!

Bước 6: Gắn IC ổn áp và công tắc

Trước tiên, gắn IC 7812 bằng vít cùng một hoặc hai vòng đệm để thêm khoảng cách giữa nó và mặt bên của vỏ hộp. Tôi đã sử dụng con vít # 6-32 và một vòng đệm để giữ nó cách ra với mặt vỏ hộp, nhưng bạn có thể sử dụng bất cứ thứ gì phù hợp. Các ốc vít và vòng đệm, cũng sẽ có chức năng như một bộ tản nhiệt. Cuối cùng, gắn vít cho công tắc. (Xem hình 2-41.)

Bước 7: Gắn thêm lưới và tấm lọc

Ở đây bạn có thể thấy thứ tự lưới-tấm lọc-quạt-lưới được đặt theo kiểu bánh mì sandwich (Hình 2-42). Diện tích của các miếng lưới là 50mm2 và của tấm lọc là 40mm2. Bạn có thể thay thế tấm lọc bằng loại dùng cho máy hút đang bán sẵn trên thị trường với giá rất hợp lý.

Tiếp theo, chỉ cần dán keo nóng hoặc keo epoxy các góc của miếng lưới và kẹp tấm lọc và quạt ở giữa. Nén xuống để ép giữ tất cả lại với nhau. (Xem hình 2-43.)

Bước 8: Thử nghiệm

Tôi đã cho chạy thử máy hút khói của tôi liên tục trong nhiều giờ và IC 7812 vẫn không bị nóng lên và quạt vẫn hoạt động tốt. (Xem Hình 2-44.) Nó có vẻ hoạt động khá tốt và mặc dù không bằng cái máy hút khói loại lớn hơn có bán trên thị trường, nhưng nó sẽ có ích cho các dự án nhỏ. Hãy nhớ rằng: tuân thủ tất cả các hướng dẫn an toàn khi hàn và làm việc trong phòng thoáng khí, ngay cả khi bạn có máy hút khói.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *