PCB Hotplate

[Vophatech]

Vielleicht eine DIY Alternative für den einen oder anderen.

https://www.hackster.io/john-bradnam/pcb-reflow-hot-plate-ad6726

Dürfte auch das löten von MCPCB deutlich vereinfachen.

 

[Vophatech]

Ich hab mir gerade überlegt, einfach mal zum ausprobieren des ganzen, ein paar PCB bei JLCPCB fertigen zu lassen.
Ich hatte dort bisher nie Probleme.

Da dort eh immer 5 PCB bei raus kommen, würde ich die restlichen die ich nicht brauche hier zum Selbstkostenpreis feilbieten.
Sollte also wer Interesse haben, einfach melden. Sollten es mehr als 5 werden, würde ich einfach die Bestellung erhöhen.

Ich werde die PCB auch in 2 Versionen bestellen, einmal in Standard FR4 und einmal in Alu, da ich irgendwie doch Zweifel habe das FR4 das lange überlebt. Die Kupferkern sind mir dann aber doch zu kostspielig

 

[luceo ergo sum]

Ist da Alu schon sinnvoll? Dann erhitzt sich doch die ganze Platine und alles entlötet sich selbst. Oder übersehe ich was?

 

[Köf3]

Die Hotplate und Ansteuerungselektronik sollten physisch getrennt sein, um potenzielle Langzeithaltbarkeitsprobleme zu umgehen und v.a. auch die Möglichkeit zu bekommen, ggf. höhere Temperaturen als 220-240 °C fahren zu können. Sollte jetzt keine allzu große Sache sein, das Design entsprechend abzuändern. Die Hotplate selbst könnte dann auf Aluplatine sein, für die Ansteuerung würde dann FR4 völlig ausreichen.
Die Frage die sich mir aber stellt, wie hoch darf die Temperatur der Platine sein, bevor sich der Lötstopplack in seine Bestandteile auflöst?

Die gesamte Platine auf Alukern zu designen würde ich definitiv nicht tun, allein schon wegen Verbrennungsgefahr bei Bedienhandlungen und Haltbarkeitsprobleme beim Display (OLED), weil sich die Hitze definitiv auf den Großteil der Platine verteilen würde.

Die Idee ist super, aber auf einem einzelnen Board würde ich das nicht umsetzen wollen.

 

[Vophatech]

Die Hotplate und Ansteuerungselektronik sollten physisch getrennt sein, um potenzielle Langzeithaltbarkeitsprobleme zu umgehen und v.a. auch die Möglichkeit zu bekommen, ggf. höhere Temperaturen als 220-240 °C fahren zu können. Sollte jetzt keine allzu große Sache sein, das Design entsprechend abzuändern. Die Hotplate selbst könnte dann auf Aluplatine sein, für die Ansteuerung würde dann FR4 völlig ausreichen.
Die Frage die sich mir aber stellt, wie hoch darf die Temperatur der Platine sein, bevor sich der Lötstopplack in seine Bestandteile auflöst?

Die gesamte Platine auf Alukern zu designen würde ich definitiv nicht tun, allein schon wegen Verbrennungsgefahr bei Bedienhandlungen und Haltbarkeitsprobleme beim Display (OLED), weil sich die Hitze definitiv auf den Großteil der Platine verteilen würde.

Die Idee ist super, aber auf einem einzelnen Board würde ich das nicht umsetzen wollen.

Nach einer Mütze Scchlaf betrachtet ist Alu vermutlich wirklich nicht das sinnvollste.

Der Lötstopplack an sich wäre jetzt nicht mal meine Sorge gewesen, aber ob das FR4 das dauerhaft aushält wäre meine Frage gewesen.
In den Videos und nach Aussage des urpsürnlgichen Urhebers mit dem ich in Kontakt bin, hält das nun aber schon eine Weile auch bei längerer Benutzung.

Aber ich probiere das jetzt einfach mal aus Die Platinen kosten nicht die Welt und die Bauteile, naja das meiste ist Hühnerfutter das man eh da hat
Vielleicht hab ich heute Abend ja auch die Muse aus den Gerber Files ein getrenntes Layout zu basteln.

 

[Barracuda]

Ein sehr interessantes Projekt, viel Erfolg dabei.

Fragt sich tatsaechlich nur wie lange das Ganze solch hohe Temperaturen aushaelt. Vielleicht laenger als man denkt, weil so ein Reflow ja recht schnell geht und maximale Temperaturen nur ganz kurz gehalten werden… einen Langzeiterfahrungsbericht konnte ich auf die Schnelle nicht finden.

Vielleicht macht es da umso mehr Sinn Heizer und restliche Elektronik voneinander zu trennen. Bei JLCPCB kriegt man die Platinen ja im 5er Pack. Heizer-Platine kann dann mehrmals getauscht werden, falls noetig.

 

[Köf3]

Beim Getrennten Layout wäre ich dann sogar mit dabei

 

[taenzerwalze]

Beim Getrennten Layout wäre ich dann sogar mit dabei

+1

 

[Köf3]

Theoretisch könnten bei Verwendung einer Aluplatine für die Hotplate die Heizwicklungen quasi "falschrum", also auf der Unterseite (statt sichtbar auf der Oberseite wie im Originalentwurf) angebracht sein? Dadurch ist wie bei der Beheizung einer normalen Gusseisen-Herdplatte eine gleichmäßigere Wärmeverteilung möglich, ohne dass "Hotspots" beim zu reflowenden Werkstück entstehen.

Das wäre sicherlich das Optimum um eine geregelte, gleichmäßige Oberflächentemperatur hinzubekommen ohne starke Einbußen bei der Langzeithaltbarkeit zu haben.

Wenn du weißt ob du solch ein getrenntes Design wirklich umsetzen willst @Vophatech , warte ich bis zu deiner Bestätigung mit meiner Mouser-Bestellung noch und füge die benötigten Bauteile einfach bei. Ggf. kann ich da auch für andere User hier mitbestellen?

 

[luceo ergo sum]

Wäre eine Elektronik für die PTC Heizplatten zu bauen nicht sinnvoller? Kostet auch nicht die Welt und man hätte eine unempfindliche Oberfläche.

 

[Vophatech]

Theoretisch könnten bei Verwendung einer Aluplatine für die Hotplate die Heizwicklungen quasi "falschrum", also auf der Unterseite (statt sichtbar auf der Oberseite wie im Originalentwurf) angebracht sein? Dadurch ist wie bei der Beheizung einer normalen Gusseisen-Herdplatte eine gleichmäßigere Wärmeverteilung möglich, ohne dass "Hotspots" beim zu reflowenden Werkstück entstehen.

Das wäre sicherlich das Optimum um eine geregelte, gleichmäßige Oberflächentemperatur hinzubekommen ohne starke Einbußen bei der Langzeithaltbarkeit zu haben.

Wenn du weißt ob du solch ein getrenntes Design wirklich umsetzen willst @Vophatech , warte ich bis zu deiner Bestätigung mit meiner Mouser-Bestellung noch und füge die benötigten Bauteile einfach bei. Ggf. kann ich da auch für andere User hier mitbestellen?

Die Heizwendel komplett auf einer Seite unterzubringen hatte ich mir auch überlegt. Das Problem das ich hier bei Alu generell sehe ist in der Tat jenes das sich die Platine so weit aufheizt das sich die Anschlüsse von selbst auslöten. Ich bin gerade dabei zu simulieren ob es ggf. eine Lösung ist, die Anschlüsse für die reine Heizplatte schon in der PCB Form als Flachsteckanschluss auszuführen. Da gehen ja nur 12V drüber (bei immerhin um die 4 bis 5 A).

Also ich hab mir jetzt schon vorgenommen das ganze in getrennter Form umzusetzen. Hab aber nur mein Notebook im Büro dabei und Layouten auf nem 15" Notebookschirm ist doof

Wenn du die Bauteilversorgung übernimmst wäre super, da wäre ich dann dabei.

Wäre eine Elektronik für die PTC Heizplatten zu bauen nicht sinnvoller? Kostet auch nicht die Welt und man hätte eine unempfindliche Oberfläche.

Machen kann man vieles. Wenn man ein wenig rumsucht, findet man auch noch einige andere Ansätze. Meiner Meinung nach ist hier aber der klare Vorteil der Einfachheit.

Eine "Heizplatte" aus einer Platine wie sie hier zum Einsatz kommt, kann man im allerschlimmsten Fall Zuhause selbst herstellen (die Fräse oder die nötigen Utensilien zum Ätzen vorausgesetzt).

 

[Köf3]

Ich bin gerade dabei zu simulieren ob es ggf. eine Lösung ist, die Anschlüsse für die reine Heizplatte schon in der PCB Form als Flachsteckanschluss auszuführen. Da gehen ja nur 12V drüber (bei immerhin um die 4 bis 5 A).

Sollte kein Problem sein.

Wichtig ist hier dann aber eine solide Möglichkeit, beide Platinen sicher und vor allem entsprechend ausgerichtet auf einer Basisplatte zu befestigen, eventuell mit Bolzen und Abstandshaltern. So wird ungenauer Kontakt oder hoher Übergangswiderstand möglichst verhindert. Gibt es denn Hochtemperatur-Steckverbinder, den es ja auf Steuerungsplatinen-Seite immer noch braucht?

Aber ich denke, die Konstruktion muss so oder so separat auf einer externen Grundplatte befestigt werden, v.a. wenn noch der Lüfter ins Spiel kommt. Daher ist wichtig, entsprechenden Platz für Schraublöcher vorzusehen.

Wenn du die Bauteilversorgung übernimmst wäre super, da wäre ich dann dabei.

Ok, wäre super wenn du nach Abschluss des Layoutens eine Bauteilliste hast. Dann stoße ich eine separate Bestellung an, über 50 € werde ich dann ohnehin problemlos kommen, wenn ein paar Leute noch Interesse an dieser Konstruktion haben.

 

[Steirerman]

Ich wäre auch daran interessiert

 

[Vophatech]

So, ich hab das getrennte Layout fast fertig, denk ich.

Ich musste einige Bauteile aus dem Original ändern da sie entweder schon abgekündigt oder zumindest NRND waren.

Jetzt stellt sich die Frage ob man manche Dinge nicht direkt "Hobbytauglicher" gestaltet. Z.B. statt der 0805 SMD LED einfach 3mm THT LED, oder generell statt 0805 Teilen 1206 oder gleich bedrahtet.

Macht für mich persönlich keinen Unterschied, aber vielleicht ist mancher Interessent jetzt noch nicht so SMT liebend

Wie ist da die Präferenz?

 

[Köf3]

KISS, ganz klar.
Also THT und DIP wenn möglich, es sollte für den Hobbyisten einfach lötbar sein, soweit möglich (wenn SMD wegen Platbedarf essentiell ist, sollte 1206 gewählt werden, das ist notfalls auch mit normalem Lötklben irgendwie lötbar). Ich kann durchaus SMD löten, das wird aber nicht auf jeden zutreffen.
Ideal wäre aber ein anderer Typ des MOSFET denn Modelle von AO sind bei Mouser nicht erhältlich. Da dürfte aber vermutlich ein pinkompatibles Modell vorhanden sein.

 

[Vophatech]

KISS, ganz klar.

+1

Also THT und DIP wenn möglich, es sollte für den Hobbyisten einfach lötbar sein, soweit möglich (wenn SMD wegen Platbedarf essentiell ist, sollte 1206 gewählt werden, das ist notfalls auch mit normalem Lötklben irgendwie lötbar). Ich kann durchaus SMD löten, das wird aber nicht auf jeden zutreffen.

Meine Meinung. THT senkt vielleicht auch die "na ich nehm mal eins wer weiß ob ich es mal brauche" Hürde

Platz sollte nicht das Problem werden, mein Ziel war aber das ich mich mit beidem Komplett ungefähr in der Größe einer 2.5" Festplatte bewege.. also irgendwo bei 100x70mm bzw. evtl. sogar 100x80, das wäre dann eine halbe Europakarte.

Ideal wäre aber ein anderer Typ des MOSFET denn Modelle von AO sind bei Mouser nicht erhältlich. Da dürfte aber vermutlich ein pinkompatibles Modell vorhanden sein.

Der AO ist eh schon dem Rotstift zum Opfer gefallen weil ich ihn nur bei digikey oder tme gefunden hatte.
(Und ehrlicherweise von AO vorher noch nie was gehört hab...)

Und wenn man eh neu Layoutet muss es ja auch nicht zwingend pinkompatibel sein, wobei der als Ersatz angedachte IRF7413Z sogar pinkompatibel ist.

 

[steidlmick]

So, ich hab das getrennte Layout fast fertig, denk ich.

Auch wenn ich schon eine große Hotplate habe, interessiert mich das alles als Bastelprojekt.
Da ich aber THT und DIP nicht ausstehen kann, würde ich das für mich alles unbedingt als SMD-Variante gestalten. Mit welcher EDA-Software wird denn das neue Layout gemacht?

 

[Vophatech]

Auch wenn ich schon eine große Hotplate habe, interessiert mich das alles als Bastelprojekt.
Da ich aber THT und DIP nicht ausstehen kann, würde ich das für mich alles unbedingt als SMD-Variante gestalten. Mit welcher EDA-Software wird denn das neue Layout gemacht?

Ich layoute schon immer in Target3001.

Eagle und ich wurden nie warm miteinander, KiCAD wollte ich mal ausprobieren, aber die liebe Zeit und was es sonst noch so gibt war für den Hobbybereich vielleicht etwas oversized (auch preislich)

Target kann aber immerhin auch im Eagle Format speichern offenbar.

 

[steidlmick]

Schade, ich mache nur KiCad, dann muss ich das eben selbst machen, sobald ich mal etwas Zeit dafür finde.

 

[Köf3]

Da ich aber THT und DIP nicht ausstehen kann, würde ich das für mich alles unbedingt als SMD-Variante gestalten.

Dann nimm einfach doch das Originaldesign und bestell dir das irgendwo?

 

[Vophatech]

Schade, ich mache nur KiCad, dann muss ich das eben selbst machen, sobald ich mal etwas Zeit dafür finde.

Naja target kann Eagle exportieren, kicad offenbar Eagle importieren.
Sollte, je nach Qualität der jeweiligen Export/import Funktion kein Problem sein.

Mein Entwurf für das SMD Design ist eigentlich aktuell nicht viel mehr als das Original nur getrennt in 2 pcb. Wobei ich noch nicht ganz sicher bin wie ich die eigentliche Heizplatte am ehesten elektrisch anbinde.

 

[steidlmick]

Naja target kann Eagle exportieren, kicad offenbar Eagle importieren.
Sollte, je nach Qualität der jeweiligen Export/import Funktion kein Problem sein.

Na ja, meine Erfahrungen damit sind sehr ernüchternd, neu entwerfen geht meistens schneller als die ganzen Fehler zu korrigieren.

Ist aber auch egal, ich habe ja eine große Hotplate und das hier wäre nur für den Spieltrieb gewesen, vielleicht gehe ich das später mal ganz neu an.
Mich überzeugt das Originaldesign nicht wirklich und ich warte mal ab, was bei euch so entsteht.

 

[Steirerman]

Warum kauft man sich nicht gleich eine Fertige Hotplate beim Chinesen, z.B. diese hier
Oder eine schuggelige Mini Hotplate

 

[Vophatech]

Warum kauft man sich nicht gleich eine Fertige Hotplate beim Chinesen, z.B. diese hier
Oder eine schuggelige Mini Hotplate

Weil man es kann
Und weil 100/130 EUR halt nun mal 100/130 EUR sind

Und: Warum immer kaufen und nicht mal basteln.

 

[luceo ergo sum]

Die verlinkten können ja auch keine Temperraturkurven fahren.

 

[Barracuda]

Die verlinkten können ja auch keine Temperraturkurven fahren.

Braucht man fuer vernuenftige Temperaturkurven nicht einen geschlossenen Ofen? Hat man unterschiedliche grosse Komponente auf der Platine, z.B. kleine Widerstaende und eine dickere Spule, wird die dicke Spule der Kurve auf "einfacheren" Hotplates nicht ordentlich folgen.

 

[steidlmick]

Für "richtiges" Reflow-Löten wäre ein Ofen schon sinnvoller, aber hier geht's ja eher um kleine Werkstücke für einfache Hobby-Zwecke, ich denke, da geht's auch mit so einer einfachen Heizplatte.

Die Temperaturkurven halte ich dabei im engeren Sinn auch eher für Augenwischerei, aber prinzipiell ist so etwas sicher deutlich besser als so manche "Bratpfannen"-Verlötung und was ich sonst schon alles gesehen und gelesen habe.