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SMD "Pizzaofen"


Beitrag in der Zeitschrift "elektor" im Januar 2006, Beitrag in der Zeitschrift "elektor" im Dezember 2007,
thread im Forum, thread im Forum, und ein Preisvergleich des Mini - Backofens bei idealo.de

Folgende Angaben sollen bei der Auswahl des Ofens helfen:

Als grober Richtwert wird für die Größe und Leistung bei bleihaltiger SMD Paste ca. 80 Watt / Liter Rauminhalt
und ca. 100 Watt / Liter Rauminhalt bei unverbleiter SMD Paste empfohlen.

Mein Pizzaofen hat eine Leistung von 1500 Watt bei 19 Liter Rauminhalt, ergibt einen Wert von 78,9 Watt / Liter,
ist also ideal für die bleihaltige SMD Paste!

Ein Temperaturanstieg von ca. 1°C / Sekunde ist prima, ergibt 230°C (Endtemperatur) - 25°C (Raumtemperatur) eine
Temperaturdifferenz von 205°C, entspricht ca. 205 Sekunden für das Erreichen der maximalen Temperatur, ohne
Berücksichtigung der Temperaturprofile.

Ich verwende den Solac Mini-Backofen HO 6000.

Beschreibung:

Permanente Umluftfunktion
Die bessere Hitzeverteilung sorgt für ein besseres Ergebnis
Backraumvolumen: 19 L
Leistung: 1.500 W
Grillfunktion zum Gratinieren - Oberhitze
Unterhitze
Ober- und Unterhitze
60-Minuten-Timer mit automatischer Abschaltung
Temperaturwahl 0 bis 230°C
Krümelschublade nach vorn ausziehbar
großes Sichtfenster
Tür ist nicht an das Rost gekoppelt!

Zubehör:

Backblech, Fettauffangblech, Grillrost
Spannung: 230 V ~ 50 Hz
CE Kennzeichnung: ja
Innenmaße H x B x T: 20,0 x 28,5 x 28,0 cm
Außenmaße H x B x T: 29,5 x 42,3 x 38,5 cm
Gerätegewicht: 6,10 kg
Farbe: weiss

eine erste Lötprobe hat gezeigt, dass sich die Temperatur durch die Umluft sehr gut im Innenraum verteilt und völlig ausreichend ist!

Dieser Ofen ist mit der Elektor - Steuerung zum SMD Reflow Ofen umgebaut, die Aufheizzeit von 20° - 230°C dauert ca. 4 Minuten,
die Wärme wird sehr gleichmässig im Ofen verteilt! Es geht kaum "Wind" im Ofen, man sieht auf der Leiterplatte ein kleines Fussel,
dass sich kaum bewegt. Denoch sorgt die Umluft für eine schöne gleichmässige Wärmeverteilung im Ofen, ohne das man Angst haben muss,
dass die BGA Bauelemente oder 0402er Bauelemente "verweht" werden. Allerdings sieht man auch, dass der Ofen ohne Temperatur-
steuerung nicht brauchbar ist!


Das Video läuft mit 10 facher Geschwindigkeit!

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Solac Mini-Backofen HO 6000 geschlossen

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Solac Mini-Backofen HO 6000 mit offener Tür

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das Leiterplattenmaterial wird etwas erwärmt, dadurch lässt sich die SMD Lötpaste viel besser auf die Leiterplatte auftragen!

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die Lötpaste (CR44 von Reichelt, Schmelzpunkt > 179°C) ist schön gleichmässig auf der Leiterplatte verteilt

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die Leiterplatte wartet auf das "backen"

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noch "ungebacken"

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hier habe ich es mal etwas übertrieben, die Pizza wäre längst verbrannt!

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die andere Seite der Leiterplatte sieht auch nicht viel besser aus!

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die Leiterpaltte ist abgekühlt, die Blasen haben sich zurück gebildet
Der Bimetalltemperaturschalter befindet sich am Ende der Heizspirale der Oberhitze.

Fazit: ohne vernüftige feinfühlige intelligente Temperatursteuerung kann man keine Leiterplatten "backen"!

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die Steuerelektronik für den Pizzaofen

Um eine maximale Sicherheit zu gewährleisten bleibt die Übertemperatursicherung in Funktion
und der gesamte Pizzaofen bekommt eine Hauptsicherung (6,3T).

Sobald die ehemalige Funktion "Oberhitze" gewählt wird, schaltet sich die Umluft, die Kontrollleuchte
und das Steuergerät ein.

Über Lüsterklemmen im Pizzaofen geht es zu einem 5 poligen Kabel zum Steuergerät,

Beschaltung des 5 poligen Kabels:

- Kabel 1 Oberhitze
- Kabel 2 Unterhitze
- Kabel 3 Umluftmotor
- Kabel 4 gemeinsamer Anschluss für Ober- und Unterhitze, sowie für den für den Umluftmotor
- Kabel 5 "andere" Phase der 230V

sowie über ein 2 poliges Kabel vom Temperatursensor im Ofen (Thermoelement) zum Steuergerät.

Das 2 und 5 polige Kabel kommen von oben in das Steuergerät und gehen dort auf eine
Lüsterklemmenleiste, von da aus erfolgt die Verkablung zur Steuerleiterplatte und zur Hauptsicherung.

Da der Temperatursensor einen Anschlussdraht aus Chrom und einen aus Aluminium besitzt (nicht lötbar!),
können diese nur über Lüsterklemmen mit Kupferlitze zur Steuerleiterplatte verbunden werden!

Ob sich das verwendete Thermoelement als Temperatursensor eignet, kann mittels Eis- und kochendem Wasser,
in dem das Thermoelement getaucht wird, mit der Temperaturanzeige im Display der Steuerleiterplatte überprüft
und kalibriert werden.

Einmalig muss die "Temperaturträgheit der Reglung" im umgebauten Pizzaofen kalibriert werden, dazu
wird der Ofen über die Steuerleiterplatte auf 100°C hochgeheizt und danach die Heizspiralen ausgeschaltet,
der weitere Temperaturanstieg und die Zeit der Temperaturerhöhung wird dabei registriert und im EEPROM
dauerhaft abgespeichert. So kann die Reglung zukünftig einwandfrei arbeiten.

Über das Steuergerät kann nun der Reflowprozess gestartet werden, dieser besteht aus 5 Phasen:

- Preheat-Phase 1 (Vorheiz-Phase) mit ca. 125°C
- Soak-Phase 2 (Aktivierungs-Phase) mit ca. 175°C
- Reflow-Phase 3 (Flüssig-Phase) mit ca. 220°C
- Dwell-Phase 4 (Halte-Phase) mit ca. 220°C
- Cooling-Phase 5 (Abkühl-Phase) Abkühlung auf ca. 20°C

Über eine serielle Schnittstelle auf der Steuerleiterplatte können die Werte und die Stadi des Reflowprozesses
zu einem Computer übertragen und ausgewertet werden. So lässt sich leicht erkennen, ob die Phasen und Temperatur
des Reflowprozesses genau eingehalten werden.

hier einige Schritte vom Umbau:

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"Gefierbox" mit Verkablung und Hauptsicherung, bereit zum Einbau der Steuerleiterplatte

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Leiterseite der Steuerleiterplatte

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Schaltkreis für das Thermoelement, bei 100°C erzeugt es nur 4mV, das muss natürlich kräftig verstärkt werden!

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Steuerleiterplatte eingebaut

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fast fertige Steuerung, hier fehlt noch eine Displayabdeckung, der Starkstromteil ist schon geschützt!

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Pizzaofen neu verkabelt

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Übertemperaturschutz sowie Ober/Unterhitzeauswahlschalter sind noch in Betrieb!

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Thermoelement als Temperatursensor im "Backraum"

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so sieht der fertige umgebaute Pizzaofen aus

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das Leben kann so einfach sein... (diese 3 SMD Widerstände wurden mit dem umgebauten Ofen "gebacken")

Fazit: ich möchte auf diesen Ofen nicht mehr verzichten!