jueves, 31 de julio de 2008

Manejo Del Multimetro: Capitulo 1

Capítulo 1 - Herramientas para su Banco de Trabajo


HERRAMIENTAS PARA SU BANCO DE TRABAJO

En las siguientes páginas encontrará una serie de datos y pistas que leservirán para el armado y reparación de equipos electrónicos.

Muchas veces para dar ejemplos debemos referirnos a algún circuito en particular, por ello preferimos dar tales explicaciones sobre receptores de radio por ser el primer equipo que abordarn los reparadores y cuyos principios pueden aplicarse a cualquier otro aparato.
Para dedicarse al armado o reparación de equipos, el lector debe mentalizarse que la tarea consiste en hacerlo funcionar nuevamente sin modificar el esquema original (a menos que sea estrictamente necesario) de modo tal que quede igual que antes de producirse el inconveniente. Por ese motivo se debe rastrear el problema hasta localizar el o los elementos defectuosos y proceder a cambiarlos o restaurarlos si fuera posible.
Muchas veces, un transistor o circuito integrado, no se consigue fácilmente en el mercado y se lo debe reemplazar por otro; en estos casos debe elegirse el sustituto tratando de introducir la menor cantidad posible de modificaciones en el circuito.
Es muy común que todo reparador aficionado intente mejorar el funcionamiento de un equipo cambiando o quitando elementos; entonces estudia las modificaciones y hace las pruebas necesarias que se traducen en tiempo y materiales invertidos que no podrá justificar ante el cliente.
Si con el tiempo aspira a ser un "service" profesional no sólo es necesario tener un método de trabajo si no que se deben conocer las herramientas y aparatos necesarios para desarrollar una buena tarea, aunque en la práctica muchas veces se debe prescindir de algunos de ellos. Igual criterio cabe a los hobbistas para armar sus aparatos.
Para efectuar el mantenimiento, la instalación o el armado de equipos se debe disponer de varias herramientas y útiles que permitan efectuar la tarea con un mínimo de esfuerzo y de tiempo.
Sería casi imposible describir la cantidad de herramientas disponibles en el mercado, por lo tanto, mostraremos las mas utilizadas.


Pinza de corte o alicate de corte
Esta herramienta está destinada a cortar cables o restos de terminales de contacto que sobran al efectuar una soldadura en algun equipo. Para seleccionar un buen alicate deben tenerse en cuenta algunas consideraciones, como ser :

a) La pinza de corte no deberá ser mayor que el tamaño de la mano extendida del técnico que hará uso de la misma. Para uso en electrónica se prefieren las pinzas de corte lateral con un tamaño total no mayor de 12 cm.



b) La zona de corte es el principal elemento a tener en cuenta, para ello se la debe exponer a la luz verificando que en su extremo (punta del alicate) no haya traspaso alguno de luz.



c) Los brazos o mangos de la pinza deben tener fundas aislantes que no deben estar deterioradas ya que podrían ser causa de que el operador reciba una descarga eléctrica. Si Ud. ya posee un alicate y no está aislado, puede proceder a hacerlo con dos trozos de manguera (comúnmente transparente) del tamaño apropiado para la sección de los brazos de la herramienta, normalmente de 7 a 11 mm. Para deslizar los trozos de manguera sobre los mangos puede utilizarse talco.



Si no cuenta con una pinza pelacable, su alicate de corte puede realizar esta función, para ello hay que hacer un agujero circular sobre la base del corte empleando una lima "cola de ratón" de 2 ó 3 mm de diámetro teniendo en cuenta que el agujero sobre el corte del alicate no debe tener más de 1,5 mm de diámetro.



Para marcar la posición del agujero colocamos la lima en el lugar elegido y apretamos la herramienta, luego limamos ambas caras deslizando la lima suavemente hasta obtener el diámetro apropiado.


Pinza de puntas o alicate de puntas
Son herramientas destinadas a sujetar piezas que, por ejemplo, deberán ser soldadas. El tamaño de las mismas no es crítico pero no deben ser extremadamente largas (el tamaño ideal es de 12 a 15 cm).
Las pinzas de punta "no son pinzas de fuerza" por lo cual no deben usarse para ajustar tuercas o darle forma a alambres muy duros.
Las puntas del alicate deben ser apropiadas para sujetar piezas o componentes sin ejercer demasiada presión en ellos. Para esta tarea, las puntas deben ser rectas.



Una de las aplicaciones de los alicates de puntas rectas es la de darle forma a los terminales de los componentes que deberán ser colocados en circuitos impresos, de modo de acomodarlos para que entren en los orificios de la plaqueta de conexión. También se emplean en el proceso de desoldadura para traccionar el elemento en el momento de calentarlos con la herramienta apropiada.
Una variante de esta herramienta es el alicate de puntas redondas que
se emplea para realizar tareas en zonas de difícil acceso y que se muestra en la figura 6.



Esta herramienta también se emplea para realizar ojales en cables que se sujetarán usando tornillos, arandelas o tuercas. Al detallar éstas herramientas, no podemos dejar de mencionar a la pinza de puntas curvas que posee aplicaciones similares a la anterior pero para realizar tareas específicas.




Distintos tipos de destornilladores
Los destornilladores con puntas planas o espátula, son necesarios para la fijación de tornillos con punta ranurada, en las diferentes etapas del armado o reparación de un equipo electrónico. En general, es necesario disponer de varios tamaños tanto en su longitud como en el ancho de la "pala" para facilitar el acceso a todos los lugares necesarios y a los distintos modelos de tornillos que existen en todos los aparatos. Es recomendable poseer un destornillador perillero, llamado así porque se utiliza para ajustar los tornillos de las perillas de radios, televisores, etc., que es de tamaño pequeño; un destornillador mediano de 3 mm de pala por 100 mm de longitud y uno de tamaño más grande, por ejemplo, 4 mm de pala por 125 mm de longitud.



Para llevar en la valija de service, pueden recomendarse los juegos de destornilladores que poseen elementos de distintas longitudes y tamaños de pala utilizables con un solo mango que permite el encastre de cualquier elemento del juego en función de la necesidad de cada momento. Una fotografía de éste tipo de juegos se muestra en la figura 9.



Los destornilladores de punta en estrella son una variante de los anteriores que pueden emplearse en todos aquellos casos que se usen tornillos con cabeza en estrella ,también denominados como "cabeza Philips", existiendo de distintas longitudes y tamaño de puntas. Se pueden hacer las mismas aclaraciones que en el caso anterior.



Otro destornillador muy empleado, es el perillero que posee una lámpara de neón, el cual tiene las mismas aplicaciones de un destornillador perillero pero además permite detectar rápida y fácilmente el terminal "vivo" de la red eléctrica en cualquier toma de dicha red o en los conectores de los equipos ya alimentados. También sirve para revisar las posibles derivaciones de la red eléctrica en las cajas o estructuras metálicas de un edificio que pueden provocar un accidente por choque eléctrico sobre la persona que los esté utilizando.



Los destornilladores totalmente de plástico resultan imprescindibles para el calibrado y ajuste no sólo de receptores sino de cualquier equipo electrónico que opere con radiofrecuencia. Por estar fabricados de material aislante se evita con su uso, cualquier tipo de accidente que pudiera ocasionar un cortocircuito e incluso, al no ser de un material magnético no provoca perturbaciones electromagnéticas al ajustar bobinas de radiofrecuencia u otros circuitos que empleen acoplamientos magnéticos para su funcionamiento. Los destornilladores metálicos varían la permeabilidad del núcleo de la bobina obteniendo con su uso, una información errónea durante el ajuste. Por lo tanto, los destornilladores plásticos no varían la permeabilidad del medio.



El juego de destornilladores plásticos incluye todo tipo de longitudes y anchos de hoja; algunos deben tener punta hexagonal de distintos espesores para el calibrado de bobinas de acoplamiento y de FI; si es posible, otro modelo debe incluir la pala metálica montada sobre un cuerpo plástico para poder utilizarlos en aquellos casos donde deba realizarse un esfuerzo mecánico mayor que no pudiera resistir el destornillador con pala plástica.


Llaves de tubo para ajustar tuercas
Estas herramientas se emplean para facilitar el ajuste de tuercas durante el montaje y tambien para fijarlas mientras se actúa sobre el tornillo que deberá enroscarse en ellos, para ello se usará también un destornillador. Suele necesitarse un juego de llaves de tubos que posean diferentes medidas, siendo recomendable poseer todas las variantes comprendidas entre 4 mm y 13 mm. Normalmente los equipos electrónicos de uso doméstico que poseen tuercas, las emplean de aproximadamente 6,5 mm (1/4") pero es más común encontrar tornillos para la sujeción de elementos sobre chapa o madera que poseen cabeza hexagonal de 1/4", que deben ajustarse o desajustarse con llaves de tubo exclusivamente. En la figura 13 se ilustra un modelo de éstas herramientas.




Herramientas para soldaduras
Los soldadores son las herramientas que se utilizan para derretir el elemento fundente (hilo para soldar o estaño) sobre los componentes que deben soldarse, por ejemplo, sobre circuitos impresos, terminales, chasis, etc.. Todo técnico reparador, aprendiz o hobbista, debe tener en su banco de trabajo uno o varios soldadores de distinta potencia. En electrónica se prefiere el uso de soldadores con potencias entre 20 y 45 watt, especialmente para el caso de tener que trabajar con componentes semiconductores, donde es necesario fijar a las pistas de cobre de un circuito impreso los terminales de componentes delicados que podrían destruirse cuando son calentados excesivamente.

Debe tenerse en cuenta que muchas veces se deben soldar elementos sobre chasis o piezas metálicas de gran tamaño que requieren el uso de soldadores de mucha potencia para que puedan entregar el calor necesario sin que baje demasiado la temperatura de la herramienta, y así poder derretir al estaño o elemento soldante con facilidad. Para estas aplicaciones se debe contar con un soldador de 100 watt. Los soldadores tipo lápiz son herramientas rectas que presentan una forma alargada cuyo tamaño dependerá en gran medida de su potencia. Se los puede conseguir de varias formas y modelos pero los caracteriza el hecho de que están diseñados para que puedan funcionar continuamente durante varias horas sin que se destruyan.



Para estos modelos, en la actualidad, suele proveerse un equipo con termostato para aquellos casos en que su uso debe ser continuo. El termostato interrumpe el paso de la corriente eléctrica sobre la resistencia del soldador cuando la punta ha alcanzado la temperatura necesaria. Si la temperatura desciende a un valor determinado, nuevamente pasará corriente por el resistor del soldador para que la punta alcance la temperatura apropiada. El sistema funciona en forma similar que el termostato de una plancha automática. De esta manera la temperatura del soldador oscilará entre 230° y 280° aproximadamente, que es el rango apropiado para realizar una buena soldadura.
El inconveniente de estos soldadores es que la punta tarda algunos minutos en tomar la temperatura adecuada aunque hoy en día se ha disminuido lo suficiente dicho período y en algunos modelos las condiciones de trabajo se alcanzan en aproximadamente 1 minuto. Otros elementos son los soldadores de calentamiento rápido, denominados soldadores tipo pistola. Poseen un pulsador que al ser presionado calentará casi en forma instantánea (en apenas algunos segundos) a la punta.

En general basan su funcionamiento en un transformador con primario de 220V y secundario de 1 ó 2 volt con gran capacidad de entregar corriente, del orden de los 50 a 70 amperes, aunque para herramientas de potencias superiores a los 150w esta corriente puede ser superada ampliamente. La punta del soldador forma parte del secundario del transformador, cortocircuitándolo. Cuando circula corriente, debido a que la misma es muy grande, calentará rápidamente a la punta.



En general se construyen soldadores tipo pistola con potencias de 40 watt, 60 watt, 100 watt, 150 watt o más.
El principal inconveniente de estos soldadores es que no pueden emplearse en régimen continuo ya que se destruiría el transformador que lo forma.
Al elegir un soldador, el factor más importante a tener en cuenta es la potencia necesaria para hacer la mayoría de los trabajos. En régimen de trabajo, un soldador alcanza en su punta temperaturas superiores a los 300°C (de 350°C a 400°C) lo cual es más que suficiente para derretir el hilo de soldar. En el momento en que la punta se pone en contacto con una superficie metálica con el objeto de calentarla para realizar la soldadura, la herramienta debe entregar parte de su potencia calorífica a dicha superficie, con lo que bajará la temperatura del soldador mientras se calienta la zona a soldar hasta alcanzar una temperatura de equilibrio en la unión (punta-superficie) que será inferior que la temperatura inicial de la punta, pero que debe ser la suficiente para fundir la soldadura.
Si la superficie de la zona a calentar es muy grande, habrá una alta disipación térmica al ambiente y necesitará mayor potencia. En base a lo dicho hasta el momento se pueden clasificar los soldadores en tres grandes grupos según su potencia.

BAJA POTENCIA = inferiores a 30 watt
MEDIA POTENCIA = de 30 a 60 watt
ALTA POTENCIA = más de 60 watt

Los soldadores de baja y media potencia son los comúnmente empleados en electrónica para realizar cualquier tipo de soldaduras en componentes, circuitos impresos, etc.


Puntas para el soldador
La punta del soldador es un elemento muy importante a tener en cuenta, ya que si la misma no es apropiada o no se encuentra en buenas condiciones de uso costará demasiado trabajo realizar una soldadura y lo más probable es que el resultado sea una unión deficiente de alta resistencia eléctrica y quebradiza.
En general, las puntas se fabrican de cobre recubiertas de un baño químico que incrementa la resistencia a la oxidación, ya que de lo contrario con la alta temperatura se corroerían rápidamente. Además, como la punta es la encargada de irradiar calor a la superficie a soldar, si está oxidada, dicho óxido actúa como un aislante que entorpecería el paso del calor impidiendo así el buen trabajo.
Por esta razón la punta del soldador debe estar siempre limpia y estañada (para evitar la oxidación del cobre), libre de restos de resina quemada y suciedad.
Cuando la punta se ha gastado, ha perdido el baño químico que prolonga su uso y, por lo tanto, se la debe reemplazar. Es posible reacondicionarla pero el tiempo de uso será limitado.




Estaño o hilo para soldar
El hilo o alambre de soldar utilizado para unir componentes entre sí o en circuitos impresos es el comúnmente llamado estaño. Está compuesto por una aleación de plomo, estaño y resina. La mejor proporción para obtener mínima temperatura de fusión y una soldadura de buena calidad, flexible, conductora y brillante, consiste en colocar 60% de estaño y 40% de plomo; esta aleación funde aproximadamente a 190°C.

El "alma" del hilo, llamada así porque es el centro de la aleación, es de resina, la cual se agrega para quitar la grasitud que posee el cobre o los terminales de los componentes necesarios por el simple contacto con el aire; de esta manera se facilita el proceso de soldado. El estaño puede tener un diámetro de 1 mm; 1,5 mm o 2 mm empleando el adecuado en cada caso.
En electrónica el más utilizado es el de 1 mm por la escasa separación existente entre los puntos de soldadura.



En síntesis la aleación más conveniente, por razones de temperatura de fusión y características de la soldadura, que debe poseer el hilo de soldar es la siguiente:

alambre de soldar
60% estaño
40% plomo

alma de resina
ø = 1 mm (para electrónica)

Cuando se desea efectuar una soldadura sobre una superficie que no haya sido estañada nunca, se recomienda limpiar dicha superficie empleando un trapito embebido con ácido clorhídrico o una esponja de lana de acero. Si se emplea ácido clorhídrico se debe evitar el contacto con la ropa o con la piel ya que es sumamente corrosivo. Para efectuar una buena soldadura nos debemos cerciorar de que la punta del soldador tenga la temperatura adecuada, luego se apoya el soldador sobre la zona que se debe "rellenar" con estaño y se espera unos instantes para que exista transferencia de calor desde la punta hacia los elementos a soldar; acto seguido se coloca el alambre de estaño entre la punta del soldador y la zona a soldar. Deberá observar que el estaño se funde y fluye abrazando los materiales que deben ser unidos, tal como puede observarse en la figura 18.



En la figura mencionada puede verse el corte transversal de un circuito impreso que posee orificios donde se insertarán los terminales de los componentes a soldar, como resistores, capacitores, bobinas, transistores, cables, transformadores, etc. El aspecto que presenta una soldadura bien hecha es el mostrado en la figura 19.



Si la soldadura sale opaca es porque no se ha aplicado el calor suficiente o las superficies no se han calentado lo suficiente; en ambos casos queda una unión deficiente de alta resistencia eléctrica, o sea, traerá futuros inconvenientes. Se ha aplicado la soldadura suficiente cuando la misma fluye formando una pequeña carpa que abraza al terminal del componente. El aspecto físico que presentan algunos componentes soldados sobre placas de circuito impreso se muestra en la figura 20.




Herramientas para desoldar
Para reemplazar un componente en mal estado se lo debe remover del lugar donde se encuentre para colocar otro en buen estado, ésta es la función de los desoldadores.

En realidad existen varios métodos para realizar una remoción de componentes sin inconvenientes.
En la actualidad se han popularizado los denominados "chupadores", que consiste en colocar una herramienta sobre un soldador tipo lápiz que contiene una perita de goma que es presionada, luego se apoya este elemento sobre la soldadura a remover y se suelta la ampolla, de modo tal que absorba todo el estaño existente en la soldadura. Otro desoldador consiste en un cilindro sobre el que se desplaza un pistón que es comprimido por medio de un resorte. Con un soldador se calienta la soldadura; y se apoya el aspirador de soldadura y al presionar un botón se produce la regresión rápida del pistón absorbiendo todo el estaño existente en el lugar (vea la figura 21).



Las dadas son sólo algunas de las herramientas comunes utilizadas en electrónica. El técnico puede contar, si así lo desea, con otras que pueden ser de suma utilidad en determinados casos como ser: lima de punta plana fina, lima redonda fina; sierra pequeña para cortar metales, máquina de taladrar miniatura, perforadora de circuitos impresos, cuchilla con mango, morza de banco, etc..


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