OMA-Intro Solderen en electronica

Uit Aureus Beta
Naar navigatie springen Naar zoeken springen

Om met de deur in huis te vallen: Solderen is niet hetzelfde als plakken. Als je dat weet dan heb je het eenderde van het denkwerk al gehad. Electriciteit gaat graag in rondjes tussen de min en de pluspool en dan nog wel het liefst via metaal ... Nu heb je tweederde van het denkwerk gehad. Lees hieronder verder om het af te maken ...

Planning
Week 1 Zorg ervoor dat je weet waar je mee bezig bent, de soldeerbout is bijna niemands beste vriend! Maak de simpele schakeling af en verdiep je even in waarom electriciteit werkt zoals het doet ...
Week 2 Probeer eens van staaldraad moeilijkere vormen te maken. Pluspunten als er lampjes branden natuurlijk!


Inhoud

Wat is solderen?

Maar wat is solderen dan wel? En waarom plakken we niet gewoon? De volgende tekst is misschien wat saai, maar hierdoor snap je wel wat er gebeurt wat veel frustratie scheelt ...


Door te solderen maken we twee metalen aan elkaar vast. Dit doe je door een ander metaal te gebruiken dat bij een lagere temperatuur smelt als je twee onderdelen.

Het voordeel is vooral dat de verbinding electriciteit gewoon doorlaat. Het geleid dus nog (zoals dat heet) en je kunt solderen dus gebruiken om electronische onderdelen aan elkaar vast te maken.

Misschien heb je het onderdeel Paper Circuits al gedaan, daar kwam je er misschien achter dat het plaksel naast flink plakken vooral ook goed is in electriciteit tegenhouden; Isoleren heet dat dan.


De 'lijm' noemen we 'soldeerin', en het instrument waarmee we solderen heet niet heel verrassend een soldeerbout.

Die soldeertin is een legering van onder andere tin, wat andere metalen en wat hars. Waarom is dit handig om te weten: Je gaat het soldeertin straks smelten, hierbij komen metaaldampen vrij en die zijn giftig!

Tip: Naast de soldeerstations staan filterapparaten die de dampen wegtrekken en filteren, gebruik die dus.


De hars die erin zit noemen we ook wel 'flux'. Vrijwel elk metaal oxydeert namelijk, bij ijzer heet dit dan roest zoals je misschien weet. Metaal plakt bijzonder slecht aan geoxydeert ander metaal en dus moeten we al het metaal oxyde eerst weghalen. Hier komt het hars bij kijken: Dit is een soort zuur dat het metaal super schoon maakt. Het gesmolten tin kan dan hechten en maakt een perfecte verbinding.

De dampen van de hars zijn nog giftiger dan de metaaldampen ...

Tip: Naast de soldeerstations staan filterapparaten die de dampen wegtrekken en filteren, gebruik die dus. (Twee keer dezelfde tip ... vast wel een beetje belangrijk :)


Tot slot smelt de soldeertin bij ongeveer 300 graden celsius. Je kunt je voorstellen dat het meer moeite kost om een blok van 2 kilo staal te verwarmen dan een kleine naald: In principe is een soldeerbout bij 300 graden prima, maar als de voorwerpen die je wilt solderen aan de grote kant zijn is het slim de temperatuur wat hoger te zetten.

Laatste Tip: Soldeer is gesmolten heel erg heet en het lijkt dan net water, aleen dan van meer dan 300 graden Celsius. Net als water kan het op je vinger druppelen of als het wegspringt in je oog springen. Pak uit de gereedschapskast een veiligheidsbril!!!

Goed solderen

Goed solderen is een beetje een kunst. Doe je het fout dan is de verbinding heel slecht of raakt je verbinding andere onderdelen waardoor je (kort)sluiting hebt.

Als je te traag werkt dan verdampt de flux door de hitte en kan het zijn werk niet meer doen, je verbinding blijft dan niet eens goed plakken en valt uit elkaar. Of je onderdelen zijn half weggesmolten.


Hoe moet het dan wel:

  • Hou de twee onderdelen die je wilt solderen tegen elkaar.
  • Hou de soldeerbout tegen deze twee onderdelen, liefst raakt hij ze alletwee als het even kan.
  • Na een seconde of drie zijn ze goed heet, hou een klein beetje soldeertin tegen je onderdelen (probeer de soldeerbout niet te raken als het even kan).
    • Als het inderdaad heet genoeg was smelt de soldeertin nu en verspreid zich. Je hebt maar een beetje nodig dus haal de bout en het soldeertin weer weg. Na een seconde of twee is de verbinding vast geworden.
    • Als het niet heet genoeg was dan smelt de soldeertin niet. Wacht even en probeer het opnieuw.


Soms is het moeilijk voor de soldeerbout om beide onderdelen goed te raken waardoor niet alletwee de onderdelen heet genoeg worden. Als je denkt dat dit het geval is, hou dan je soldeertin heel eventjes bij de punt van de bout waar deze je onderdelen raakt.

Het het druppeltje tin wat daar nu gesmolten is, geleidt de hitte heel goed waardoor je werkstuk snel heet genoeg zal zijn.

Meest Simpele Electronische Schakeling Ever ...

Lang verhaal, maar nu nog echt uitvoeren. We maken de Meest Simpele Electronische Schakeling Ever ... denk ik ... hij is in ieder geval heel simpel.

Wat heb je nodig:

  • 1 led lampje
  • 2 snoertjes
  • 1 weerstandje
  • 1 batterijhouder met batterijen.

Nu maak je een snoertje aan een pootje van de led, en de weerstand aan het andere pootje en daar gaat weer een stukje snoer aan. Normaal zou je dan een mooi circuit diagram krijgen met allerlei wonderlijke tekens erin. Dat hoeft gelukkig niet. Deze was echter simpel had je al gelezen dus voor alle volledigheid toch maar het circuitdiagram. Probeer voor de grap eens de verschillende onderdelen te benoemen, als je er niet uitkomt geeft dat niet.

 


Kleine opmerking: Er is een kleine kans dat er nog een voorraadje ouderwetse lampjes te vinden is. Dit hoor je nog wel van je docent. In dat geval hoef je niet eens een weerstand en een led te gebruiken maar pak je gewoon zo'n lampje.


Tip: Snoer is meestal gewoon koperdraad met daaromheen plastic. De meest handige manier van dit te verwerken is het eerst te vertinnen. Dit doe je door met je schaar of de speciaal daarvoor bedoelde striptang een milimeter of twee van het plastig te verwijderen en het koper vervolgens met je soldeerbout heet te maken. Heel even wat soldeertin ertegenaan houden totdat het in het koper smelt.

Als je vandaag erg avontuurlijk bent ingesteld kun je ook nog een stukje snoer tussen de weerstand en de led doen. Het moet er ongeveer zo uitzien:

 

Dan de grote test: Doe de snoertjes aan de batterij ... als de led aangaat dan heb je het goed gedaan, als hij uitblijft dan niet. Als het hele gebeuren uit elkaar valt dan heb je zeker niet goed gesoldeerd!


Je had een klein voordeel als je Paper Circuits al gedaan had inderdaad. Zo niet dan ben je er misschien tegenaan gelopen dat de led lamp een plus en een min pool heeft. Zoek zelf even op hoe dit zit ergens op internet of vraag het aan iemand uit je klas als je er zelf niet uitkomt.


We proberen het milieu te sparen en hergebruiken dus zoveel mogelijk onderdelen. Als je klaar bent soldeer dan alles weer even uit elkaar en ruim het op als het nog gebruikt kan worden.

Challenge

Dan de challenge of uitdaging of eindopdracht: Hiervoor ga je geen heel apparaat in elkaar solderen, maar je gaat wel zoals dat heet 'kilometers maken'.

Misschien ben je bij een 3D opdracht al draadmodellen tegengekomen. Dit zijn 3D vormen die alleen uit lijnstukken bestaan. Voor de challenge heb je wat 3D inzicht nodig. Hieronder wat voorbeelden zodat je weet waar het over gaat:

     


Hou het supersimpele electrische schema nu ook even in je achterhoofd en tel deze bij elkaar op: Je gaat een draadmodel in elkaar solderen met daarin verwerkt een aantal ledlampjes. Je kunt een dobbelsteen maken, een vuurtoren, een auto of een spook of wat je zelf als idee hebt. Er zijn wel beperkende factoren:

  • Je krijgt per persoon dat meewerkt 15cm soldeertin.

Snoer, ijzerdraad, batterij(en) en lampjes mag je wel gewoon pakken.

LET OP: Ijzerdraad heeft veerkracht. Als er een druppel gesmolten soldeertin aan hangt te bungelen en je stoot tegen het ijzerdraad wordt de druppel gelanceerd. Zet dus een veiligheidsbril op en let daarnaast goed op elkaar.

Tips en truuks:

  • De min polen van de ledlampjes kun je gewoon aan je draadmodel vastmaken, dit maak je dan weer aan de min pool van de batterij. Hierdoor heb je alleen snoertjes nodig voor de plus pool van de ledjes.
  • De batterij kun je er uiteraard gewoon los bij laten bungelen. Probeer deze echter in je ontwerp in te passen in wat je maakt zodat het een geheel wordt.