做一台熱風筆與大功率的二合一 Weller 主機

duke83

前由：
想購置一台輕巧的熱風主機來用，找一找發覺 Weller 的 HAP1 最合我用風量與風嘴都不大，而且在手柄上有熱風動作開關使用時比較安全，主機是搭配 WAD 101 100W 的專用主機，可調溫度與風量但需要外掛打氣設備（缺點）。

另外還需要一台大功率的主機能夠搭配 100W 以上的手柄，當然的同牌子的 WP120 與 WSD 151 是不錯的選擇。


發想：
拆過 Weller 主機的人應該都知道其主機非常簡單零件少又耐用，只有控制板板、變壓器與外殼這樣而已，從掏寶找主機要能同時滿足“好的控制板”與 “110V 的變壓器”與“漂亮不磨損的外殼”這三大要件很難。控制板是最不會壞且重量最輕的元件，變壓器很重尤其是大瓦數的更重光運費就得花上一大筆錢，外殼反正都只是塑膠殼可以自己動手做要圓要扁都可以。

開始：
打定主意後就開始搜集材料，首先要買到好的手柄 HAP1 與 WP120，二手的要注意發熱器阻抗要對否則買到壞的再換發熱器就很不划算了，二手的手柄套筒可能外觀很差但能夠買到正品換新即可，全到手後就能開始物色控制板了。
WAD 101 與 WSD 151 的控制板非常相像畢竟是同時代的產品，差別在主控晶片程式還有一小部分的元件，兩者只要變壓器的電流足夠都能輸出到 150W，而另一款較小功率的 WSD 80 功率晶體沒有拉線到外部扇熱片上。買到的 ＷSD 151 賣家剛好附送了一片裝在屁股的散熱片正好合用。

左邊是 WSD 151 板子，右邊是 WAD 101 板子。


上下前後疊合一起才能有效減少主機的正面面積。


背面新增一片 DC 降壓版要給打氣幫浦用的。


變壓器要在台灣買，不但有 110V 的抽頭又能節省運費，找到體積小又高效率的音響用環形變壓器，二次共有四個獨立繞組 24V 兩組 15V 兩組共 200W，24V 有 4A 給手柄用 15V 給控制板用，獨立供給兩片控制板與兩個手柄各自使用。

購入參考價格：
HAP1 手柄 $800，WP120 手柄 $750，WP120 新套筒 $400，WAD 101 機板 $400，WSD 151 機板含後散熱片 $300，變壓器 $950，面板開關與 VR $165，打氣幫浦 $45，模型漆兩色 $90。
ABS 板由於是現成的沒算錢，還有一小段 5mm 的銅管與 4mm 的矽膠管用量很少也沒算。

製作：
所有料件都到手後就能開始規劃機構，目標是小型化主機才能放在桌上的有限空間裡，二合一主機要做到一台傳統主機之大小體積。
用 2mm 的白色 ABS 板來做外殼，ABS 是很好用的工程塑膠材料穩定不變質且容易切割與黏合，以前研發新產品時就常常用塑膠板來做暫用外殼展示給客戶看。

材料與工具

切割使用溝刀劃三分之一深度再折斷即可，修邊可以用小鉋刀與美工刀，黏合使用 ABS 專用黏膠約五分鐘就能固定住約 12 小時後就有足夠的強度。

事前都沒有畫圖直接就是邊做邊想約幾個小時後就做出外殼成品了。




白色原色不符合烙鐵主機的風格所以用模型漆與噴筆噴了個全黑，噴好後又怕日後使用會掉漆所以又全機包膜，只是先用文具店買的有背膠透明膜但不太滿意改天再來換成手機專用的膜會比較漂亮。


外殼上蓋還沒做，做好先用個幾天後再來補做。

裝配：
有合適的專用外殼後裝配就很簡單了，先裝控制板再放變壓器再上後散熱片最後才裝上打氣幫浦不到幾小時就全部裝好，由於事前主控板都有測試過且部分零件為了減少空間都有挪動位置，測試使用一次就成功了。
配合打氣幫浦的工作電壓增加了一片 DC 可調降壓板，從面板旋鈕可調整 0 到 10 伏，這樣就完成風量調節功能了。





使用：
這台本質上就是 Weller 熱風筆只是外殼不是原廠的，初次使用並不像傳統接觸式的烙鐵頭那麼好用，加熱慢（只有100W）又溫控不穩定（控溫電路原設計與熱風口的問題）要多用多練習才會比較好用，例如我只是想拆或焊接 0805 與 SOT-23 的 SMD 元件但速度就是比不上傳統烙鐵，練習時建議搭配外接測溫線之數位溫度計來用（不要用測烙鐵頭的專用溫度計塑膠外殼會吹融），您就能夠知道調多少溫度又多少風量時在出風口位置幾 mm 處是多少溫度，共有三個變數溫度風量與時間其中溫度又會受風量影響所以要花一點時間來熟悉他。



缺失：
由於是配合現成主控板零件去做的外殼，所以面板部品的配置不平衡不美觀，但因為這不是要賣的商品所以就不要強求了。
ABS 用料搭配很重的變壓器所以全機機械強度遠遜於 Weller 原廠製品，原廠有很強的工業設計與使用特殊的含纖維工程塑膠所以很耐摔，我沒有拿來帶去的需求只會貢奉在固定點。
手柄接頭沒有鎖定環，原廠的是與面板合成一體的所以無法單獨買到，有想過用 3D 列印來複製一個，但因為目前接觸點還不會太鬆，先用看看改天如有需要再來抓尺寸畫圖。

後言：
由於這是個工作記錄想儘可能的寫清楚所有的過程，還會再回來補充 Weller 熱風筆主機的工作原理或其他的，如果有任何問題我會就我所知道的來回答。
出發點只有一個，常用的工具儘可能弄的順手一點，傳統熱風槍大又重且用起來很危險只適合維修不適合研發或亂搞使用。
還想用土炮的方式來做便宜版的熱風筆，要用 80 W 的木柄烙鐵來改造，現在已經有初步心得了改天再來發表成果，先預告一下。

cremaker

工很厚哦！

帥呆了！

sandy319

當版主的第一次獻文,
一個字  讚!
{:22_1729:}

wish

雖然是做外殼，但是這種卻是非常費工，痞酷網好像很少這種自製的文章，當版主就是需要帶做，所以比較辛苦，大家要多向發教學帖或維修實例帖的會員們多些鼓勵。

康品穎

看吧!我沒亂講:博學多聞，技術好，有實力的人才。讚!

scottwang

就是它,就是它,就是ˋ那個廣告看起來好像很高貴的醫療儀器,價格也很貴的廠牌 ...

ericchou

"ABS 用料搭配很重的變壓器所以全機機械強度遠遜於 Weller 原廠製品，
原廠有很強的工業設計與使用特殊的含纖維工程塑膠所以很耐摔，
我沒有拿來帶去的需求只會貢奉在固定點。"

雖然ABS板材機盒無法承受重壓/大力撞擊...等。
但若想加強這方面疑慮，還是有機會的
可試試外/或內殼加鎖上一些鋁擠型板條
類似籠型結構包住外盒或撐在內殼
這樣殼狀物件也可增加很高的強度。

材料示意圖














籠狀骨架結構示意圖 (內骨架 / 外骨架)

peter180

感谢分享！
DIY无价～期待下一版！

wish

這一篇看完我總是覺得少了什麼，或有個美中不足的地方


剛剛終於讓我想起來了，就是整台都是黑漆漆的都沒有字..........

tsai5371

wish 發表於 2018-1-13 04:26 PM
這一篇看完我總是覺得少了什麼，或有個美中不足的地方

橡皮人真是毛
還說別人美中不足
自己毛就算了
還要毛別人
阿不然你設計一台好看的來聞香一下.緊酸

baolin77

有實力的人。讚!

wish

tsai5371 發表於 2018-1-13 05:07 PM
橡皮人真是毛
還說別人美中不足
自己毛就算了

我只是好意啊！tsai5371應該是還在更年期當中........粉兇

tsai5371

wish 發表於 2018-1-13 09:58 PM
我只是好意啊！tsai5371應該是還在更年期當中........粉兇

大人阿冤枉啊!!!  Orz  別把我關禁閉n_100|
大夥評評理我哪有兇,是不是很讚了
橡皮人還挑毛病~~大家說對吧~對吧!!!

duke83

wish 發表於 2018-1-13 04:26 PM
這一篇看完我總是覺得少了什麼，或有個美中不足的地方

要印字上去是不難，但是要印什麼字上去就很難決定，所以就感覺很難看。

等改天如果真用不上拿出來標酷幣時再來弄好看點應該可以多賺幾個錢吧。

tsai5371

duke83 發表於 2018-1-13 10:28 PM
要印字上去是不難，但是要印什麼字上去就很難決定，所以就感覺很難看。

等改天如果真用不上拿出來標酷幣 ...

剛剛在夢裡屈指算了一下聽說橡皮人建議印上


                           Wish


                                    

Axel

這個應該進Maker版。
幾霸昏

yiy123

這就很厲害了==>事前都沒有畫圖直接就是邊做邊想約幾個小時後就做出外殼成品了。

用畫圖的都還要修修改改許多次...

ysniwo

請問 : 打氣幫浦 $45 那裡購買煩請樓主告知 或 樓主有貨可以割愛一個給我 謝謝..

duke83

yiy123 發表於 2018-1-18 10:06 AM
這就很厲害了==>事前都沒有畫圖直接就是邊做邊想約幾個小時後就做出外殼成品了。

用畫圖的都還要修修改改 ...

真的是這樣啊！畫圖對我而言實在是不熟而太慢尤其是畫 3D 的。
物品都在手邊後先從面板開始畫好相關開孔位置後就能開孔與削磨，孔位對好後再來想如何固定控制板。
再核算好變壓器位置後就能抓出底板的尺寸，再來才是背板與散熱片的結合考量。

實際上用了好幾天的空閒時間，真正動手的全部時間加起也就幾小時而已。
以前都有在玩塑膠組合模型與遙控模型，該有的工具與技巧全都足備，所以做這個小玩意都不是問題。

duke83

ysniwo 發表於 2018-1-18 11:17 AM
請問 : 打氣幫浦 $45 那裡購買煩請樓主告知 或 樓主有貨可以割愛一個給我 謝謝.. ...

二手的就是，http://goods.ruten.com.tw/item/show?21721351840431

實際上我買兩個，另一個備用。

duke83

現在來補上完成圖，因為外皮衣服做好了給他穿上。

特別去找這種跟原廠類似的青色漆。

做好後擺到工作桌就定位可以開始服役了。

前排這幾隻手柄由左而右是 80W, 120W 與 100W 熱風筆，上頭那隻是服役超過 20 年的 45W。
以後可以應付更多種焊接或拆焊的工作需求了，工具先弄齊全後再來練功夫。

現在要來補充說明這隻熱風筆的工作原理說明。
這隻型號 HAP 1 的熱風筆好像沒有後繼機型，其規格是 24V 100W，直接先來看拆開外殼後的圖。

黑色方塊是按鍵有按才會控制送風馬達，藍色 SVR 是溫度校正用的（翻遍了原說明書都沒說如何校正，目前是設定為 400 度時來做校正）。
左邊發熱線組共有三條線，兩條紅線就是發熱鎢絲，藍色是靜電消除防護引線，竟然沒有溫度感應器？這是我當時剛拿到他感到最詭異的地方。

這要來從傳統 Weller 手柄來說起，其接線引腳如下。

發熱鎢絲在 1, 2 腳，瓦數越大這 1, 2 腳的阻抗就越低，80W 的手柄阻抗約為 7.2 Ohms，手柄正確阻抗公式為 R = 24 x 24 / W。
溫度感應器在 3, 4 腳，為正溫度特性， 25 度時阻抗約為 22 Ohms，主機就是判別這個阻抗來決定是否繼續通電加熱。
只要會量這兩個阻抗就能判別此手柄的好壞，尤其是要找二手手柄時特別重要，因為一個新品發熱器會超過一整隻二手手柄的價錢。

而這隻熱風筆真的沒有溫度感應器，我很好奇就將此熱風筆的線路畫出來研究。

那幾個二極體與相鄰電阻就是靜電防護電路，因為乾燥的熱風容易帶靜電，為了半導體元件的安全這樣比較保險。
最右邊第 6 腳接按鍵開關，按下時此腳就接地。第 7 腳就是校正溫度的 SVR 了。
Weller 主機能支援此熱風筆沒有幾款就是因為此熱風筆沒有溫度感應器，大部分的主機讀不到溫度狀態就不會輸出電壓給發熱器。
等我拿到能支援此熱風筆的 WAD 101 的控制板後接上去測量後才知道原來其溫控方式就只是加熱時間控制，類似 PWM 的工作原理脈波寬度約在一秒左右，當您的主機溫度設定的比較高此脈波的時間寬度就長一點反之就短一點，就好像傳統 110V 烙鐵自行加調光器來調控溫度ㄧ樣的作用。

Weller 果然還是用最傳統最少元件且最可靠的方式來設計烙鐵，其進步與演進大都還是在材料與結構上例如傳導熱的方式，這些結構的差異我也很難用文字來敘述只有您自己親自來體會與觀察才會比較清楚。

歡迎來討論。