Im einundzwanzigsten Video des Weihnachtskalenders zum IoT-Haus-Projekt von Stern Didactic wird es praktisch: Nachdem die Leiterplatte in Fusion 360 entworfen und gefertigt wurde, zeigt Nicolai Stern nun den Lötprozess. Damit wird die elektronische Schaltung des IoT-Hauses zum Leben erweckt, indem LEDs, Widerstände und Transistoren ihren festen Platz auf der Platine finden und elektrisch miteinander verbunden werden.
Vorbereitung des Lötens
Bevor es losgeht, legt Stern die benötigten elektronischen Bauelemente und Werkzeuge bereit. Hierzu gehören neben der Platine selbst unter anderem ein Lötkolben, Lötzinn und eine Halterung, um die Platine in einer stabilen Position zu fixieren. Durch die ordentliche Vorbereitung können alle Komponenten zügig und sicher verlötet werden.
Ein wichtiger Hinweis: In diesem Prototypen gab es einen kleinen Beschriftungsfehler für die Transistoren auf der Platine. Dieser Umstand wird flexibel gelöst, indem die Transistoren schlicht umgekehrt eingelötet werden, um die richtige Funktion sicherzustellen. Das zeigt, dass auch im professionellen Umfeld kleine Anpassungen an Prototypen ganz normal sind.
Der Lötprozess im Detail
Sobald alle Bauteile an ihren vorgesehenen Stellen platziert sind, beginnt der eigentliche Lötvorgang:
1. Platinenpositionierung: Die Platine wird gedreht oder in einer Halterung fixiert, sodass die Lötstellen bequem zugänglich sind. Eine stabile Arbeitsposition erhöht die Qualität der Lötstellen und beugt Fehlern vor.
2. Vorwärmen der Lötstelle: Mit dem heißen Lötkolben wird die Lötstelle kurz erwärmt. Das schafft optimale Bedingungen, damit das Lötzinn später gut anhaftet und eine saubere Verbindung entsteht.
3. Auftragen des Lötzinns: Anschließend wird das Lötzinn an die erwärmte Lötstelle gehalten. Eine Faustregel, die Stern empfiehlt, ist das Abzählen etwa bis 21, bevor das Lötzinn wieder entfernt wird. Dieser Zeitraum stellt sicher, dass das Lötzinn vollständig geschmolzen ist und eine zuverlässige, homogene Lötverbindung entsteht.
4. Vermeiden kalter Lötstellen: „Kalte Lötstellen“ entstehen, wenn das Lötzinn nicht ausreichend erwärmt wurde. Das kann zu Wackelkontakten oder Ausfällen im laufenden Betrieb führen. Durch das sorgfältige Vorwärmen und die kurze Wartezeit mit anliegendem Lötzinn lässt sich dieses Problem vermeiden.
Fazit
In diesem Video zeigt Nicolai Stern praxisnah, wie aus einem theoretisch entworfenen Schaltplan und einer fertigungsreifen Platine eine funktionierende Elektronik wird. Das sorgfältige Platzieren, Ausrichten und Verlöten der elektronischen Komponenten ist ein zentraler Schritt, um die zuvor in Fusion 360 geplante Schaltung in die Realität zu überführen.
Auch wenn bei Prototypen gelegentlich kleine Anpassungen notwendig sind – wie der vertauschte Einbau der Transistoren – gehört dies zum Entwicklungsprozess dazu. Das Ergebnis ist eine robuste, funktionierende Elektronik, die das IoT-Haus mit Leben füllt und die Grundlage für die spätere Inbetriebnahme und Erprobung legt.
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