Horna de soldado SMD

Abstract

El proyecto consiste en el diseño, desarrollo y verificación de un horno de soldadura para componentes electrónicos tipo SMD, realizado como trabajo final de la carrera de Ingeniería Electrónica en la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Avellaneda. El objetivo principal fue desarrollar un equipo funcional, seguro y de bajo costo que permita realizar procesos de soldadura SMD en entornos de laboratorio, prototipado y pequeñas producciones, independizándonos del equipamiento importado. La soldadura de componentes de montaje superficial representa una etapa crítica en la fabricación de placas electrónicas, debido a la fragilidad térmica de los componentes que necesitan seguir perfiles de temperatura estrictos. Frente a esta problemática, el proyecto propone un horno de convección controlado electrónicamente, capaz de reproducir curvas de calentamiento conforme a la norma IPC/JEDEC J-STD-020, garantizando un proceso de soldadura confiable y repetible. El desarrollo abarcó tanto el diseño electrónico como el mecánico. A nivel de hardware, se diseñó una placa electrónica principal que integra la fuente de alimentación, el sistema de sensado de temperatura mediante una termocupla tipo K, la etapa de potencia para el control de resistencias calefactoras y el microcontrolador STM32F411CE, encargado de ejecutar el control PID. El control del proceso se basa en la reproducción de perfiles térmicos que contemplan las etapas de precalentamiento, remojo, reflujo, pico y enfriamiento. El sistema de calefacción alcanza una potencia total de 1800 W y permite trabajar en un rango de temperaturas de 25 °C a 250 °C. Para la interacción con el usuario se implementó una interfaz gráfica basada en una pantalla táctil de 5 pulgadas con microcontrolador ESP32-S3, que permite seleccionar perfiles de soldadura, visualizar la temperatura en tiempo real y registrar datos del proceso en una tarjeta microSD para uso externo. Desde el punto de vista estructural, el horno fue construido a partir de un gabinete metálico reciclado, aislado térmicamente, ventilación forzada y extracción de aire caliente, logrando una distribución homogénea del calor y condiciones seguras de operación. Finalmente, se realizaron ensayos y mediciones que validaron el correcto funcionamiento del prototipo, demostrando su viabilidad técnica y su potencial aplicación en contextos académicos y productivos