Weller WXHotAir

Wenn beim Rework Leistung allein nicht ausreicht

Bauteile werden kleiner, Baugruppen dichter und Leiterplatten thermisch anspruchsvoller. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an kontrollierte und nachvollziehbare Reparatur- und Nacharbeitsprozesse. Gerade beim Austausch von SMD-Bauteilen entscheidet deshalb nicht allein die maximale Temperatur über das Ergebnis. Entscheidend ist, wie gezielt Wärme in die Baugruppe eingebracht und wie gut der Prozess überwacht werden kann.

Genau für solche Anwendungen hat Weller die WXHotAir entwickelt. Das Heißluft-Rework-System verbindet bis zu 900 W Leistung mit externer Temperaturüberwachung, zwei Möglichkeiten zur Vakuumaufnahme und der optionalen Einbindung einer Windows-Software. Die Station kann eigenständig betrieben oder in die WXsmart-Plattform integriert werden.

Warum moderne Baugruppen das Heißluft-Rework schwieriger machen

Bei einer Leiterplatte mit geringer thermischer Masse lässt sich ein Bauteil vergleichsweise schnell auf die notwendige Temperatur bringen. Anders sieht es beispielsweise bei Multilayer-Leiterplatten, größeren Masseflächen oder einem hohen Kupferanteil aus.

Hier wird ein erheblicher Teil der eingebrachten Wärme von der Baugruppe aufgenommen und verteilt. Für das Rework entsteht damit ein Zielkonflikt: Die Lötstellen müssen ausreichend erwärmt werden, gleichzeitig sollen angrenzende Bauteile und die Leiterplatte selbst thermisch möglichst wenig belastet werden.

Die reine Einstellung einer hohen Heißlufttemperatur löst dieses Problem nicht. Relevant sind vielmehr eine ausreichende thermische Leistungsreserve, eine geeignete Düse, ein definiertes Temperaturprofil und die Möglichkeit, die tatsächliche Temperatur an der Baugruppe zu beobachten.

Weller nennt gerade Leiterplatten mit hohem Kupferanteil und hoher thermischer Masse als einen Anwendungsbereich der WXHotAir. Der Temperaturbereich liegt zwischen 50 und 600 °C.

Bis zu 900 W für thermisch anspruchsvolle Rework-Aufgaben

Die WXHotAir arbeitet laut aktueller Herstellerinformation mit einer Nennleistung von 800 W und einer Spitzenleistung von bis zu 900 W. Damit richtet sich das System insbesondere an professionelle Anwendungen in Rework und Reparatur, Entwicklung und Produktion.

Der praktische Vorteil einer hohen Leistungsreserve liegt nicht darin, Bauteile einfach mit möglichst hoher Temperatur zu beaufschlagen. Sie ermöglicht vielmehr, auch bei einer Baugruppe mit hoher Wärmeaufnahme ausreichend Energie bereitzustellen.

Für den Rework-Prozess ist das ein wichtiger Unterschied. Die am Gerät eingestellte Lufttemperatur und die tatsächlich am Bauteil beziehungsweise an der Leiterplatte auftretende Temperatur sind nicht zwangsläufig identisch. Größe der Baugruppe, Kupferflächen, Luftstrom, Düse, Abstand und weitere Faktoren beeinflussen den realen Temperaturverlauf.

Genau deshalb kombiniert Weller die Heizleistung mit einer zusätzlichen Temperaturüberwachung. Weitere technische Daten und ein Datenblatt finden sie auf der WXHotAir Produktdetailseite.

Zwei Thermoelemente überwachen die Temperatur an der Baugruppe

An die WXHotAir können zwei externe Thermoelemente vom Typ K angeschlossen werden. Damit lässt sich die Temperatur während des Rework-Prozesses direkt an relevanten Punkten der Baugruppe erfassen.

Das ist insbesondere dann interessant, wenn ein definiertes Temperaturprofil eingehalten werden soll. Ein Sensor kann beispielsweise in der Nähe des zu bearbeitenden Bauteils positioniert werden, während ein zweiter Messpunkt einen kritischen Bereich der Leiterplatte überwacht.

Die Temperaturregelung der Heißluft und die tatsächliche Temperaturentwicklung auf der Baugruppe lassen sich dadurch getrennt betrachten. Statt sich ausschließlich auf den eingestellten Stationswert zu verlassen, erhält der Anwender zusätzliche Prozessdaten aus der konkreten Anwendung.

Temperaturprofile dokumentieren statt nur einstellen

Für Entwicklungsbereiche, Reparaturarbeitsplätze und Anwendungen mit Dokumentationsanforderungen bietet Weller zusätzlich eine Windows-Software für die WXHotAir an. Sie ermöglicht unter anderem Live-Sensortracking, grafische Temperaturverläufe, Benutzerverwaltung und eine projektbezogene Speicherung von Prozessdaten.

Damit verändert sich auch die Rolle der Heißluftstation. Sie dient nicht mehr nur dazu, Temperatur und Luftstrom bereitzustellen. Temperaturprofile können aufgezeichnet und später nachvollzogen werden.

Das kann besonders bei wiederkehrenden Rework-Aufgaben hilfreich sein. Wurde für eine bestimmte Baugruppe ein geeigneter Prozess entwickelt, stehen die aufgezeichneten Daten als Grundlage für weitere Bearbeitungen zur Verfügung.

Für einzelne Reparaturen mag eine solche Dokumentation nicht immer notwendig sein. In Entwicklung, Qualitätssicherung oder professionellen Reparaturprozessen kann die Rückverfolgbarkeit dagegen eine wichtige Rolle spielen.

Bauteile direkt mit der Düse aufnehmen

Ein weiterer Bestandteil des Systems ist die Vakuumfunktion. Die WXHotAir bietet zwei Möglichkeiten, ein erwärmtes Bauteil aufzunehmen: über ein externes Vakuumsystem der Station oder über die im Handstück integrierte Vakuumfunktion.

Damit können geeignete Bauteile nach dem Aufschmelzen der Lötstellen direkt aufgenommen werden. Ein zusätzlicher Arbeitsschritt mit einem separaten Werkzeug kann je nach Anwendung entfallen.

Gerade bei größeren SMD-Komponenten ist die Verbindung aus Erwärmung und anschließendem kontrolliertem Anheben interessant. Entscheidend bleibt dabei die passende Abstimmung aus Düse, Temperaturprofil und Bauteilgeometrie.

Die richtige Düse gehört zum Prozess

Ein leistungsfähiges Heißluftsystem kann nur dann gezielt arbeiten, wenn die Luft passend zum Bauteil geführt wird. Für die WXHotAir stehen deshalb unterschiedliche Düsenformen zur Verfügung.

Weller führt unter anderem Runddüsen sowie zwei- und vierseitig beheizende Düsen für die WXHotAir. Die NQ30 aus dem Lieferumfang des bei Weidinger angebotenen Sets besitzt beispielsweise eine vierseitig beheizte Bauform mit Abmessungen von 17,5 x 23,5 mm. Das Set ist darüber hinaus mit Düsen der Familien NQ, ND, NR und TNR kompatibel.

Die Auswahl sollte sich an der jeweiligen Bauform orientieren. Ziel ist es, die benötigte Energie möglichst gezielt dort einzubringen, wo sie für den Rework-Prozess benötigt wird.

Standalone oder als Teil der WXsmart-Plattform

Nicht jeder Arbeitsplatz benötigt dieselbe Infrastruktur. Weller hat die WXHotAir deshalb für unterschiedliche Nutzungsszenarien ausgelegt.

Sie lässt sich als eigenständige Heißluftstation betreiben und über die Windows-Software nutzen. Gleichzeitig kann sie in die WXsmart-Plattform eingebunden werden. Innerhalb dieses Systems unterstützt die WXHotAir die zentrale Steuerung und Rückverfolgbarkeit von Rework-Prozessen.

Für bestehende WXsmart-Arbeitsplätze ist das besonders interessant, weil Heißluft-Rework als zusätzliche Funktion in das vorhandene System integriert werden kann. Für einen eigenständigen Reparaturplatz ist der Betrieb dagegen auch ohne eine WXsmart-Station möglich.

Das stapelbare Gehäuse mit Abmessungen von 191 x 162 x 106 mm ist zudem auf einen kompakten Arbeitsplatzaufbau ausgelegt.

Für welche Anwendungen ist die WXHotAir gedacht?

Die technischen Eigenschaften machen deutlich, dass sich die WXHotAir nicht primär an einfache gelegentliche Heißluftarbeiten richtet. Weller positioniert das System für professionelle Rework- und Reparaturanwendungen sowie für Entwicklung und Produktion.

Typische Anforderungen sind dabei beispielsweise:

• Rework an Leiterplatten mit hoher thermischer Masse
• Bearbeitung von SMD-Komponenten mit definiertem Temperaturprofil
• wiederkehrende Rework-Prozesse
• Anwendungen mit zusätzlicher Temperaturüberwachung
• Reparaturprozesse, bei denen Temperaturverläufe dokumentiert werden sollen
• Arbeitsplätze mit bestehender WXsmart-Infrastruktur
• ESD-gerechte Elektronikarbeitsplätze

Die WXHotAir selbst ist als ESD-gerechtes System ausgeführt.

Heißluft-Rework wird zum kontrollierten Prozess

Bei anspruchsvollen Baugruppen reicht es zunehmend nicht aus, lediglich eine Temperatur einzustellen und das Bauteil zu erwärmen. Entscheidend wird, was tatsächlich auf der Leiterplatte passiert.

Genau hier setzt die WXHotAir an. Hohe thermische Leistung, externe Temperaturmessung, unterschiedliche Düsen, Vakuumhandling und Prozessaufzeichnung greifen als System ineinander. Damit richtet sich Weller an Anwender, die Rework nicht nur durchführen, sondern den thermischen Prozess gezielt kontrollieren und bei Bedarf dokumentieren möchten.

FAQ zur Weller WXHotAir

Welche Leistung hat die Weller WXHotAir?

Weller gibt eine Nennleistung von 800 W und eine Spitzenleistung von bis zu 900 W an.

Welchen Temperaturbereich bietet die WXHotAir?

Der einstellbare Temperaturbereich reicht von 50 bis 600 °C.

Kann die WXHotAir ohne WXsmart verwendet werden?

Ja. Laut Produktbeschreibung kann sie eigenständig, softwarebasiert oder integriert in die WXsmart-Plattform eingesetzt werden.

Kann die Temperatur direkt auf der Leiterplatte gemessen werden?

Die WXHotAir unterstützt zwei externe Thermoelemente vom Typ K zur Temperaturüberwachung.

Welche Heißluftdüsen sind kompatibel?

Auf der Weidinger Produktseite werden NQ, ND, NR und TNR als passende Düsenfamilien genannt. Weller listet für die WXHotAir unterschiedliche Rund-, Dual- sowie zwei- und vierseitig beheizende Düsen.