HO Platinenmasten und 3D Druck

Decoder und Zubehör

7 mm hoch

SMD-Löten, mein erster Versuch mit Heizplatte und Lötpaste

Material:

-- Lötpaste 138°C, Kartusche + Nadel mit empfehlenswerte Ausdrückhilfe
Die 138°C Lötpaste empfehle ich hauptursächlich für die empfindlichen WS2812 2020.
-- Kleine 150 °C einstellbare Heizplatte (Mit Heißluft, sollte das auch funktionieren?)
-- Flussmittel
-- Isopropanol
-- Pinzette

Mit der Nadel auf den Pads, sparsam einen Streifen Paste machen.
Siehe Nachtrag weiter unten!
Zunächst wollte die Paste nicht am Pad kleben (Klumpenbildung), habe daher ca. 20 mm durch die Nadel ausgedrückt.
Die SMD-Bauteile möglichst genau auf die Pads/Paste drücken. Polarität beachten.

Ich habe auf ein Papier eine Skizze vom Signal gemacht und die Bauteile vorab in Einbaulage sortiert.
Die LEDS haben am GND eine Farbmarkierung. Alle LEDS habe ich mit Multimeter-Diodentest überprüft. Eine gelbe war defekt
Heizplatte auf 145 °C vorgeheizt
Die Platine auf die Heizplatte legen und beobachten, ob die Lötpaste verläuft.
Bei meinem Versuch ist die Paste an der grünen LED am oberen Bereich vom Schild etwas später aufgeschmolzen.
Die Bauteile richten sich in dem flüssigen Lötmittel selbstständig aus. Eventuell etwas Flussmittel anwenden.

Der Vorgang sollte maximal 90 Sekunden nicht überschreiten.
Besonders die WS2812 möglichst kurz erhitzen und nicht über 150 °C aufheizen.
Die winzigen WS2812 2020 habe ich nicht funktionsfähig löten können. Habe die Lötdads geändert!
Werde die Platinen bestellen und testen, falls Interesse daran besteht.
Die Platine habe ich mit Isopropanol gereinigt. Ist eventuell auch vor dem Löten empfehlenswert
Alle LEDs (geht nicht mit WS2812) mit Diodentester auf Funktion getestet.

Die Signale werden für SMD-0805-LEDs/WS2811 ,WS2812-RGB-2020 und 1,8mm LEDs verfügbar sein.
Die LEDs werden auf einer Mastenplatine gelötet und nur am Signalfuß angeschlossen.
Daher keine Kabelverlegung im Masten.

Die WS2812 Version hat immer 4 Kabelanschlüsse 5V, GND, DI, DO.
Über meinen DCC WS2811 LED Decoder können die Signale kostengünstig angesteuert werden,

Montageempfehlung:

Platine-Bauteile löten und auf Funktion Testen
Die Anschlusskabel an der Platine löten.
Signal elektrisch überprüfen.

3D-Teile drucken.
Das Signalschild möglichst mit schwarzem Filament drucken. Das verhinder das Duchleuchtet
Setze die Teile nach dem Drucken provisorisch zusammen. Druckreste entfernen.

Die Mastplatine sollte bündig in den Sockelschlitz passen.
Die Platine ist 9 mm und den Schlitzabstand habe ich auf 9,4 mm in FreeCAD definiert.
Leider sind die Toleranzen sehr groß. Bei dem 9,4 mm passt die Platine gerade so rein.
Ein Tag später war die Platine lose im der Schlitzpassung.

Du kannst bei Problemen im Slider den Sockel etwas skalieren. 1 % = bei 9 mm knapp 0,10 mm
Falls die Passung zu stramm ist, kann die Platine ein wenig abgeschliffen werden.

Platine ohne Sockel in die Montagehilfe legen. Achtung: Das Ankleben (Silikonspray) an der Montagehilfe vermeiden!
Das Signalschild, Platine und Mastenverkleidung ausrichten. LED-Seite beachten!
Zwischenschild auf der Platine kleben und Signalschild auf das Zwischenschild.
Bei Resindruck das kpl. Signalschild auf die Platine
Die Montagehilfe ist je nach Talent nicht unbedigt nötig!
Mit feinem Schmirgel die Stirnflächen etwas glätten.
Jetzt die Mastverkleidung genau ausrichten und auf die Platine kleben.

Das Signal in den Sockel stecken.
Signal nach belieben lackieren.
Bake weiß/rot lackieren.  Ich verwende einen Eddig,
Die Anbauteile E-Kasten, Korb und Bake ankleben.

Falls man das besser machen kann, dann kannst Du gerne im Forum darüber berichten.

Das schreiben von Anleitungen ist nicht so mein Talent.
Ich bin für jede Hilfe dankbar.

Die LED SMD 1206 Signale haben für jede LED einen GND-Anschluss und einen gemeinsamen Plus als Rückleiter.
Die Anschlüsse können konventionell über Widerstände angeschlossen werden. Bei Wechselspannung muss eine Diode im Rückleiter sein.

Ich empfehle die WS2811-Knoten zusammen mit meinem DCC-WS2811-LED-Decoder.

Es ist eventuell angebracht, dass zusammen geklebte Schild an den Seiten, mit feinen Schmirgelleinwand zu glätten.

Ich habe mal versucht, das Front- und Hinterteil vom Schild als Ganzes mit meinem Filamentdrucker zu drucken. Das Ergebnis ist besser als erwartet. Nur mit der Sonnenblende bin ich nicht zufrieden. Ich vermute, dass es besser wird, wenn ich die Ecken abschräge. So habe ich das auf einer Seite gemacht.

Sieht schon besser aus. Mit etwas Nacharbeit wäre das für mich in Ordnung. Ich mach die Schirme noch 0,2 mm dicker, dann sollte das auch mit einer 0,4-mm-Düse funktionieren.


Das Signal ist dann auch mit einem Filamentdrucker schnell aufgebaut.

Wenn man das Schild mit einem Filamentdrucker in zwei Hälften druckt, ist das Ergebnis um einiges besser. Das muss man dann selber abwägen.

Mit WS2811 Knoten und LEDs am Schild. 4 Kabel müssen durch den Masten.
Die Schilder sind beidseitig bestückt, und daher nicht ao kostengünstig!

Das Projekt wird voraussichtlich bis ende Mai abgeschlossen

Sn42Bi58, 138°C Lötpaste

V1 LED Version

Die LEDs werden künftig als SMD 0805 Verbaut

Anschlüsse V2, als Lötpads Beidseitig

9 X 24 mm

Um ein Signalbild zu konfigurieren, bekommt jeder Begriff eine DCC-Adresse A oder B.

Am besten trägt man alle möglichen LED-Nummern in die Tabelle ein.

Bei dem Ausfahrsignal sind 6 Lampen vorhanden.
Für eine Lampe sind 3 LED-Nummern bei RGB und 1 Nummer für die LED-Version nötig.

Daher bei RGB Nummer 1 bis 18 der Reihe nach in die Tabelle eintragen. Das sind dann 6 Zeilen mit der gleichen DCC-Adresse.
Für LED werden 6 LED-Nummern verwendet. Das sind dann 2 Zeilen mit gleicher DCC-Adresse.

Aus den LED-Nummern wählt man dann die aus, welche leuchten sollen. Der Rest wird dann ausgeschaltet.

Das wiederholt man dann für jeden Signalbegriff mit einer anderen DCC-Adresse.
Für die Modellbahsteuerung ist es von Vorteil, wenn die DCC-Adressen lückenlos nacheinander gewählt werden.

Zum Beispiel: Ausfahrahrsignal oder 6 LEDs

Grün          DCC 100 A LED 1 Startadresse = 100A
Rot/Rot      DCC 100 B LED 2 + 3
Grün/Gelb         DCC 101 A LED 1 + 4
Rot/Weiß/Weiß DCC 101 B LED 2 + 5 + 6 Ende

Neuer Knoten Start DCC 102A LED 7
WS2811 Knoten hat 3 LED Ausgände dager dann LED Nummer 7,8 + 9.

Für Ws2811 LED ist in Blinken eine Eingabehilfe vorhanden.


Mit meinem Decoder könnte es bei den WS2812 2020 Probleme mit unterschiedlicher Leuchtkraft geben.
Ich möchte noch ein ESP32 Programmieren, der für jede LED Nummer die Leuchtkraft einstellbar macht.
Kann aber nichts versprechen!

Die Signale V1 bis V4 sind außerlich alle gleich. Nur das Zwischenschild ist an den jeweiligen LEDs angepasst. Bei V4 mit 1,8 mm LEDs ist das Schild dicker, weil die LEDs mehr Platz brauchen.
Die Platinen sind alle unterschiedlich.

Viele 3D-Druckteile für V1 bis V4 sind identisch. Optisch sehen die Signale V1 bis V3 gleich aus. V4 Signale haben eine dickeres Schild, um die 1,8mm LEDs zu ermöglichen.

Die 3D STL-Daten können kostenlos per E Mail bei mir bezogen werden.

Lötpasten mit leichtem Zittern genau auftragen:

Ich verwende Lötpaste aus einer Kartusche und 1 mm Nadel.

Ich setze die Nadel mit etwas Druck auf das Lötpad, und habe so den Punkt fixiert.
Dann presse ich die Paste so auf das Pad, und beobachte dabei mit einer Lupe die Austrittsmenge.
Eventuell dabei die Kartusche etwas seitlich kippen.

Bei größeren Pads, das an den freien Stellen wiederholen.
Verwende wenig Paste, nach dem Löten kann man dann gut abschätzen, ob die Menge reicht.Die Bauteile werden mechanisch nur gering belastet, daher muss das nicht perfekt sein.

Ich kann die Platinen auch bestücken lassen. Das ist aber erst ab ca. 50 Plainen von einer Sorte wirtschaftlich. Für große Anlagen aber eventuell eine Möglichkeit.

45 Bestückte Masten - Platinen kosten ca- 100,00 € = 2,23 € pro Stück
90 Stück kosten nicht viel mehr. Schätze 140,00€ = 1,55 € pro Patine
Eventuell kann ich später mal Ausfahrt,Einfahrt und Blocksignale in einer Bestellung als Paneele machen.

Das löten der SMD Bauteile erfordert etwas Übung, ist aber mit etwas Übung und meiner Anleitung. leichter als vermutet. Alternativ habe ich auch Signale siehe V4 , mit 1,8mm LEDs gemacht.

Ich habe nicht die Geduld, alles zu testen! Bitte melden, falls ich was verbessern oder Fehler beheben soll.

R + G B

Einfahrschild
Filamentdruck