การบัดกรี

งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น หน่วยที่ 11 การบัดกรี พ ร ชั ย ศ รี วิ จ า ร ณ์ ไฟฟ้ากำลัง วิทยาลัยเทคนิคชุมพร

แผนการจดั การเรยี นรู้มุ้งเน้นสมรรถนะ หนว่ ยท่ี 11 สอนครั้งท่ี 12 ชื่อหน่วย จำนวน 4 ชั่วโมง การบัดกรี 1. หัวขอ้ เรื่อง 11.1 ความหมายของการบัดกรี 11.2 เครอ่ื งมือและอุปกรณก์ ารบดั กรี 11.3 เทคนคิ การบัดกรี 2. สาระสำคัญ ตะกัว่ บัดกรี (Solder) คือวสั ดุทที่ ำหนา้ ที่ช่วยเช่อื มประสานรอยต่อสายไฟ ขาอปุ กรณ์ และลายวงจร พิมพ์เขา้ ดว้ ยกนั สว่ นประกอบของตะกวั่ บดั กรปี ระกอบดว้ ยดีบกุ (Tin) และตะกวั่ (Lead) ส่วนผสมของวัสดุทั้ง สองถูกกำหนดไว้เป็นเปอร์เซ็นต์ โดยแสดงส่วนผสมทั้งสองค่าไว้ เช่น 60/40 หมายถึงเป็นตะกั่วบัดกรีที่มี สว่ นผสมของดีบุก 60% และตะกัว่ 40% หัวแร้งบัดกรี (Soldering Iron) ใช้ในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เป็นหัวแร้งทำงานด้วยไฟฟ้า ทำ หน้าที่ให้ความร้อนออกมาโดยใช้ขดลวดความร้อน ส่งผ่านความร้อนไปยังปลายหัวแร้ง มีส่วนหัวบัดกรีเป็น ตัวรบั ความร้อนสง่ ผา่ นไปยังจดุ บัดกรี การบดั กรีจะตอ้ งทำให้จุดบัดกรีเกิดความร้อนเพียงพอ เม่ือใส่ตะก่ัวบัดกรี ลงไปจะเกดิ การหลอมละลายทันที ขนาดกำลังไฟฟ้าของหัวแร้งบัดกรีต้องใช้ให้สมั พันธ์กับขนาดของจดุ บัดกรี 3. สมรรถนะหลัก (สมรรถนะประจำหนว่ ย) แสดงความรู้เกี่ยวกับการบดั กรี 4. สมรรถนะย่อย (สมรรถนะการเรียนรู้) สมรรถนะทว่ั ไป (ทฤษฎ)ี 1. แสดงความรูเ้ ก่ยี วกับความหมายของการบดั กรี 2. แสดงความรู้เกีย่ วกบั เครื่องมือและอุปกรณ์การบัดกรี สมรรถนะทพ่ี งึ ประสงค์ (ทฤษฎ)ี เมือ่ ผูเ้ รียนได้ศึกษาเนื้อหาในบทน้ีแล้ว ผู้เรยี นสามารถ 1. บอกความหมายของการบัดกรีไดถ้ ูกต้อง 2. อธิบายเคร่ืองมอื และอุปกรณ์การบดั กรีไดถ้ ูกต้อง สมรรถนะทั่วไป (ปฏบิ ตั )ิ 1. แสดงทักษะเทคนิคการบดั กรี สมรรถนะท่พี งึ ประสงค์ (ปฏิบัต)ิ เม่ือผู้เรียนไดฝ้ กึ ปฏบิ ตั ใิ นบทนี้แลว้ ผ้เู รยี นจะมที ักษะ 1.บดั กรแี ละถอนการบดั กรีชนิ้ งานได้ถูกตอ้ ง

แผนการจัดการเรยี นรูม้ ้งุ เนน้ สมรรถนะ หน่วยที่ 11 สอนคร้ังท่ี 12 ชอ่ื หน่วย จำนวน 4 ชั่วโมง การบดั กรี 5. กจิ กรรมการเรียนการสอน ในการจดั การเรยี นการสอนรายวิชางานไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์เบ้อื งต้น ได้กำหนดกิจกรรมการ เรยี นการสอนให้ผู้เรยี นไดเ้ กิดการเรยี นรโู้ ดยใชก้ ระบวนการจดั การเรียนการสอนแบบ MIAP และใชเ้ ทคนิคการ จดั การเรยี นรแู้ บบ Active Learning แบบการเรียนรแู้ บบรว่ มมอื (Collaborative learning group) โดยมี ข้นั ตอนการจัดกิจกรรมการเรียนการสอน ดงั นี้ กจิ กรรมการเรียนการสอน (สอนคร้ังท่ี 12) เวลา 4 ชว่ั โมง/สัปดาห์ 1. ครูผู้สอนชแ้ี จงรายละเอียดเก่ียวกบั ชื่อหนว่ ยการเรียนร/ู้ หวั ข้อการเรยี นรู้ สมรรถนะการเรียนรู้ ประจำหนว่ ย การวัดและประเมนิ ผลการเรยี น คุณลักษณะอันพึงประสงค์ และข้อตกลงในการ จัดการเรยี นการสอน 2. ครผู ูส้ อนแสดงตวั อย่างเกย่ี วกับการบัดกรี 3. ครผู ู้สอนถ่ายทอดความรู้ ในหน่วยที่ 11 การบัดกรี 4. ครผู สู้ อนแสดงใบงานการบดั กรแี ละถอนบัดกรชี ้ินงาน พร้อมอธบิ ายข้นั ตอนการปฏบิ ตั ิตามใบงาน 5. ครผู ู้สอนใหผ้ ู้เรียนแบง่ กลมุ่ และปฏบิ ตั ิตามขนั้ ตอนใบงานการบัดกรี 6. ครูผู้สอนประเมนิ ผลการปฏบิ ัติงานของผู้เรยี น และใหผ้ ้เู รยี นช่วยกนั สรปุ สาระสำคญั ของเรอ่ื งที่ เรยี นประจำสัปดาห์ ครเู น้นย้ำใหผ้ ูเ้ รยี นตระหนักถึงหลกั ปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพียงในสว่ นของความ รับผิดชอบในด้านการเรียน ตระหนกั ถึงความมวี ินัย ตรงต่อเวลา และมจี ติ อาสาในการปฏิบัติงาน รว่ มกันในการทำงาน ในเรื่องการบดั กรี

แผนการจัดการเรียนรมู้ ้งุ เน้นสมรรถนะ หน่วยท่ี 11 สอนครงั้ ที่ 12 ชอื่ หน่วย ชวั่ โมงรวม 4 ชั่วโมง การบดั กรี 6. สอ่ื การสอน 1. เอกสารประกอบการสอน 2. เอกสารประกอบการเรียน 3. สื่อนำเสนอ Power Point 7. งานทีม่ อบหมาย /กจิ กรรม ให้นกั เรยี นทำแบบฝึกหดั เสรมิ ทกั ษะ ทา้ ยหนว่ ยการเรยี นที่ 11 8. การวัดและประเมินผล วธิ กี าร เครือ่ งมือ เกณฑ์ -ผา่ นเกณฑ์ร้อยละ 60 วัดผล/ประเมนิ ผล -ทำแบบฝกึ หัดเสริม -แบบฝกึ หัดเสริมทักษะ 1.สมรรถนะที่พงึ ประสงค์ ทักษะทา้ ยหนว่ ย ท้ายหนว่ ย -ผ่านเกณฑร์ ้อยละ 80 2.คณุ ลกั ษณะอันพึง -ประเมินคุณลกั ษณะอัน -แบบประเมิน ประสงค์ พงึ ประสงค์ คณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงค์

การบดั กรี เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ 11.1 หวั แร้งบดั กรี หัวแร้งบัดกรี (Soldering Iron) เป็ นเคร่ืองมือใช้ทาหน้าท่ีเช่ือมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า และอุปกรณ์ อิเลก็ ทรอนิกส์ต่างๆ รวมถึงสายไฟฟ้าเขา้ ดว้ ยกนั ถือเป็นอุปกรณ์ที่สาคญั ตอ่ การใชง้ านสาหรับช่างไฟฟ้าและ อิเลก็ ทรอนิกส์ หวั แร้งที่นิยมใชง้ านเป็นหวั แร้งที่ทางานดว้ ยไฟฟ้า โดยเมื่อจ่ายไฟใหห้ วั แร้งจะเกิดความร้อน ข้ึนในขดลวดความร้อน ส่งผ่านความร้อนไปยงั ปลายหัวแร้ง ท่ีส่วนหัวบดั กรีเป็ นตวั รับความร้อนส่งผ่าน ความร้อนไปยงั จุดบดั กรี หลกั การบดั กรีจะตอ้ งทาให้จุดบดั กรีเกิดความร้อนเพียงพอ ใชห้ ลอมละลายตะกวั่ บดั กรีเชื่อมต่ออุปกรณ์ให้ประสานกนั แน่น ไม่หลุดออกจากกนั ได้โดยง่าย ขนาดกาลงั ไฟฟ้าของหัวแร้ง บดั กรีตอ้ งใชใ้ หส้ ัมพนั ธ์กบั ขนาดของจุดบดั กรี เพอ่ื ทาใหก้ ารบดั กรีถกู ตอ้ งสมบรู ณ์ หวั แร้งบดั กรีที่ผลิตมาใชง้ านมีขนาดการจ่ายความร้อนออกมา หรือมีคา่ กาลงั ไฟฟ้าของหัวแร้งบดั กรี หลายขนาด ตอ้ งเลือกใชใ้ ห้เหมาะสมกบั ขนาดจุดบดั กรี ถา้ เป็ นจุดบดั กรีขนาดเล็ก เช่น การบดั กรีงานบน แผน่ วงจรพมิ พ์ ควรใชห้ วั แร้งบดั กรีประมาณ 15 – 30 วตั ต์ จุดบดั กรีขนาดมาตรฐานท่ีใชก้ บั งานทวั่ ไป ควรใช้ หวั แร้งบดั กรีประมาณ 30 – 50 วตั ต์ และจุดบดั กรีขนาดใหญ่ ควรใชห้ วั แร้งบดั กรีประมาณ 50 – 150 วตั ต์ หวั แร้งบดั กรีท่ีผลิตออกมาใชง้ านทางดา้ นงานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์มีลกั ษณะการทางาน 2 แบบ คือ หวั แร้งแช่ และหวั แร้งปื น แสดงดงั รูปท่ี 11.1 (ก) หวั แร้งแช่ชนิดอณุ หภูมิคงท่ี (ข) หวั แร้งแช่ชนิดปรับอณุ หภูมิได้ (ค) หวั แร้งแช่ชนิดใชแ้ ก๊ส (ง) หวั แร้งปื น รูปที่ 11.1 ชนิดหวั แร้งบดั กรี

การบดั กรี 11.2 ตะกว่ั บดั กรี ตะกว่ั บดั กรี (Solder) เป็ นวสั ดุท่ีทาหนา้ ท่ีช่วยเชื่อมประสานรอยต่อสายไฟ ขาอุปกรณ์ไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์ในการต่อวงจร หรือเชื่อมต่อขาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เขา้ กบั ลายวงจรพิมพ์ ส่วนประกอบ ของตะกวั่ บดั กรี ประกอบดว้ ยดีบุก (Tin) และตะกวั่ (Lead) โดยส่วนผสมของวสั ดุท้งั สองถูกกาหนดไวเ้ ป็ น คา่ เปอร์เซ็นต์ มีสดั ส่วนของการใชว้ สั ดุท้งั สองแตกต่างกนั ไปตามความเหมาะสมกบั การใชง้ าน เช่น 60/40 หมายถึง เป็ นตะกว่ั บดั กรีที่มีส่วนผสมของดีบุก 60% และตะกว่ั 40% เป็ นตน้ ส่วนผสมของตะกว่ั บดั กรีท่ี ผลิตมาใชง้ านมีความแตกต่างกนั จะมีผลต่อจุดหลอมละลายของตะกว่ั บดั กรีแตกตา่ งกนั ไป ดงั น้ี ➢ ส่วนผสมที่ 63/37 มีจุดหลอมละลายโดยประมาณ 183o C ถือเป็นส่วนผสมที่ดีที่สุด ➢ ส่วนผสมที่ 60/40 มีจุดหลอมละลายโดยประมาณ 190o C เป็นส่วนผสมท่ีดี ➢ ส่วนผสมที่ 50/50 มีจุดหลอมละลายโดยประมาณ 214o C การเลือกใชต้ ะกว่ั บดั กรีที่ดี ควรเป็นชนิดที่มีจุดหลอมละลายต่าสุด เพราะจะช่วยให้การบดั กรีทาได้ รวดเร็ว และความร้อนไม่ส่งผลให้อุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์ชารุดเสียหาย ส่วนผสมของตะกว่ั บดั กรีท่ีนิยมใช้ สาหรับการบดั กรีอุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์ควรใชค้ ่าท่ี 63/37 หรือคา่ ที่ 60/40 ถือเป็นตะกว่ั บดั กรีชนิดคุณภาพดี ลกั ษณะตะกวั่ บดั กรีที่นิยมใชใ้ นการบดั กรีอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์ แสดงดงั รูปที่ 11.2 (ก) ตะกว่ั บดั กรี (ข) โครงสร้างภายในตะกวั่ บดั กรี รูปที่ 11.2 ตะกว่ั บดั กรีและโครงสร้างภายใน จากรูปที่ 11.2 แสดงตะกวั่ บดั กรีและโครงสร้างภายใน รูปที่ 11.2 (ก) เป็นลกั ษณะตะกว่ั บดั กรีที่ผลิต มาใชง้ านดา้ นไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์มีลกั ษณะเป็ นเส้นลวดกลมยาว ขดไวเ้ ป็นมว้ นมีหลายขนาด ท้งั ขนาด ของเส้นตะกวั่ และขนาดของความยาว ส่วนรูปที่ 11.2 (ข) เป็นโครงสร้างภายในตะกวั่ บดั กรีใชง้ านดา้ นไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ ตอนกลางของเส้นตะกว่ั จะมีน้ายาประสาน หรือฟลกั ซ์ (Flux) บรรจุอยู่ดว้ ย เป็นส่วนช่วย ในการทาความสะอาดผิวหนา้ ของจุดบดั กรี ดว้ ยการทาให้ส่ิงสกปรกต่างๆ บนผิวโลหะจุดบดั กรีหมดไป

การบดั กรี ช่วยใหต้ ะกวั่ บดั กรีเกาะติดชิ้นงานไดด้ ีข้ึน และช่วยเคลือบผิวตะกวั่ บดั กรีรวมท้งั ชิ้นงานไม่ให้เกิดสนิม และ ทาใหผ้ วิ ตะกว่ั เป็นมนั วาว 11.3 เครื่องดดู ตะกวั่ บัดกรี เครื่องดูดตะกั่วบดั กรี (Solder Sucker) เป็ นอุปกรณ์ที่ผลิตข้ึนมาช่วยอานวยความสะดวก ในการดูด ตะกั่วที่บดั กรีขาอุปกรณ์ไวอ้ อกจากรอยบัดกรี เพ่ือการแก้ไขเปล่ียนแปลงอุปกรณ์ในวงจรไฟฟ้าและ อิเลก็ ทรอนิกส์ เช่น เปล่ียนแปลงอุปกรณ์ตวั ใหม่ หรือปรับปรุงแกไ้ ขอุปกรณ์เดิมใหเ้ ป็นอุปกรณ์ใหม่ เป็นตน้ เครื่องดูดตะกว่ั บดั กรีมีหลายรูปแบบ หลายลกั ษณะ ท้งั รูปร่าง ขนาด และโครงสร้าง หลกั การทางานของ เครื่องดูดตะกว่ั บดั กรี อาศยั แรงดูดอากาศของกระบอกลูกสูบในเคร่ืองดูดตะกว่ั วิธีดูดตะกวั่ บดั กรีออก โดย ทาให้ตะกวั่ บดั กรีที่ตอ้ งการดูดออกหลอมละลายก่อน แลว้ จึงนาเคร่ืองดูดตะกั่วบดั กรีเขา้ ไปดูดโดยรวดเร็ว เคร่ืองดูดตะกว่ั บดั กรี และการดูดตะกว่ั บดั กรี แสดงดงั รูปที่ 11.3 (ก) เครื่องดูดตะกวั่ บดั กรี (ข) การดูดตะกวั่ บดั กรี รูปที่ 11.3 เคร่ืองดูดตะกว่ั บดั กรี และการดูดตะกว่ั บดั กรี นอกจากเคร่ืองดูดตะกว่ั บดั กรีแลว้ ยงั ไดผ้ ลิตตวั ซบั ตะกว่ั บดั กรี (Solder Wick) ทาหนา้ ท่ีดูดซบั ตะกว่ั บดั กรีออกจากจุดบดั กรี ตวั ซับตะก่ัวบดั กรีทามาจากลวดทองแดงขนาดเล็กถกั ไปมาคลา้ ยสายชิลด์ วิธีดูด ตะกว่ั บดั กรีออก โดยนาตวั ซบั ตะกว่ั บดั กรีมาวางในตาแหน่งท่ีตอ้ งการ นาหวั แร้งบดั กรีท่ีร้อนมาสัมผสั เพ่ือ ซบั ตะกวั่ ใหไ้ ปติดท่ีตวั ซบั ตะกวั่ แทน ตวั ซบั ตะกวั่ บดั กรี และการซบั ตะกว่ั บดั กรี แสดงดงั รูปที่ 11.4

การบดั กรี (ก) ตวั ซบั ตะกว่ั บดั กรี (ข) การซบั ตะกว่ั บดั กรี รูปที่ 11.4 ตวั ซบั ตะกวั่ บดั กรี และการซบั ตะกวั่ บดั กรี 11.4 เทคนิคการบดั กรีอปุ กรณ์ การบดั กรีเป็นส่ิงสาคญั ของการปฏิบตั ิงานทางดา้ นช่างไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์ หรือช่างท่ีเกี่ยวขอ้ ง กบั การเชื่อมต่อวงจรทางไฟฟ้าเขา้ ดว้ ยกนั การต่ออุปกรณ์เขา้ วงจรจะส่งผลต่อการทางานของวงจรเหลา่ น้นั ว่าดีหรือไม่ ส่วนประกอบท่ีสาคัญส่วนหน่ึงคือเทคนิคการบัดกรี ถา้ การบดั กรีไม่ถูกตอ้ ง รอยบดั กรีไม่ สมบูรณ์ ส่งผลเสียต่อการทางานของวงจร จนถึงวงจรไม่สามารถทางานได้ ดงั น้ันข้นั ตอนการบดั กรีเป็ น สิ่งจาเป็ น และต้องฝึ กปฏิบัติให้เกิดความชานาญ เทคนิคการบดั กรีทาได้ดังน้ี พร้อมท้ังแสดงรูปลาดับ ข้นั ตอนตามรูปท่ี 11.5 1. เตรียมอุปกรณ์ท่ีตอ้ งการใชง้ านใหพ้ ร้อม เช่น คมี จบั คีมตัด หัวแร้งบัดกรีพร้อมที่รองหัวแร้งและฟองน้าทาความ (ก) สะอาดหัวแร้งบดั กรี ตะกว่ั บดั กรี เครื่องดูดตะกวั่ บดั กรี แผ่น วงจรพิมพ์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (หรือชิ้นงานท่ีตอ้ งการ บดั กรี) เป็นตน้ 2. นาแผ่นวงจรพิมพ์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือ ชิ้นงานที่ตอ้ งการบัดกรี ประกอบเขา้ ด้วยกัน ตามลาดับความ (ข) สาคญั ก่อนหลงั กรณีเป็นอุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์ เมื่อเสียบลงในรู แผ่นวงจรพิมพ์ ให้งอขาออกเล็กนอ้ ย เพ่ือป้องกนั การหลุดออก จากรูของตวั อปุ กรณ์ 3. จ่ายไฟฟ้าใหห้ วั แร้งบดั กรี ทิ้งไวจ้ นร้อนจดั นาปลายหวั แร้งบดั กรีไปทาความสะอาด โดยนาไปเช็ดกับฟองน้าที่เปี ยกน้า (ค) พอหมาดๆ จากน้นั นาตะกว่ั บดั กรีไปสัมผสั ปลายหวั แร้งบดั กรีให้ ทั่ว ก่อนบัดกรีสังเกตขาอุปกรณ์ตัวใดสกปรกควรทาความ สะอาดเสียก่อน

การบดั กรี 4. นาหัวแร้งบดั กรีท่ีพร้อมใช้งานไปสัมผสั ท่ีจุดบดั กรี เช่น ที่ขาอุปกรณ์และลายวงจรพิมพ์ ทิ้งระยะเวลาประมาณ 2 – (ง) 3 วนิ าที จึงนาตะกวั่ บดั กรีไปสมั ผสั ท่ีจุดบดั กรี ตรงปลายหวั แร้ง บดั กรี ใหม้ ีตะกวั่ บดั กรีหลอมละลายลอ้ มรอบจุดบดั กรีในขนาด ที่พอเหมาะ 5. เม่ือตะกัว่ บดั กรีหลอมละลายมีขนาดพอเหมาะ นา ตะกว่ั บดั กรีออกจากจุดบดั กรี รอจนตะกว่ั บดั กรีหลอมละลาย ท้งั หมด จึงดึงหัวแร้งบดั กรีออกจากจุดบดั กรีโดยรวดเร็ว ปล่อย (จ) ให้ตะกว่ั บดั กรีเยน็ ตวั ลง สังเกตความสมบูรณ์ของจุดบดั กรี ทา เช่นน้ีจนครบทุกจุด 6. ใช้คีมตดั ตดั ขาอุปกรณ์ส่วนเกินท่ีเหลือออกให้หมด โดยตดั ให้ชิดตะกวั่ บดั กรี ไม่ควรให้เหลือยาวมากเกินไป เพราะ (ฉ) ขาส่วนที่เหลือมีโอกาสลม้ ไปสมั ผสั กบั จุดต่ออื่นๆ อาจทาใหเ้ กิด การลดั วงจร ส่งผลต่อการชารุดเสียหายของอุปกรณ์และวงจรได้ เมื่อนาชิ้นงานไปใชง้ าน 7. ตรวจสอบจุดบดั กรีทุกจุด จุดบดั กรีที่ดีตะก่ัวบัดกรี จะตอ้ งเป็ นป่ ุมกลมนูนสวยงาม ผิวเรียบมนั วาว ตะกวั่ บดั กรี (ช) เกาะติดลายวงจรและขาอุปกรณ์โดยรอบ ตะกวั่ บดั กรีมีขนาด พอเหมาะไม่นอ้ ยหรือมากเกินไป จุดบดั กรีท่ีไม่ดีมีหลายลกั ษณะ เช่น มีตะกว่ั บดั กรีมากเกินไป บดั กรีไม่เกาะติดขาอุปกรณ์หรือ ลายวงจรพมิ พ์ เป็นตะป่ มุ ตะป่ า และผิวดา้ นไม่มนั วาว เป็นตน้ 8. พบจุดบดั กรีที่บกพร่องไม่สมบูรณ์ ให้ใชเ้ ครื่องดูด (ซ) ตะกวั่ บดั กรี หรือตวั ซับตะกว่ั บดั กรี ดูดจุดบดั กรีท่ีไม่สมบูรณ์ ✓   ออกใหห้ มด และทาการบดั กรีใหมอ่ ีกคร้ัง ใหไ้ ดจ้ ุดบดั กรีท่ีดี รูปที่ 11.5 เทคนิคการบดั กรี

201010050 ไฟฟ้ากำลัง วิทยาลัยเทคนิคชุมพร