Exaustor de Fumaça de Solda para Bancada

Qualquer pessoa que já tenha trabalhado com solda de estanho (para fios, cabos e placas), sabe que o processo libera uma fumaça. Essa fumaça pode ser considerada tóxica, contendo até mesmo metais com chumbo. Quando se trabalha com eletrônica de uma forma profissional, o ideal é adquirir um exaustor pronto, porém, como este produto é relativamente caro, para um entusiasta amador pode não ser atrativo. Eu mesmo, por muito tempo, me virei “assoprando” a fumaça para longe. Porém, cansei desse processo e resolvi, dentro da tradição de um DIYer, montar o meu próprio.

Este artigo trata da montagem de um exaustor de 16cm x 16cm, com sucção e durabilidades suficiente para trabalhos amadores.

 

Protótipo Anterior

Como quase tudo que eu resolvo fazer por mim mesmo (e às vezes do zero), acabo cometendo alguns erros. Na primeira tentativa que realizei, optei por um desenho utilizando apenas 1 cooler de 8cm, conforme as imagens abaixo.

  

Infelizmente, não funcionou muito bem, principalmente pelo fato de eu ter posicionado o “filtro” (utilizei a parte mais densa de uma esponja da scotch brite) na parte posterior. O cooler sugava muito bem a fumaça, porém, no momento em que ela colidia com o filtro, acabava retornando pelas laterais do cooler (fresta entre a hélice e o duto), ou escapava pelas frestas entre a estrutura e o filtro. Essa situação acabou tornando esse protótipo muito ineficiente. Chegue a adicionar uma cobertura, de forma a diminuir as frestas, porém, sem muito sucesso, visto que o maior problema era o fato do cooler empurrar a fumaça e não o contrário.

Assim, após algum tempo, e inspirado pelo vídeo Soldering Fume Extractor, decidi fazer um exaustor novo, maior e com o filtro na posição correta. Além disso, deixei de lado a ideia de utilizar esponja e adquiri filtros de carvão próprios para este fim (lista de materiais no final).

 

Projeto e Impressão

Primeira coisa que fiz foi colocar os 4 coolers (8cm cada) juntos (usando zipties) e tirar as medidas:

  

Feito isso, primeira etapa era a de projetar a estrutura principal, à qual os coolers, chave e conector de força seriam acoplados. Infelizmente, minha impressora tem algumas limitações relacionadas ao tamanho da mesa e acabei tendo que dividir a estrutura principal em 2, a serem coladas posteriormente.

 

  

 

A colagem das duas peças foi realizada utilizando-se cola epóxi (aquela que você precisa misturar duas partes iguais) com secagem de 10 minutos. Poderia ter sido utilizada Super Bonder ou similar, mas quando é necessária a aplicação em superfícies grandes e/ou escuras, prefiro as colas epóxi, pois é mais fácil de para ajustar as peças (não gruda tão rápido), o cheiro exalado na secagem não é tão forte e, principalmente, não deixa aquele resíduo esbranquiçado na peça.

 

A próxima etapa foi projetar a grade que seguraria o filtro de carvão. O desenho deste foi relativamente simples: basicamente utilizei partes da estrutura principal como base e realizei algumas alterações.

  

Obs: Imprimi com um material de cor diferente (transparente, na verdade) porque o preto acabou, mas após a impressão, achei que o resultado ficou melhor dessa forma, pois criou um contraste interessante entre a grade  / funil e a estrutura principal / coolers.

 

A tampa do painel de força, onde a chave e conector de força são acoplados:

  

 

Depois de montado e de ter realizado alguns testes, acabei detectando a necessidade de um “funil” que canalizasse o ar para dentro do filtro, e que quebrasse um pouco os vórtices de ar formados nas bordas do exaustor, que estavam causando uma certa turbulência. Novamente, devido às limitações de minha impressora, tive que quebrar o projeto em mais de uma parte. Acabei optando por 4 peças, na forma de “L”, com encaixes para parafusos / porcas M3:

  

 

Arquivos Para Impressão 3D

Os arquivos para impressão 3D podem ser baixados do projeto abaixo no Thingiverse:

 

Especificações para Impressão

Bico 0.4mm está OK. Um bico menor seria ideal p/ impressão do funil
Material ABS: Escalar em 1.01
Infill Deixei o padrão de 30%, pois poucas partes utilizam infill
Outros

 

Montagem

Na montagem realizei a sequência de passos a seguir:

1) Porcas Internas 

As porcas internas servem para parafusar a grade do filtro posteriormente.

  

 

2) Coolers

Os coolers devem ser parafusados com os fios voltados para o centro e passados para fora por um dos furos originalmente destinado a parafusos.

 

 

Notem que só existem parafusos nos eixos centrais, pois onde os das pontas seriam colocados estão as porcas para prender a grade do filtro.

 

3) Painel de Força

  

A soldagem dos componentes de força deve ser feita conforme os diagramas abaixo:

  

  

Eu poderia ter colado o painel de força na caixa, mas resolvi deixá-lo sem cola, pois a impressão ficou bem justa e ele não se mexe depois de inserido nela, e sempre é bom poder acessar o interior p/ algum possível reparo nas soldas.

 

4) Filtro / Grade

Os filtros de carvão, destinados a exaustores de fumaça de solda são vendidos no tamanho 13cm x 13cm. Não sei se esse tamanho é padrão ou se é o tamanho de algum exaustor comercial. De qualquer forma, é necessário cortar os filtros no tamanho 8cm x 8cm, cuidando para tirar um pedacinho em uma das pontas, por onde o parafuso que prende a grade à estrutura principal passará.

  

  

 

5) Funil

Conforme mencionei anteriormente, o funil não estava nos planos originais. Acabei tendo que adicioná-lo posteriormente e, portanto, o projeto da grade não incluiu estruturas de fixação para ele. As 4 peças do funil foram parafusadas e, o funil montado foi colado à grade utilizando Super Bonder normal, pois neste caso, a quantidade de cola necessária era menor (após montado, o encaixe do funil foi quase perfeito) e, além disso, o plástico usado na grade e no funil é transparente, o que faz que o resíduo esbranquiçado da secagem não apareça.

 

  

 

Exaustor Finalizado

  

O processo de idealização deste exaustor passou por algumas fases. Conforme mencionei antes, é o segundo protótipo que construo (e provavelmente o definitivo), e me inspirei no vídeo Soldering Fume Extractor, do canal I Like to Make Stuff. Porém, a partir daí, acabei desenvolvendo um dispositivo um pouco diferente:

  • Ao invés de fazer de madeira, preso a uma base por dobradiças, resolvi fazer com impressão 3D.
  • Pensei em utilizar coolers de 12cm ao invés de 8cm, porém, devido às limitações da minha impressora, teria que imprimir em várias peças, então decidi manter em 8cm mesmo
  • Utilizei o filtro na frente do cooler (pelo motivo que expliquei no início).
  • Adicionei um adaptador padrão GoPro, pois, na minha opinião, é o mais versátil e, além disso, possuo vários disponíveis. Inclusive, estou utilizando uma base de “mostruário”, na qual a câmera GoPro veio presa dentro da caixa. Ficou perfeita.

Realizei vários testes e o funcionamento é muito bom, mesmo com o exaustor ao lado da origem da fumaça. Porém, considerando o adaptador padrão GoPro, eu poderia facilmente fazer uma haste longa, presa a uma base pesada e usá-lo com um exaustor tipo “coifa”, posicionado acima da origem da fumaça. O tempo vai me dizer se isso é realmente necessário.

 

Possíveis melhorias

Uma das melhorias já pensada (seria mais um acessório do que melhoria), é a impressão ou construção de outras bases / hastes para fixar o exaustor. O projeto Modular Mounting System tem algumas boas ideias para impressão, relacionadas a isso.

Outra possibilidade, seria deixar uma abertura no topo da grade, de forma que o filtro pudesse ser removido sem a necessidade de desparafusar a grade da estrutura principal.

 

Lista de Componentes

Porcas & Parafusos, ...

  • 16x Porcas M3
  • 8x Arruelas M3
  • 4x Parafusos M3 Allen 8mm
  • 4x Parafusos M3 Allen 20mm
  • 8x Parafusos M3 Allen 30mm (25mm funcionaria, mas fica quase pequeno)

Soquete 5.5mmx2.1mm

Um soquete 5.5mmx2.1mm (são o soquetes mais padrão para conectar fontes DC).

 

Switch

Uma switch 6 pinos, 2 posições (Toggle Switches 6 pin 2 position ou ON/OFF).

Coolers

4 coolers 8cm x 8cm 12V de 2 pinos (positivo / negativo).
Filtros de Carvão Ativado

Os filtros que vão efetivamente capturar a fumaça e as substâncias tóxicas contidas nela.

Adaptadores Tipo GoPro

Adaptadores tipo GoPro, de acordo com a sua vontade.

Outros

  • Capa termo contrátil de 5mm
  • Cola tipo Super Bonder
  • Cola epóxi 10 minutos

 

Autor

Fábio Lutz

Bacharel em Ciência da Computação pela UFRGS / Brasil; 18 anos de experiência profissional no desenvolvimento de software (Delphi/Pascal, Java, ...
Sobre o Autor

 

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