V prvom diele nášho článku, venovaného úvodu do sveta opráv starej elektroniky, sme si stručne predstavili základné možnosti realizácie rádioamatérčiny v domácich podmienkach, možnosti nákupu základného náradia a pomôcok, odbornej literatúry a zdrojov, ako aj možnosti participácie odborných združení a klubov. V dnešnom pokračovaní sa detailne pozrieme na problematiku dielenskej výbavy mladého rádioamatéra po stránke ručného neelektrického náradia, ako sú skrutkovače, kliešte, pinzety, sady nástavcových kľúčov, ale i meradlá, jamkáre, vrtáky, pilníky a iné náradie špecifického využitia v elektronike. Cieľom článku je poskytnúť čitateľovi ucelený prehľad o ručnom neeklektickom náradí, ako základného prostriedku pre prácu mladého rádioamatéra. Z hľadiska súčasnej, takmer neobmedzenej ponuky trhu od najlacnejšieho náradia až po profesionálne riešenia špičkových výrobcov v rádoch stoviek eur, je autorovou snahou ponúknuť dostupné riešenia v rovine kvalita/cena tak, aby prípadná podpora technicky orientovaného koníčka mládeže nepredstavovala pre ich rodičov zásadný finančný problém. Prehľadová tabuľka v závere ponúka čitateľovi prehľad maloobchodných cien náradia, ktoré je v článku predstavené.

Základné ručné náradie a pomôcky

Asi žiadne remeslo sa nezaobíde bez špecializovaných pomôcok a náradia. Inak tomu samozrejme nie je ani pri elektronike, pričom úplne rozdielny súbor ručného náradia vyžaduje práca s vývodovými súčiastkami (THT), špecifické náradie je zase potrebné pri práci s bezvývodovými súčiastkami (SMD), iné pomôcky potrebuje elektrotechnik pre silnoprúdové zariadenia a iné technik pre oznamovaciu a spojovaciu techniku. Vo všetkých vyššie zmienených prípadoch platí, že používané náradie musí byť pre používateľa predovšetkým bezpečné a výrobcom určené pre daný druh práce. Skrutkovače, ktoré sú určené, prípadne sa skvele hodia pre prácu stolára alebo modelára, však nemusia spĺňať požiadavky bezpečného náradia, alebo sú pre prácu s elektronikou a elektrickými zariadeniami (Obr. č. 1) úplne nevhodné.

Obr. č. 1 Porovnanie skrutkovačov vo vyhotovení pre drevárske a elektrotechnické aplikácie (Zdroj: Conrad.sk)

Z Obr. č. 1 jasne vidno rozdiel vo vyhotovení základného pracovného nástroja, ktorým je skrutkovač. Kým súprava skrutkovačov vo vyhotovení s drevenou rukoväťou sa skvelo hodí pre prácu s drevom, pre použitie v elektrotechnike je takýto druh nevhodný a dokonca potenciálne nebezpečný. Základným rozdielom okrem rukoväte drevo/plast je aj v predĺženej izolácii, vedúcej až k samotnému hrotu skrutkovača, ktorá poskytuje zvýšenú ochranu pri práci s elektrickým napätím a zariadeniami pod napätím. Preto možno prvé a základné pravidlo pri kúpe správneho ručného náradia možno formulovať tak, že toto náradie musí byť priamo určené pre prácu v elektrotechnike, príp. odvodených oboroch.

Pri zriaďovaní domácej dielne rádioamatéra je vhodné začať výberom kvalitného neelektrického ručného náradia, ktoré tvorí základ každého pracovného priestoru budúceho technika. Takéto náradie by malo byť nielen funkčné, ale aj ergonomické. Prioritou by mala byť bezpečná a intuitívna manipulácia, pretože v mnohých prípadoch ide o jemné mechanické zásahy, vyžadujúce citlivé zaobchádzanie. Z hľadiska bezpečnosti je tiež vhodné voliť protisklzové rukoväte a dbať na celkovú ergonómiu náradia. Inak povedané – práca s ním musí byť jednoduchá, vyžadujúca si primeranú silu vzhľadom na jeho určenie a náradie sa musí v ruke proste „dobre držať“. Tu vstupuje do správneho  výberu aj pedagogicko-výchovný aspekt. V rukách začínajúceho rádioamatéra totiž predstavuje ručné náradie dôležitú učebnú pomôcku, pri ktorej si jej správnym používaním vytvára cennú motorickú prax a získava správne pracovné návyky. Spravidla platí, že aj cenovo prístupné náradie menej renomovaných výrobcov v dnešnej dobe dokáže v určitých aspektoch po stránke vyhotovenia konkurovať tomu drahšiemu. V konečnom dôsledku rodič pre svoje dieťa neobstaráva profesionálne, ale hobby náradie, určené na občasné použitie. Nemožno však od lacnejšieho náradia očakávať, že životnosť hrotov skrutkovačov alebo ostria štípacích klieští bude na úrovni profesionálneho náradia. Konečným aspektom výberu ručného neelektrického náradia je správna voľba jeho konkrétnych prvkov. Čo teda v dielni rádioamatéra potrebujeme?

Skrutkovače v plochom a krížovom prevedení (obr. č. 2) patria k základu pre realizáciu skrutkových spojov, v upevňovaní, montáži a demontáži komponentov, pri manipulácii s nastavovacími prvkami a pod. 

Obr. č. 2 Sada elektrikárskych skrutkovačov 7 dielna, z produktového portfólia výrobcu EXTOL PREMIUM, z ponuky on-line trhoviska KAUFLAND Slovenská Republika (Zdroj: kauland.sk)

Vhodným pomocníkom pre prácu s malými skrutkami a pre nastavovanie elektronických prvkov, ako sú odporové trimre a pod., je sada tzv. hodinárskych skrutkovačov, ktorá je však dostupná taktiež v celoplastovom prevedení (Obr. č. 3). Skrutkovače tejto a podobných súprav však nie sú vhodné pre práce spojené s nastavovaním ladených obvodov vo vysokofrekvenčnej technike (VF) z dôvodu ich vodivosti prípadne magnetickým hrotom a schopnosti ovplyvňovať elektromagnetické pole v okolí nastavovaného obvodu. Vodič ako taký sa totiž v blízkosti cievok a kapacít správa ako parazitný prvok, čo môže viesť k zmene rezonančnej frekvencie obvodu, jeho impedančného prispôsobenia alebo stabilného kmitočtu oscilátora. Tým dochádza k skresleniu alebo nestabilite pri meraní a nastavovaní. Preto sa v praxi používajú nekovové, najčastejšie plastové alebo keramické skrutkovače. Tejto problematike sa však budeme podrobnejšie venovať v niektorom z ďalších pokračovaní tohto článku. 

Obr. č. 3 Sada hodinárskych celoizolovaných krížových a plochých skrutkovačov, 7 dielna, z produktového portfólia výrobcu C.K (Zdroj: conrad.sk)

Ďalšou dôležitou súčasťou v oblasti rádioamatérskej činnosti sú ručné kliešte. Svoju nenahraditeľnú úlohu zohrávajú pri bežnej práci so súčiastkami, vodičmi, ako aj pri montážnych prácach. Rádioamatérska dielňa by mala byť preto vybavená základnými typmi klieští, ktoré pokrývajú základné a najčastejšie operácie pri zostavovaní, opravách a úpravách elektronických zariadení. Kombinované kliešte predstavujú univerzálny nástroj, vhodný na uchopenie, ohýbanie, držanie aj skracovanie vodičov a menších mechanických častí. Štípacie kliešte sa používajú najmä na presné strihanie vývodov elektronických súčiastok, odstrihovanie drôtov a skrátenie vodičov na potrebnú dĺžku. Ploché kliešte umožňujú presné uchopenie a tvarovanie vodičov alebo vývodov pri osádzaní do dosiek plošných spojov. Kužeľové a pologuľaté kliešte sú ideálne na jemné formovanie oblúkov, záhybov a ohybov najmä pri práci v tesnom priestore alebo s jemnými vývodmi, napríklad pri rekonštrukcii starších zariadení, či pri výrobe atypicky tvarovaných vodičov, špirál a pod. Odizolovacie kliešte (Obr. č. 4a) využije rádioamatér pri odstraňovaní izolácie z vodičov. Tieto nastaviteľné kliešte sa výborne hodia na odizolovanie lankových vodičov, menej sa však hodia na tenké drátové vodiče. Všetky tieto nástroje by mali byť kvalitne spracované, mať izolované rúčky a zabezpečiť spoľahlivú manipuláciu pri zachovaní jemnej motoriky, potrebnej v precíznej elektroinštalácii. V oblasti vhodného výberu predstavuje možné riešenie sada kliešťov (Obr. č. 4). 

Obr. č. 4 Sada malých klieští v puzdre pre elektroniku a jemnú mechaniku, 8 dielna, z produktového portfólia výrobcu Brüder Mannesmann (Zdroj: conrad.sk)

Obr. č. 4a Kliešte odizolovacie (z portfólia výrobcu EXTOL PREMIUM Zdroj: Alza.sk)

Antistatické pinzety z nerezovej ocele (Obr. 5) sú neoceniteľným nástrojom, obzvlášť pri prácach s elektronickými súčiastkami, citlivými na elektrostatický výboj (ESD), ako sú unipolárne tranzistory riadené elektrickým poľom, jednočipové počítače, rôzne pamäťové prvky, registre a CMOS obvody. Tieto pinzety sú navrhnuté tak, aby zabránili akumulácii statickej elektriny, čím chránia citlivé komponenty pred poškodením elektrostatickým výbojom, ktorý by ich mohol poškodiť alebo trvale zničiť. Pinzety sú ako dôležitá pracovná pomôcka pre mladého rádioamatéra, ktorý chce svoje projekty orientovať na mikroelektroniku a prácu s bezvývodovými súčiastkami (SMD). Vo všeobecnosti však nájdu svoje uplatnenie všade tam, kde sa vyžaduje presná manipulácia s krehkými, drobnými, alebo kritickými súčiastkami, akými sú nielen rezistory či kondenzátory, ale aj zložitejšie komponenty ako tranzistory a integrované obvody rozličných funkcií. Pinzety umožňujú takéto drobné a citlivé komponenty presne uchopiť a bezpečne umiestniť na dosky plošných spojov, prípadne ich stabilne pridržať vo vhodnej polohe počas spájkovania.

Obr. č. 5 Sada nerezových pinziet v antistatickom prevedení 10 dielna (z produktového portfólia firmy VETUS Zdroj: GSM-shop.sk)

Mechanika a mechanické spoje sú neoddeliteľnou súčasťou každého zariadenia, prístroja alebo konštrukčného celku. Výnimkou preto nie je ani elektronika. Či už sa bude jednať o opravu prístroja, ktorý je potrebný pred opravou rozobrať, alebo výrobu skrinky pre vlastný projekt rádioamatéra, súprava nástrčných kľúčov (tzv. gola sada) nájde vo výbave rádioamatéra svoje nezastupiteľné miesto a uplatnenie. Táto súprava obsahuje rôzne veľkosti nástrčných kľúčov (orechov), račňu a predlžovacie nadstavce, ktoré umožňujú konštruktérom vykonávať presné a kontrolované uťahovanie alebo povoľovanie skrutiek a matíc. 

Obr. č. 6 Gola sada 1/4" (z produktového portfólia firmy YATO Zdroj: MALL.SK)

Úlohou tejto pracovnej pomôcky je rozvíjať jemnú motoriku, naučiť sa s jej pomocou správne manipulovať s mechanickými spojmi a s jej použitím nadobudnúť zručnosti, potrebné na zostavenie alebo demontáž rôznych častí elektronických prístrojov, krytov a konštrukčných prvkov. 

Doplnkové náradie a pomôcky

Do tejto kategórie môžeme zaradiť všetko vybavenie, ktoré nesúvisí priamo s prácou elektrotechnika, no napriek tomu je jeho úloha nezastupiteľná. Aj v elektronike, rádioamatérstve a reštaurovaní starej elektroniky je potrebné merať rozmery, rysovať, brúsiť, píliť, predznačovať si otvory a vŕtať, mechanicky odstraňovať hrubé nečistoty a povrchovú oxidáciu alebo občas použiť hrubšiu silu. Rovnako aj v tomto prípade platí, že toto náradie je možné obstarať cez webové e-shopy, kamenné predajne, či predajne s hobby náradím. 
V oblasti prípravy a výroby cvičných elektronických komponentov a ich súčastí zohráva dôležitú úlohu meranie rozmerov. Klasické oceľové pravítko znázornené na Obr. č 7 poskytuje vysokú presnosť, ktorá je kľúčová pri navrhovaní dosiek plošných spojov, príp. častí krytov. Použitý materiál, ktorým je oceľ, zaručuje dlhú životnosť a potrebnú odolnosť voči rýchlemu opotrebeniu. Svoje využitie nájde nielen pri meraní dĺžok a vzdialeností na plošných spojoch, ale aj ako pomôcka pri správnom navrhovaní a umiestňovaní elektronických prvkov zapojenia. Vďaka vyrazenej stupnici je možné presné odčítanie hodnôt, čo uľahčuje prácu pri výrobe a montáži rôznych elektronických obvodov. 

Obr. č. 7 Oceľové pravítko LINEX SL30 300 mm (z produktového portfólia firmy LINEX Zdroj: alza.sk)

V oblastiach elektroniky, ktoré vyžadujú presné meranie rozmerov a dĺžok, zohráva kľúčovú úlohu posuvné meradlo, znázornené na Obr. č. 8. Meradlo poskytuje rýchle a jednoduché meranie  s vysokou presnosťou, čo začínajúcemu elektrotechnikovi umožňuje lepšie porozumieť a osvojiť si dôležitosť presných meraní pri návrhu a konštrukcii elektronických zariadení. Meradlo nájde svoje uplatnenie pri meraní priemerov vodičov, hrúbky DPS, vzdialeností prívodov súčiastok a komponentov, meraní rozmerov puzdier súčiastok a pod. 

Obr. č. 8 Digitálne posuvné meradlo Kinex Absolute Zero 100 mm / 0.01 mm (z produktového portfólia firmy KINEX Zdroj: loziskaeshop.sk)

Menej častým, ale dôležitým doplnkom výbavy, sú malé pilníky. 6 dielna sada ihlových pilníkov, znázornených na Obr. č. 9, predstavuje užitočný nástroj pri práci s detailmi a jemnými úpravami materiálov v elektronike či výrobe a oprave drobných súčiastok. V elektronike sa pilníky využívajú na čistenie a úpravu okrajov plošných spojov, na zahladzovanie ostrých hrán po vŕtaní alebo rezaní a na precízne úpravy kovových a plastových častí. Pri osadzovaní komponentov do DPS môžu poslúžiť pri úprave otvorov a odstraňovaní drobných nečistôt, kde takéto malé pilníky ponúkajú potrebnú presnosť a jemnosť opracovania. Okrem iného sa ihlové pilníky uplatnia pri úprave a čistení kontaktov a odstraňovaní povrchovej oxidácie v silovej elektronike.  

Obr. č. 9 Sada ihlových pilníkov 6 dielna (z produktového portfólia firmy EXTOL PREMIUM Zdroj: remab.sk)

Užitočným pomocníkom pri čistení a príprave materiálov s rôznou povrchovou úpravou a tvrdosťou predstavuje 3 dielna sada kefiek, znázornených na Obr. č 10. Oceľová kefka je vhodná na čistenie odolných kovových povrchov, napr. na odstraňovanie hrubších vrstiev nečistôt alebo korózie z tvrdších materiálov a spojov. Vďaka svojej tvrdosti umožňuje efektívne čistenie, avšak je potrebné brať zreteľ na materiály a povrchy, ktoré by mohla poškriabať. Kefka s mosadznými vláknami nájde využitie pri čistení a príprave jemnejších povrchov, ktoré sú náchylnejšie na poškriabanie alebo deformáciu. Mosadzné vlákna sú dostatočné pevné na odstránenie nečistôt a povrchovej oxidácie napr. medených povrchov a pod. Polyamidová kefka je najjemnejšia z celej sady a je vhodná na čistenie zvlášť citlivých povrchov a elektronických komponentov, teda všade tam, kde je potrebná šetrná starostlivosť bez rizika poškriabania. Je ideálna na odstraňovanie prachu a drobných nečistôt na plošných spojoch a päticiach integrovaných obvodov, ale aj dočisťovacie práce po spájkovaní príp. čistenie krytov zariadení. Táto kombinácia kefiek umožňuje komplexnú starostlivosť o rôzne materiály, ktoré je potrebné zbaviť povrchových nečistôt, prípadne ich vhodne pripraviť pre ďalšie  projekty.  

Obr. č. 10 Sada kief 3 dielna (z produktového portfólia firmy YATO Zdroj: naradiex.sk)

V oblasti potrieb ručného spracovania kovov, ako aj ďalších nekovových materiálov, slúži kompaktná malá ručná píla na železo, znázornená na Obr. č 11. Jej všestranné využitie umožní rádioamatérom spracovať kovové materiály, ktoré sú často súčasťou rôznych konštrukčných prvkov, ako napr. držiaky súčiastok, profilované chladiče výkonových tranzistorov a integrovaných obvodov. Okrem rezania kovových materiálov nájde píla uplatnenie aj na ďalšie špecifické účely, ako je rezanie DPS, výroba kostričiek cievok a transformátorov, príp. úprava materiálu pre tvorbu krytov a pod. Ručná píla na železo sa vyznačuje tým, že umožňuje čistý a presný rez, pričom zabezpečuje kontrolu nad rezaním bez potreby využívania ručného elektrického náradia, čo je v domácom prostredí praktické a bezpečné.

Obr. č. 11 Malá ručná píla na železo DeWALT DWHT20327-0 (z produktového portfólia firmy DeWALT Zdroj: MALL.SK)

Pre potreby presného predznačovania otvorov na rôznych materiáloch vrátane DPS, je kľúčový jamkovač. Obzvlášť pri príprave DPS je predznačovanie otvorov dôležité, pretože zabezpečuje presnú polohu vrtáka pri následnom vŕtaní, čím eliminuje riziko posunutia pri ručnom vŕtaní a zvyšuje presnosť celého procesu. Automatický jamkovač, znázornený na Obr. 12, eliminuje nutnosť použitia kladiva a poskytuje rovnomerný a presný tlak pri každom predznačení. Okrem zhotovovania DPS nájde jamkovač uplatnenie pri zhotovovaní rôznych konštrukčných prvkov z kovu a nekovových materiálov,  kde je rovnomerné rozmiestnenie otvorov dôležité pre správnu montáž.

Obr. č. 12 Automatický jamkovač VIGOR V1783 (z produktového portfólia firmy VIGOR Zdroj: AAmarket.sk)

Nevyhnutným nástrojom pri tvorbe experimentálnych elektronických zapojení pri využití technológie plošných spojov, sú vrtáky. Súprava, znázornená na Obr. č 13. Predstavuje základný nástroj pri výrobe a úpravách DPS. Tieto vrtáky sú navrhnuté na realizáciu čistých a presných otvorov v tenkých materiáloch, z ktorých sa vyrábajú plošné spoje ako je sklolaminát, epoxid alebo cuprexid. Súprava pozostáva z vrtákov Ø od 0,3mm po 1,2mm, čo postačuje na najčastejšie používané veľkosti otvorov pre rôzne elektronické komponenty.

Vrtáky Ø 0,3mm – 0,8 mm nájdu uplatnenie pre jemné a drobné komponenty, ako sú malé rezistory so stratovým výkonom do 0,3W, keramické kondenzátory malých hodnôt, operačné zosilňovače, nízkovýkonové tranzistory, bežné integrované obvody a ďalšie drobné súčiastky.

Vrtáky Ø 0,9 mm – 1,1 mm sú vhodné pre všetky bežné vývodové súčiastky, ako sú rezistory so stratovým výkonom najčastejšie do 4W, zvitkové a elektrolytické kondenzátory, usmerňovacie a zenerové diódy a pod.

Vrtáky Ø 1,2 mm a viac využije rádioamatér pri vŕtaní otvorov pre výkonové komponenty, ako sú konektory, spájkovacie očká, svorkovnice a všetky súčiastky, ako sú výkonové rezistory a výkonové tranzistory s robustnejšími prívodmi. Dobrou pomôckou pri správnej voľbe priemeru vrtáka pre zamýšľaný otvor pre osadenie súčiastky alebo komponentu býva jeho katalógový list, kde výrobca uvádza presné priemery a raster vývodov

Obr. 13 Súprava vrtákov na dosky plošných spojov 10 dielna (z produktového portfólia firmy DeluXcnc Zdroj: drotik-elektro.sk)

Malý stolný zverák, znázornený na Obr. č. 14, predstavuje neoceniteľný prvok vybavenia domácej dielne rádioamatéra, a to najmä pri jemnejších montážnych, opravárenských a konštrukčných prácach. Ide o kompaktný mechanický nástroj, ktorého základnou funkciou je pevné a stabilné uchytenie predmetov počas opracovania. V podmienkach rádioamatérskej činnosti to môže byť napríklad plošný spoj, kovový alebo plastový diel skrinky, súčiastka vyžadujúca mechanickú úpravu (napr. pilovanie, vŕtanie, zarezávanie), alebo drobné montážne celky. Tieto zveráky sú zvyčajne vybavené upevňovacou skrutkou, ktorou sa prichytia k hrane stola alebo pracovnej dosky. Ich výhodou je mobilita a skladnosť – po ukončení prác sa dajú jednoducho demontovať a uskladniť, čo ocenia najmä tí, ktorí pracujú v menších priestoroch. Vďaka menším čeľustiam a jemnému závitovému mechanizmu sú ideálne práve pre precízne práce v oblasti elektroniky, kde by použitie veľkého stolového zveráka mohlo byť nevhodné, či príliš hrubé alebo nemožné. Zverák zároveň umožňuje prácu oboma rukami, čo zvyšuje presnosť a bezpečnosť manipulácie, najmä pri použití ručného náradia, ako sú pilníky, vŕtačky, frézky alebo pri navíjaní cievok. Správne uchytený predmet minimalizuje riziko poranenia a chybného opracovania, čo je v presnej elektrotechnike kľúčové. V prípade rádioamatérskej praxe sa teda stolový zverák stáva všestranným a praktickým pomocníkom, bez ktorého by bola práca menej komfortná a menej efektívna.

Obr. 14 Malý stolný zverák (z produktového portfólia predajcu OBI  Zdroj: obi.sk)

Prehlaď nákladov

Okrem vyššie spomenutého výberu základného ručného neelektrického náradia existuje celý rad ďalších užitočných pomôcok a nástrojov, ktoré sa môžu pri pokročilých projektoch mladého technika výborne hodiť. V tomto prípade však už padá voľba výberu ďalšieho náradia, príp. jednoúčelových prípravkov, na samotného konštruktéra, nakoľko až jeho praktické skúsenosti a potreby ukážu, čo mu v jeho domácej dielenskej výbave chýba alebo naopak, aký nástroj by mu výrazne zjednodušil prácu a skvalitnil výsledný produkt. V závere článku sa preto v prehľadovej tabuľke pozrieme na prehľad cien ručného náradia, ktoré je obsahom tohto článku. 

Tab. č. 1 Prehľad cien ručného neelektrického náradia pre základnú výbavu dielne rádioamatéra

Keďže sa dielňa rádioamatéra nezaobíde bez elektrického náradia, v ďalšom pokračovaní tohto článku sa bližšie pozrieme na minimálne materiálovo-technické vybavenie dielne začínajúceho rádioamatéra z pohľadu elektrického náradia. Predstavíme si rôzne vyhotovenia elektrických spájkovačiek z hľadiska bezpečnosti, komfortu používania a vhodnosti použitia pre konkrétne aplikácie, priblížime si problematiku vŕtania otvorov, možnosti demontáže súčiastok a prvkov s využitím elektrickej odsávačky spájky a pod. 

Autorská poznámka 

Tento článok, vrátane všetkých priložených fotografií, je pôvodným autorským dielom. Jeho šírenie a použitie na vzdelávacie, odborné alebo nekomerčné účely je možné len s uvedením autora a odkazu na pôvodný zdroj. Akékoľvek ďalšie využitie obsahu, najmä v tlačených alebo komerčných publikáciách a periodikách, je možné iba s predchádzajúcim súhlasom autora.