Опубликовано

Нагреватель для паяльника

Содержание

Такое нехитрое приспособление, как паяльник – имеет свою конструкцию, и составляющие части. Самым маленьким по размеру, но не по важности – является жало. Именно от его качества зависит способность паяльника выполнять свои задачи.

Свойства рабочего наконечника:

  • Теплопроводность. Важнейшая характеристика. Именно она определяет, сколько тепла от нагревателя будет передано в рабочую зону;
  • Способность накапливать тепловую энергию. Характеристика в основном связана с размерами жала. Слишком тонкий наконечник при соприкосновении с массивной деталью моментально отдаст тепло;
  • Прочность, а точнее – износостойкость. Никто не собирается забивать паяльником гвозди. Однако со временем жало изнашивается – под действием агрессивных флюсов или механическим путем;
  • Защищенность от окисления. Даже тончайшая пленка окислов резко снижает способность наконечника передавать тепловую энергию к месту пайки.

Идеальным материалом для изготовления паяльного жала (с точки зрения теплопроводности) является медь или ее сплавы. Обратная сторона луны – крайне низкая износоустойчивость и подверженность коррозии.

Прямая противоположность – сталь и никелевые сплавы. Высокая прочность, отсутствие коррозии – но отвратительная теплопроводность.

Поэтому производители выпускают наконечники для паяльника из различных материалов, подстраиваясь под запросы рынка. А так же не перестают экспериментировать с композитными материалами, придавая инструменты все более высокие потребительские свойства.

Основные разновидности жал для паяльника

Медные

из медного прутка можно сделать хорошее жало

Подавляющее большинство паяльников комплектуются именно такими наконечниками. Медное жало достаточно универсально, имеет выдающуюся теплопроводность. И что самое главное – отличную теплоемкость.

Это означает, что при работе с массивными медными контактами или спайкой толстого кабеля, накопленное тепло не рассеется по заготовке, резко снижая температуру. Поэтому, для паяния объемных деталей выбираются паяльники с медным жалом, которое весит несколько сотен грамм.

Для его нагрева потребуется много энергии, но масса наконечника обеспечить стабильную температуру во время работы.

Существуют более изящные наконечники из меди. Классический вариант паяльника 40-60 Вт, знакомый многим.

С помощью такого жала можно паять практически все, за исключением современной элементной базы – планарных микросхем, SMD модулей и пр. Можно конечно придать утонченную форму наконечнику – но тогда жало будет моментально изнашиваться.


Главная проблема меди – в её мягкости и низкой термостойкости. При высоких температурах поверхность быстро окисляется. Очистка жала традиционным способом ни к чему не приводит. Приходится зачищать его механическим путем, с помощью напильника или наждачной бумаги. При этом наконечник стремительно уменьшается в размерах.

Для сохранения рабочего состояния поверхности, ее покрывают тонким слоем припоя.

Как правильно залудить жало

Необходимо протереть его влажной губкой, нагреть и зачистить наждачкой или надфилем. Затем погрузить в баночку с канифолью и разместить сверху кусочек припоя. Олово само растечется по чистой поверхности наконечника.

Еще один способ – потереть разогретое жало о дерево, на котором есть флюс и припой. Дерево лучше выбирать хвойных пород.

Если этого не сделать – пайка становится невозможной не зависимо от температуры нагрева.

Вторая серьезная проблема – коррозия от агрессивных флюсов при высокой температуре. Не следует думать, что всему виной кислотные составы. Канифоль также пагубно влияет на поверхность меди. Со временем, на поверхности образуются раковины и борозды, которые надо шлифовать, опять же теряя в размере.

Тем не менее, при правильном уходе и регулярной замене, жало из красного металла показывает очень хорошие качества. Поэтому вопрос о снятии его с производства не стоит.

Необгораемые

По сути – это обычное медное жало, только с покрытием. Для защиты от коррозии и обгорания, поверхность никелируется или серебрится. Проблема в том, что никель обладает плохой адгезией, поэтому расплавленный припой к нему не липнет.

То есть классический вариант – зачерпнул капельку олова и нанес на контакт, тут не проходит. Вы можете лишь прогревать место пайки. Необходима подача припоя со стороны. На деле это означает, что обе руки будут заняты. В одной руке паяльник, в другой оловянная проволока.

Покрытие на основе серебра таких проблем не имеет. Оно прекрасно смачивается припоем и имеет хорошую теплопроводность. Но высокая стоимость не позволяет массово выпускать такие наконечники. К тому же, серебрение быстро выгорает от высокой температуры.

Производители предлагают комплексное решение проблемы. Жало покрывается никелем, кроме рабочего кончика. На него наносятся более дорогие покрытия, с хорошей адгезией. При этом стоимость остается разумной, а свойства наконечника улучшаются.

Предлагаются целые наборы жал для паяльника, с рабочими кончиками различной формы. С одной стороны – приходится покупать целую упаковку, с другой – износ происходит многократно меньше.
Еще один вариант – многослойное жало, в котором используются свойства каждого материала именно по назначению.

Такая конструкция получается недешевой, но служит долго и качественно выполняет свою задачу. Вопросов: как облудить жало паяльника, не возникает, этот процесс проводится в заводских условиях, и повторять его не требуется.

ВАЖНО! Жала с покрытием нельзя зачищать с помощью абразива. Как только защитный слой будет поврежден – наконечник очень быстро выйдет из строя.

Как облудить паяльник, вы узнает просмотрев это видео.

Керамические

Корпус выполнен из прочной керамики, наконечник может быть металлическим. Керамика обладает теплопроводностью и теплоемкостью не намного хуже, чем медь. При этом она прочнее и не подвержена коррозии. Изготавливая композитные наконечники, производители объединяют лучшие качества различных материалов в одном изделии.

Паяльники с керамическим жалом удобнее, позволяют не отвлекаться на регулярную очистку. Но представитель так называемой «старой школы» предпочитают медные наконечники. Хотя, для работы с современными радиодеталями SMD форм-фактора, медь подходит как слон для посудной лавки. А вот паяльник с тонким керамическим жалом – в самый раз.

Составные

Можно использовать свойства каждого материала именно там, где они проявляются наиболее ярко. В составных жалах скомпонованы два, три, или четыре материала. Например, сталь – в виде сердечника для прочности. Медь – в качестве теплопроводящего материала от нагревательного элемента к рабочему кончику. Никель – покрытие от коррозии. Наконечник выполняется из серебряного сплава для лучшей адгезии к припою.

С учетом постоянно меняющихся условий пайки, разумно иметь дома паяльник со сменными жалами. Главное – подобрать диаметр и глубину посадки наконечника в нагревательный элемент.

Стабилизатор температуры жал

Разумеется, одного качественного материала недостаточно. Необходимо, чтобы на кончике жала поддерживалась оптимальная температура. Для этого в его тело может быть встроен датчик. Такой вариант идеален для поддержания постоянной температуры в зоне пайки.

На самом деле, такая схема нужна лишь при работе с элементной базой, чувствительной к перегреву. Тогда на жале выставляется температура не несколько градусов выше, чем точка плавления припоя, и можно паять без боязни повредить детали. В большинстве конструкций применяется более простая схема – с предварительной установкой температуры без объективного контроля.

Регулятор температуры жала может быть встроенным в корпус (если схема питания паяльника индукционная), или вынесен в отдельный блок. На качество работ это не влияет. Тем более что подавляющее большинство работ выполняются, подбирая паяльник по мощности, то есть «на глазок».

Есть категория радиолюбителей, предпочитающих пользоваться инструментами собственной конструкции, в том числе и жалом для паяльника. Как правило, перепробовав различные варианты, от дорогих японских или немецких, и любимых отечественных медных – до никелированных гвоздей из Поднебесной, вы придете к единственному подходящему изделию. Или попробуете сделать жало своими руками.

Для такого случая предлагаем посмотреть следующий материал:

Из чего сделать качественное жало для паяльника

Для изготовления потребуется:

  1. Доступ к токарному станку или знакомый токарь;
  2. Медный прут 6-8 мм диаметром;
  3. Несколько граммов серебра.

Делаем основу. Медный пруток формируем в держатель для жала.

На торце высверливаем отверстие глубиной 10-15 мм под резьбы М4. Соответственно, нарезаем внутреннюю резьбу.

В ювелирной мастерской заказываем серебряный пруток диаметром 5 мм и длиной 10 см. Это не отнимет много средств, тем более что качество металла не имеет значения, можно взять самое дешевое серебро, хоть техническое с контактов. Отрезаем от него кусок длиной 2 см, нарезаем резьбу М4, вкручиваем в основу и придаем кончику необходимую форму.

После обработки получаем превосходное композитное (составное) жало. Медь поставляет тепло на серебряный кончик. Серебро обладает отличной адгезией, поэтому припой липнет к нему, как клей.

Единственный недостаток – серебро со временем сгорает, или растворяется в припое. Это происходит не так быстро, но при интенсивной работе раз в полгода наконечник придется менять.
В холодном состоянии он легко выкручивается, а в горячем сидит очень плотно в резьбовом соединении.

Как правильно паять паяльником

Приветствую вас, дорогие друзья! Вот посетила меня одна мысль, вот веду я свой радиолюбительский блог, а вот статей касающихся технологий все-таки маловато. Эта статья должна ситуацию несколько изменять.

Итак о чем же будет сегодняшняя статья?

Статья будет, как вы наверное догадались о технологии пайки, о том как лучше всего совершать сие действие, чтобы получилось качественно и надежно.

Кстати а вы читали о том как делать платы самостоятельно, настоятельно рекомендую. Кроме этого я задумал одну тему которая просто перевернет все с ног на голову не пропустите.

Я вспоминаю, как впервые попробовал припаять что-то. Для этих целей я взял большой отцовский паяльник ват на сто (этот паяльник имел вид топорика, отец им паял баки и ведра), кусок олова и какую-то скляночку с паяльной кислотой.

Так как у меня не было никаких знаний насчет этого действа, поэтому я решил импровизировать и естественно у меня ничего не получалось. Капля олова, что удалось мне наплавить ба байским паялом, никак не хотела прилипать к ножке здорового резистора, выдранного из старого телевизора. Запах испаряющейся кислоты вдарил мне в нос, но к моему изумлению это ни к чему хорошему не привело. Эх и намучился же я тогда, и вдобавок сделал себе несколько ожегов.

Так что читайте дальше и вам не придется обжигать пальцы и печально наблюдать на неудачно припаянное соединение.

Технология процесса

Технология сего процесса на самом деле очень проста, и во главе угла нужно лишь понимание всего того что именно происходит когда мы тычем паяльником в расплавленный припой. Ну что же начнем наверное по порядку.

Пайка — это процесс образования неразъемного соединения путем диффузии припоя (металла или сплава находящегося в расплавленном состоянии) в поры соединяемых металлов с последующей кристаллизации припоя.

Для соединения двух деталей посредством пайки нужно выполнить нагрев спаиваемых поверхностей, затем нужно обеспечить затекание расплавленного припоя в поры спаиваемых деталей.

Этому процессу может помешать грязь на поверхности деталей а также оксидная пленка, которая образуется на поверхности металла в присутствии воздуха. Поэтому любые спаиваемые детали должны быть тщательно зачищены, обезжирены. Если детали покрыты ржавчиной или просто грязные то расплавленный припой не сможет затечь туда куда оно должен затечь.

Итак у нас есть две металлические детальки, которые мы хотели бы соединить в одно целое изделие. Это может быть ножка резистора которую мы хотим впаять в монтажное отверстие в плате. Поэтому первым делом мы должны убедиться в чистоте процесса, плата должна быть чистой и обезжиренной так же как и выводы резистора. Хотя резистор как правило если он новый то не нуждается в дополнительной очистке.

Все бы хорошо, но на открытом воздухе на поверхности металла постоянно образуется оксидная пленка, и это нам может помешать. Об этом волноваться совершенно не стоит, так как с этим справиться нам поможет флюс.

Флюс — это вещество служащее для удаления оксидной пленки с поверхности металла, а также уменьшения поверхностного натяжения.

В качестве флюса в большинстве случаев нам подойдет канифоль, которую можно купить в большинстве магазинов радиодеталей. Канифоль это на самом деле обыкновенная смола, продается в маленьких баночках в твердом состоянии.

Я сказал в твердом, потому, что существует также СКФ — спиртоканифольный флюс, который продается в небольших флакончиках. Раствор канифоли в спирте можно сделать и самому в домашних условиях, а затем разлить во флакончики из под лака для ногтей, что очень удобно.

Итак для запаивания резистора в плату, нужно нанести немного флюса на спаиваемые поверхности. Для этого тычем разогретым паяльником в баночку с канифолью, наплавляя канифоли на жало столько сколько нужно (определяем это опытным путем, если переборщить то ничего страшного не произойдет, просто придется потом помучиться оттирая избытки флюса). Незамысловатым тычком переносим расплав смолы с жала паяльника на спаиваемы поверхности.

Для спаивания радиодеталей нам подойдет не любой паяльник. Паяльник должен быть маленьким (это просто удобно, так как современные радиодетали стремятся к постоянной миниатюризации), удобным и по возможности иметь регулировку температуры.

Теперь оксидная пленка больше не сможет образоваться на поверхности металлов. Следующим шагом нужно сформировать паяное соединение. Набираем на жало паяльника капельку припоя.

При пайке радиоэлектронной аппаратуры используется припой марки ПОС 61, температура плавления 190°С. В марке припоя число означает процентное содержание олова (получается 61% олово, остальное свинец). Чистым оловом паять нельзя, так как оно образует хрупкое соединение. Есть даже такое понятие как оловянная чума, можете погуглить по интернету и посмотреть видеоролики. Попросту говоря, это явление когда при воздействии низких температур олово рассыпается буквально на глазах.

Итак, для запайки резистора мы набираем капельку припоя на жало паяльника и небольшим тычком длительностью в 3 — 5 секунд касаемся спаиваемых деталей. Наша задача за такой короткий промежуток временя прогреть спаиваемые детали, добиться растекания припоя по поверхности деталей и постараться сформировать красивое паяное соединение.

Вот и вся технология, не сложно правда?

Так оно и есть вот только во всем этом процессе есть ряд нюансов, на которых я хотел бы остановиться по подробнее.

1. Температура пайки.

Вы наверное заметили, что я рекомендовал, касаться спаиваемых поверхностей радиодеталей не более 3-5 секунд. Это связано с тем, что в процессе длительного и чрезмерного нагрева некоторые радиодетали могут разрушаться. Может быть к резисторам это не так принципиально, а вот кремниевые транзисторы и диоды от этого могут очень пострадать.

Именно для этих целей рекомендуется использовать маломощные паяльники примерно 25Вт, либо вообще использовать паяльник с регулируемой температурой жала. Этот вариант на мой взгляд самый выигрышный по той причине, что мы убиваем двух зайцев. Бережем капризный радиоэлемент, а также обеспечиваем стабильную температуру плавления припоя.

Ведь если температура будет избыточной то припой придет в негодность, будет таким зернистым месивом на поверхности паяльника, что не способствует качественному паяному соединению. Ну если температура не достаточна, то сами знаете, припой не сможет расплавиться и соединения также не получится.

2. Заземление.

По возможности жало паяльника должно быть заземлено. Дело в том, что некоторые радиодетали в частности полевые транзисторы очень чувствительны к статическому электричеству.

Как известно разность потенциалов на синтетической одежде, может достигать 1000В, что может вывести полевой транзистор из строя. Я думаю будет печально если вы после долгого, кропотливого монтажа устройства, убедитесь в полной неработоспособности последнего по причине пробитого транзистора.

Паяльники современных паяльных станций имеют свое заземление, но что делать если в наличии имеется только паяльник типа ЭПСН 220В 25Вт? Я честно говоря редко когда этим заморачиваюсь, как-то всегда обходилось, но есть способ. Можно доработать паяльник, подключить жало паяльника с земляной шиной здания, либо кинув на батарею отопления, вот как-то так. Кстати наверное именно для этих целей на паяльниках ЭПСН имеется небольшое ушко на нагревательном элементе.

3. Металл спаиваемых деталей.

На самом деле есть металлы которые легко поддаются пайке, такие как серебро ,медь, латунь, цинк, никель. Есть металлы, для пайки которых нужно основательно потрудиться. К примеру алюминий спаять на открытом воздухе практически невозможно.

На поверхности алюминия оксидная пленка образуется практически мгновенно, поэтому сколько не зачищай алюминий запаять его будет оочень сложно. Для спаивания алюминия есть специальные флюсы, но я думаю основная задача при пайке алюминия должна заключаться в обеспечении изоляции металла от воздухе в процессе пайки.

На просторах интернета я слышал об одном способе спаивания алюминия, при этом спаиваемые детали погружаются в масло, тем самым изолируются от воздуха, затем зачищаются и спаиваются в большом количестве активного флюса.

4. Немного о флюсах.

При пайки различной электроники в 99% случаев используется обычная сосновая канифоль. Этот флюс хорош тем, что он абсолютно нейтрален. В отличие от паяльных кислот, таблеток аспирина он не оказывает коррозирующего воздействия на металл. Это означает что со временем паяное соединение не пострадает от ржавчины и не будет окислено.

Канифольный флюс даже допускается не отмывать, да от этого пострадает внешний вид паяного соединения (будет заляпано капельками припоя), но это говорит о том, что канифоль не оказывает никакого негативного воздействия на металл.

Есть еще один флюс, в основе которого вся та же канифоль это канифоль-гель. Этот флюс просто офигенно эффективный, позволяет запаять то что не удается запаять другими флюсами.

Продается в шприцах. Этот флюс мне очень понравился, хотя он немного и дороговат, но все относительно. Только его нужно обязательно отмывать, по причине его проводимости.

Я как-то собирал программатор и был очень сильно удивлен в процессе его наладки. Путем доскональной прозвонки пришел к выводу, что сигнал распространялся по голому диэлектрическому участку текстолита. Оказалось что не отмытая канифоль-гель давала такие проблемы, только когда отмыл флюс все пришло в норму.

Хочу посоветовать еще один удачный флюс, который кстати можно раздобыть в аптеке. Это обычный глицерин. Есть только один косяк, аптечный глицерин как правило продается в виде водного раствора. Так что перед использованием желательно выпарить воду, вот только не переусердствуйте с нагреванием. Я как то был свидетелем небольшого фейерверка, когда нагревая флакончик с глицерином отвлекся на вскипевший чайник. Хорошо, что жена с ребенком были не рядом 🙂

А на этом у меня все. Если вы надеялись прочитать в этой статье как паять баки, то вы немножко зашли не туда и вы ошиблись, вам стоит вернуться в поиск по гугл или яндекс.

Для тех кому статья показалась полезной, я хочу сказать что был рад стараться и рекомендую подписаться на обновления. Так как дальше будет еще больше полезных статей.

Кстати если вам статья показалась не полной, то пожалуйста напишите в комментариях, о чем бы вы хотели еще узнать. Действительно я ведь могу что-то забыть, а в комментариях отвечу.

P.S. Друзья, у меня тут возникло несколько идей и мне очень нужно ваше мнение. Есть идея проведения конкурса. по разгадыванию кроссвордов, по нашей радиолюбительской тематике. Так что очень интересует ваше мнение, напишите пожалуйста в комментариях, стоит проводить конкурс именно в таком формате или стоит придумать что-то поинтереснее. Буду очень ждать ответов.

Ну чтож на этом у меня действительно все. Поэтому желаю вам успехов во всем, прекрасного настроения и реализации всех ваших планов.

С н/п Владимир Васильев

P.S. Друзья, обязательно подписывайтесь на обновления! Подписавшись вы будете получать новые материалы себе прямо на почту! И кстати каждый подписавшийся получит полезный подарок!

Ваш email: Подписаться

Применение и виды

  1. Электрический паяльник переменного тока со спиральным разогревом сердечника работает от стандартной сети электропитания для бытового оборудования в 220В 50-60Гц.
  2. Аккумуляторный электрический паяльник используется для распайки проводов и других малогабаритных элементов, где не требуется большой мощности до 15 Вт;
  3. Существуют разновидности газовых паяльников, которые используют для сильного разогрева металлических элементов и тугоплавких сплавов;
  4. Для работы с легкоплавким оловом при монтаже и ремонте радиотехнической аппаратуры широко используются паяльники пистолетного вида с импульсной подачей напряжения. При нажатии на курок наконечник паяльника разогревается, после окончания пайки курок отпускают и нагревательный элемент остывает;
  5. Паяльники с керамическими стержнями имеют большой срок работы, позволяют выбрать нужный режим температуры и потребляемой мощности;

Паяльник с керамическими насадками на стержень

  1. Широкое применение имеют индукционные паяльники. На ферромагнитном наконечнике индуктивной катушкой создается магнитное поле, которое разогревает сердечник. При потере магнитных свойств сердечника прекращается нагрев, это существенный недостаток таких моделей.

Электрический паяльник используется как ручной инструмент. С его помощью плавят припой до жидкого состояния, который заполняет щели и неровности разогретых металлических элементов в местах соединения, для чего используются сплавы легкоплавких металлов:

  • олово;
  • свинец;
  • цинк;
  • никель;
  • медь и другие.

Температура плавления припоев должна быть меньше температуры плавления соединяемых металлических элементов.

Промышленность производит разные виды паяльников. Наиболее часто используемыми в промышленности и на бытовом уровне, считаются спиральные паяльники, которые стоит описать более подробно.

Устройство паяльника и принцип работы

Одним из основных элементов паяльника является нагревательный стержень, на который намотана спиралью нихромовая проволока. Для того чтобы тепло сохранялось дольше, стержень вставляют в стальной цилиндр, который изолирован теплостойкой стеклотканью, слюдой или асбестовым слоем. На этот диэлектрический слой наматывается обмотка нихромовой проволокой. Эти меры исключают короткое замыкание между витками.

В зависимости от мощности паяльника обмотка может быть многослойная: стеклоткань – обмотка – стеклоткань – продолжение спирали.

Чем больше мощность паяльника, тем больше витков спирали, тоньше диаметр проволоки. Для высокой теплопроводности стержня используется красная медь, таким образом достигается быстрый разогрев, и передача тепла на жало паяльника.

Схема устройства спирального паяльника

Перечень основных элементов:

  • вилка и шнур для подключения к сети питания;
  • держатель;
  • деревянная ручка, может быть изготовлена из теплостойкого пластика;
  • медный стержень;
  • диэлектрические прокладки;
  • нагревательная спираль;
  • защитный кожух спирали с фиксирующими кольцами.

Электрическая схема паяльника простая, состоит из трех элементов:

  • источник питания;
  • вилка с проводом;
  • проволочная спираль нагрева.

Электрическая схема паяльника

Электрический ток, проходящий по спирали нихромовой проволоки, разогревает обмотку, тепло передается на сердечник и жало паяльника.

Неисправности и их устранение

В паяльниках этой модели самая распространенная неисправность – это обрыв электрической цепи. Если обрыв на участке электрического шнура, ремонт паяльника несложный – это замена шнура или вилки. В случае обрыва нихромовой обмотки ремонт более сложный, но возможен своими руками.

Нихромовая обмотка электрического паяльника

Чтобы определить обрыв и починить обмотку, легче всего воспользоваться мультиметром, учитывая сопротивление обмотки, которое зависит от мощности и указывается на корпусе паяльника или в паспорте изделия.

Необходимо раздвинуть фиксирующие кольца и снять защитный корпус обмотки паяльника. Кожух для защиты бывает двух вариантов. Металлическая трубка, которая одевается на штырь с обмоткой и упирается в ручку, со стороны жала крепится зажимным кольцом. Второй вариант, когда защитный корпус состоит из двух продольных половинок трубки с уменьшающимся диаметром на краях, где две составные части фиксируются зажимными кольцами.

При ремонте своими руками некоторые мастера–любители, снимая защитный кожух и верхний слой изоляции обмотки, обнаружив обрыв, не утруждают себя трудоемкой заменой провода всей обмотки. Отсоединяют конец от клеммы на шнуре питания, и сматывают провод с внешней стороны обмотки до обрыва. Потом делают аккуратную скрутку в месте перегорания, наматывают провод, подключают обратно к клемме шнура питания, крепят внешний слой изоляции. Одевают защитный корпус, паяльник включают в сеть и он исправно работает.

Такой способ ремонта своими руками возможен, но не рекомендуется. Недостаток этого метода в том, что в месте скрутки разогрев нихромовой проволоки будет больше, чем на остальных участках цепи. В конечном итоге эксплуатация такого паяльника будет недолговременной. Обмотка перегорит в этом же месте. Для надежной работы придется перемотать всю катушку.

Если необходимо добиться той же мощности разогрева, мотать новую катушку надо тем же проводом, с тем же количеством витков в каждом слое.

Для изоляции слоев обмотки используются разные материалы:

  • асбестовые прокладки;
  • термостойкая стеклоткань;
  • слюдяные трубки или пластины.

Наиболее практичным считается асбест, пластину можно размочить водой, после чего она становится эластичной и принимает любые формы, которые лепятся своими руками. На высохшее покрытие наматывается первый слой спирали, потом второй слой асбеста и продолжение обмотки, так до окончания провода.

Количество витков в каждом слое и толщина изоляции должны быть примерно одинаковы. Это условие обеспечивает равномерность нагрева. Оставшиеся концы обмотки соединяются с сетевым шнуром.

Соединение обмотки с сетевым шнуром

Чтобы починить изоляционный слой обмотки, применяют слюдяные трубки и пластины, которые обладают высокой теплопроводностью и являются надежным диэлектриком. Недостаток этого материала в его хрупкости – сложно укладывать, иногда слюда рассыпается прямо в руках.

При механических ударах по защитному корпусу обмотки, пластины слюды могут разрушиться, что приведет к межвитковому замыканию в спирали.

Жало паяльника заточено под конус для удобной спайки мелких элементов. В процессе эксплуатации оно требует периодической правки напильником.

Форма жала электрического паяльника

Наматывая новую катушку на рассчитанную мощность, нет абсолютной уверенности, что стержень разогреет элементы, которые нужно спаять, и припой до жидкого состояния. Это зависит от жала, новое больше, по мере эксплуатации оно уменьшается. Припои тоже имеют различную температуру плавления.

Все эти факторы влияют на время и температуру нагрева для достижения нужных параметров потребляемой мощности и температуры. Паяльник включают через тиристорный регулятор мощности. Этот прибор позволяет автоматически поддерживать нужную температуру стержня.

Расчет необходимых параметров

Для того чтобы починить вышедший из строя паяльник, можно изменить его параметры, учитывая целевое назначение, т.е. для чего вы используете паяльник (пайка кастрюли или микросхемы). При этом используются специальные таблицы, где для выбора заданы следующие значения:

  • потребляемая электрическая мощность паяльника;
  • напряжение питания;
  • сопротивление нихромового провода.

Необходимое сопротивление спирали для различных значений мощности и напряжения заранее рассчитаны и сведены в таблицу.

Выбор сопротивления спирали (нихромовый провод) по мощности и напряжению паяльника Ом

Мощность, ватты Напряжение, Вольты
12 24 36 127 220
12 12 48,0 108 1344 4033
24 6,0 24,0 54 672 2016
36 4,0 16,0 36 448 1344
42 3,4 13,7 31 384 1152
60 2,4 9,6 22 269 806
75 1,9 7,7 17 215 645
100 1,4 5,7 13 161 484

Для перемотки паяльника мощностью 36 Вт при напряжении питания 220В из таблицы видно, что сопротивление обмотки должно составлять 1344 Ом. Далее можно взять имеющийся провод, приложить к концу клемму Омметра, вторую клемму передвигать вдоль отмотанного провода до показаний 1334Ома. На этой отметке отрезать измеренный участок и намотать его на катушку паяльника.

Сопротивления метрового провода нихрома к величине его диаметра

Диа-
метр,
мм
1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,08 0,07
Ом/м 1,4 1,7 2,2 2,89 3,93 5,6 8,75 15,7 34,6 137 208 280

Можно воспользоваться вышеприведенной таблицей. Измерить микрометром диаметр провода и по таблице определить необходимую длину провода в катушке. Так, если диаметр провода 0,08мм, сопротивление на один метр будет 208 Ом. Необходимое сопротивление 1334Ома/ 208 Ом = 6,4 м. Получается длина провода, который следует намотать на катушку.

Витки на обмотке укладываются вплотную, нагреваясь докрасна, окалина нихромового покрытия образует изолирующий межвитковый слой. Когда длины катушки не хватает, накладывается изоляционный слой, стеклоткань, асбест или слюда, и наматывается второй слой. Почти каждая катушка состоит из нескольких слоев, очень важно, чтобы она помещалась в защитный кожух.

Видео про ремонт

Каким образом осуществляется ремонт паяльника и его перемотка на 12 Вольт, рассказывается в видео ниже.

Из вышеперечисленной информации следует, что имея определенные навыки, инструменты, материалы и познания в электротехнике, сделать ремонт паяльника своими руками не составляет большой проблемы.

>Устройство паяльника в разрезе

Каждый из нас хотя бы раз в жизни сталкивался с необходимостью пайки радиодеталей или же различных металлических предметов.

На нашем сайте мы расскажем вам, как правильно паять паяльником, раскроем секреты выбора всех принадлежностей для проведения правильной работы.

Научиться паять сможет любой новичок, было бы как говориться желание! Большинство радиолюбителей, которые сталкиваются с необходимостью пайки, приобретают специальные наборы. В такой паяльный набор кроме пинцета входит также паяльник электрический, баночка канифоли и олово для пайки.

При выборе паяльника рекомендуем вам обратить внимание на обычные инструменты имеющие мощность порядка 40 ватт. Приобретать более мощные паяльники для работы в домашних условиях нет надобности. Научившись правильно припаивать детали, вам будет вполне достаточно мощности 40 ватт.

Собрать для обычного паяльника регулятор мощности не составит никакого труда. Такой регулятор позволит сделать оборудование универсальным и удобным в использовании. Регулятор мощности для паяльника или паяльная станция своими руками можно найти в журналах «Радио». И так, как же правильно паять паяльником и какие инструменты для этого необходимы.

Припой для пайки

Для соединения металлических элементов при помощи пайки вам понадобится использовать специальный припой, который изготавливается из сплава олова и свинца в различных пропорциях. В настоящее время в магазинах предлагается два вида припоя, выполненного в виде проволоки или небольших трубок, заполненных флюсом.

Предпочтение рекомендуется отдавать проволочному припою, который отличается легкостью в работе. Различают припой по твердости и температуре плавления. Так, например наибольшей популярностью сегодня пользуется припой с маркировкой ПОС-60. Сокращение ПОС означает припой оловянно-свинцовый.

Первый цифры в 60 говорят о процентном содержании олова в сплаве. Тогда в этом материале содержится 40 процентов свинца. Цвет припоя зависит от содержания свинца. Чем припой темнее, тем больше в нем содержится свинцовых включений. Для бытового использования рекомендуется приобретать припой марки ПОС-60, который отличается повышенной прочностью и имеет температуру плавления в 190 °С.

Флюсы для пайки

Флюс представляет собой специальный дополнительный компонент, который предназначается для быстрого растворения и удаления окислов со спаиваемых деталей. Использование флюсов позволяет качественно защитить металлические элементы от окисления. Флюс обеспечивает качественное смачивание соединяемых поверхностей жидким припоем.

Флюсы позволяют не только очищать от окислов место соединения, но и снимают нагар с рабочей поверхности жала паяльника. Тем самым кардинальным образом повышается качество выполняемой работы.

В настоящее время наибольшее распространение из флюсов получила канифоль. Этот материал изготавливается на основе сосновой смолы. По своему внешнему виду канифоль напоминает янтарь и имеет прозрачный желтоватый оттенок.

Подготавливаем жало для паяльника

Приобретя новый паяльный набор вам необходимо подготовить его для работы. Жало паяльника необходимо обработать специальным образом, чтобы оно получило необходимую форму. Для этого вам потребуется использовать плоскогубцы, которыми мы предадим жалу необходимую форму двухгранного угла. Подготовив кончик жала можно включать паяльник в розетку. Однако использовать его для работы еще нельзя.

При первом включении происходит выгорание клейкого слоя, который использовался для склеивания слюды на обмотке нагревательного элемента. В данном случае может появиться неприятный запах и едкий дым, поэтому лучше первое включение в розетку паяльник проводить в хорошо проветриваемом помещении.

Устройство паяльника в разрезе

В качестве нагревательного элемента паяльника используется нихромовый провод, намотанный на металлическую трубку. В трубку вставляется специальный металлический стержень, который раскаляется под воздействием электричества.

Монохромный провод нагревается под напряжением и передает свое тепло медному стержню. Чтобы закодировать электричество используется специальный защитный кожух прокладка из слюды, которая позволяет надежным образом изолировать электричество и предотвращает поражение током.

Подставка для паяльника

В большинстве случаев паяльники предлагаются покупателям без подставок. Тогда как использовать этот предмет в качестве подставки затруднительно. Поэтому вам придется либо приобрести дополнительно, либо изготовить ее самостоятельно. Сделать самостоятельно подставку можно из металлической крышки от консервной банки и небольшого деревянного бруска.

В саму консервную банку можно складывать остатки флюса и припоя. На крышке консервной банки маркером наносим разметку будущей подставки. Крышку необходимо резать специальными ножницами по металлу. Соблюдайте осторожность, так как края у металлической крышки могут быть достаточно острыми.

После того как крышка будет вырезана ее необходимо обработать напильником и прибить к деревянному бруску при помощи двух небольших гвоздей. После того как паяльник прогреется при первом включение в течение 30 минут, необходимо проветривать помещение. Теперь прибор полностью готов к эксплуатации.

Обработка жала и обслуживание паяльника

После первого включения жало паяльника может приобрести темно-синий цвет. Необходимо обработать жало при помощи напильника, которым снимается окалина. После обработки напильником жало макаем в канифоль и закрепляем тем самым проведенную работу.

Жало должно покрыться с обеих сторон припоем, и приобрести характерный белый цвет. Такой цвет окончания паяльника будет сохраняться в течение всего срока эксплуатации. Следует помнить, что залогом выполнения качественной пайки является правильное обслуживание самого оборудования.

Припой должен быть равномерно распределён тонким слоем по поверхности жала. На этом работы по подготовке паяльника к работе полностью завершены. В следующих статьях мы расскажем вам, как правильно работать с паяльником.

Полезный совет как правильно паять

Часто во время пайки возникает обрыв электропровода с электронагревательным элементом паяльника. Потянули не осторожно электрический провод и выдернули его из ручки паяльника. Чтобы этого не случилась, необходимо сделать небольшую петлю провода и примотать изолентой к ручке паяльника.

Как паять паяльником видео

Читайте также статью: Как выпаять микросхему прожектором

Подготовка паяльника к пайке

При первом включении нового паяльника в сеть бывает, из его корпуса начинает выходить дым, это выгорает лаки и жиры, которые попадают при сборке и консервации. Поэтому первое включение нового паяльника желательно делать в хорошо вентилируемом помещении или выставить паяльник в окно на улицу, подключив через удлинитель.

Прежде, чем приступить к пайке, жалу нового паяльника требуется придать напильником удобную для конкретного вида пайки форму. Если конец жала, прогрев паяльник в течение 15-20 мнут отковать, то оно будет служить дольше, так как медь уплотнится, и не так быстро будет растворяться при пайке в припое. Самая универсальная форма жала – угловая и на срез. Реже, ножевидная, такая форма жала паяльника удобна, если нужно прогреть одновременно, например, ряд контактов разъема или выводов микросхемы при выпаивании из печатной платы.

Для возможности пайки паяльником некоторых радиоэлементов приходится изготовить специальное жало, как например на фото. Жало такой формы позволяет выпаивать паяльником без разрушения безвыводные SMD компоненты – резисторы, диоды, конденсаторы и другие радиоэлементы. Жалом стандартной формы такую пайку не выполнить.

После формирования жала паяльника, его рабочие плоскости необходимо залудить. Для этого прогревают паяльник до рабочей температуры, быстро прикасаются жалом по очереди к канифоли и припою, и растирают жало о плоскую деревяшку. Признаком разогрева жала паяльника до требуемой температуры является вскипание канифоли с обильным выделением пара при прикосновении к ней жалом паяльника. Если не удается залудить жало, то нужно еще раз зачистить его рабочую поверхность и залудить повторно. Признаки хорошей залудки, это когда вся поверхность покрыта тонким слоем припоя.

Перед пайкой паяльник нужно разогреть. При этом корпус паяльника нагревается до температуры 300°С и для защиты окружающих предметов от повреждения необходимо исключить контакт паяльника с ними. Для этого служит подставка для паяльника, которая кроме функции защиты является своеобразным столиком, на котором обычно размещают флюс, припой, поролон для чистки жала паяльника и выполняют работы по лужению проводов. Подставки для паяльника заводского изготовления не удобные в эксплуатации, главным образом из-за малых размеров. Подставку для паяльника легко сделать самому.

Для паяльника на 40 Вт у меня подставка сделана из листа фанеры толщиной 5 мм и размером 18 см×25 см. Большей столик удобен для работы, на нем я лужу поверхности деталей, стряхиваю на него излишки пропоя с жала паяльника. Для опоры горячей части паяльника к фанере на расстоянии 10 мм друг от друга, шурупами прикручены две чашки от звонка старого телефона. Они удобны по размеру, одновременно служат для хранения канифоли и кусочков припоя. Благодаря круглой форме с паяльником чашки соприкасаются только в двух точках и поэтому мало отбирают у него тепла. На столике еще закреплен радио крокодил, который удерживает поролон для чистки жала. Легкосъемное крепление необходимо для увлажнения поролона (мокрый поролон лучше удаляет с жала грязь) и в случае необходимости замены его при износе. Крокодил я закрепил следующим образом. Сделал плоской его часть, предназначенную для вставления вилки, и подсунул под чашку.

Для паяльника на 10 Вт подставка несколько другая. Представляет собой пластмассовую коробку, в которой размещен понижающий трансформатор с 220 В на 12 В. Опора для паяльника, согнута из выкроенного листа железа, который одновременно является боковой крышкой коробки. Сверху прикручен лист стеклотекстолита, для лужения деталей.

Инструмент для выполнения пайки

На инструменте не стоит экономить, в наличии его должно быть достаточно, для выполнения любых видов пайки паяльником.

Качество и эстетический вид паяного соединения напрямую зависит от набора имеющегося инструмента. При пайке паяльником детали сильно нагреваются и в руках их не удержать. Поэтому нужны разных размеров пинцеты, плоскогубцы. Для зачистки от окислов и снятия изоляции понадобятся кусачки, нож, напильники, кар щетка, наждачная бумага. Для придания проводам требуемой формы, например концу толстого проводника для резьбового соединения при подсоединении к розетке или выключателю, понадобятся круглогубцы. Микросхемы хорошо выпаивать с помощью медицинской иглы, отсоса или медной оплетки от экранированного коаксиального кабеля. Зубочисткой или остро заточенной спичкой хорошо очищать от припоя заплывшие отверстия в печатных платах.

Как правильно паять. Часть 2

Добрый день, друзья! Вы прочитали первую часть статьи о пайке, и вам уже хочется попробовать? Действительно, пришло время обратить внимание на

Паяльник

Он используется для пайки. Одна из широко распространенных конструкций содержит в себе нагреватель из провода с высоким удельным сопротивлением.

Чаще всего применяются специальные сплавы, в частности, нихром (сплав никеля и хрома).

Внутрь нагревателя вставляется медный стержень (жало). Нагреватель закрыт сверху металлической крышкой и вставлен в эбонитовую, деревянную или пластмассовую ручку.

При подаче напряжения на нагреватель по нему протекает электрический ток и нагревает его согласно закону Джоуля-Ленца. Основной поток тепла передается жалу, меньший – металлической крышке.

Паяльники могут быть рассчитаны на разное напряжение и на разную мощность. Большинство паяльников рассчитано на сетевое напряжение 220 В. Но существуют и паяльники на 36 В и более низкие напряжения. Это обусловлено требованиями безопасной работы. Их можно также подключать к сети 220 В, но только через понижающий трансформатор.

Чем больше мощность паяльника, тем больше тепла он может выделить. И тем толще у него жало. Более мощные паяльники используют для пайки крупных и массивных деталей. Для ремонта материнских плат, компьютерных блоков питания и прочей электроники в большинстве случаев достаточно иметь два паяльника – на 25 и на 40 Вт.

Разновидности паяльников

В последние годы конструкции паяльников претерпели значительные изменения.

Появились сменные насадки различной формы из разных материалов. В паяльник может быть вмонтирован датчик температуры.

Температура жала паяльника меняется в зависимости от приложенного напряжения. Более интеллектуальные устройства могут быть снабжены электронным блоком управления с цифровой индикацией температуры.

В любом случае хорошо бы иметь возможность изменять в некоторых пределах напряжение, подаваемое на паяльник (хотя бы и без датчиков и индикации).

Существуют и так называемые импульсные паяльники.

Одна из конструкций нагревателя представляет собой понижающий трансформатор.

Вторичная обмотка имеет 1 – 2 витка толстой медной шины.

К ее концам прикрепляется петелька из медного провода толщиной 1,5 – 2 мм, играющая роль жала.

Непосредственно перед пайкой первичная обмотка подключается к сети 220 В.

Напряжение со вторичной обмотки подается на петельку-жало.

Оно невелико, поэтому имеет малую тепловую инерцию и нагревается за несколько секунд.

Сама вторичная обмотка выполнена из толстой медной шины, поэтому нагревается она незначительно.

Существуют еще так называемые паяльные станции, где имеется возможность нагревать определенный участок инфракрасным (ИК) излучением. В них также имеется возможность точной регулировки и поддержки необходимой температуры в зоне пайки.

Но мы не будем сейчас рассматривать эти сложные конструкции, а ограничимся традиционной конструкцией паяльника с медным жалом.

Регулировка температуры паяльника

Регулировать напряжение на паяльнике можно регулятором напряжения либо автотрансформатором.

Автотрасформатор может быть с плавной регулировкой или ступенчатым переключением.

Регулятор имеет меньший вес и габариты.

Автор использует старинный автотрансформатор со ступенчатым переключением, доставшийся «в наследство». Таких давно уже не делают.

Антикварная вещь! Отметим, что автотрансформатор имеет, по существу, одну обмотку с отводами (или ползунком при плавной регулировке).

Итак, имея паяльник с возможностью регулирования температуры, рассмотрим

Как подготовиться к пайке

Сначала нужно подготовить жало паяльника. Итак, мы используем традиционный паяльник с медным жалом.

Первым делом надо заточить его рабочую часть под углом около 30 градусов. Боковые стороны следует также подточить, чтобы жало сужалось к концу.

Форма рабочей части должна быть примерно такой, как на фото.

Если оно медное, то в процессе работы медь с рабочей части будет потихоньку растворяться в припое.

И на ее гладкой поверхности будут появляться раковины.

Поэтому заточку жала надо периодически повторять. Увеличение температуры способствует ускоренному появлению раковин.

После того, как рабочая часть паяльника отформована (имеет красный блестящий цвет), следует включить паяльник в сеть. Жало начнет постепенно нагреваться. В качестве припоя будем использовать ПОС, в качестве флюса (для облуживания рабочей части) – кусковую канифоль.

До того, как паяльник нагреется до необходимой температуры, жало необходимо облудить (покрыть тонким слоем припоя). Как только оно немного нагрелось, следует поднести его к куску канифоли и погрузить в него. Поверхность куска в месте контакта с жалом расплавится, появится легкий дымок, и немного расплавленной канифоли останется на жале.

После этого следует немного обождать и потереть рабочей частью жала о пруток припоя. После этого рабочая часть должна покрыться тонкой пленкой расплавленного припоя.

Если упустить момент, необлуженный стержень перегреется, успеет покрыться тонкой пленкой оксида, и припой на него уже не возьмется. Если такое произошло, следует охладить паяльник, вновь зачистить жало и повторить процедуру лужения.

В процессе пайки следует следить за чистотой жала. Повышение температуры ускоряет появление оксидной пленки на рабочей поверхности. Поэтому следует выбирать ее (температуры) оптимальное значение. В процессе пайки следует удалять окалину с жала х/б тряпочкой или мокрой губкой.

Да, еще одно — паяльник должен лежать на подставке, чтобы его разогретое жало и корпус находились на некотором расстоянии от рабочего стола.

Существует множество конструкций подставок, но это достаточно тривиально, и мы не будем на этом подробно останавливаться.

Заканчивая вторую часть, скажем, что на подставке хорошо иметь ванночки для флюса и припоя.

Кто-то использует для этого днища алюминиевых банок (припой не пристает к алюминию), кто-то другие подходящие металлические штуки.

Пожалуй, на сегодня все. В третьей части мы рассмотрим процесс пайки на примере.

Подпишитесь на обновления, чтобы не пропустить интересную статью!

С вами был Vsbot. До новых встреч!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *