Довольно распространенным инструментом, который применяется в быту и промышленности, можно назвать электрический паяльник. Он требуется для проведения самой различной работы, что используется при ремонте электрооборудования и пайке проводов. Для того чтобы выбрать наиболее подходящий вариант исполнения рассматриваемого устройства нужно разобраться с особенности его конструкции и основными параметрами.
Надежность в работе и длительный срок эксплуатации обуславливается простотой рассматриваемой конструкции. Электрическая схема представлена сочетанием следующих элементов:
- Источника питания, которым зачастую выступает бытовая сеть энергоснабжения. Также в продаже можно встретить портативные варианты исполнения со встроенным блоком питания.
- Вилка с проводом требуется в том случае, если конструкция питается от бытовой сети.
- Нагревательной рабочей частью паяльника является проволочная спираль. Она преобразует электричество в тепловую энергию, за счет чего и происходит нагрев обрабатываемых элементов при пайке.
Принцип действия электрической схемы довольно прост. Нагревательной частью паяльника является спираль нихромовой проволоки, при прохождении по которой тока происходит нагрев обмотки. По специальному проводящему элементу проходит передача тепла жалу паяльника.
Современные варианты реализации паяльника могут несколько отличаться. Однако, их основные элементы практически идентичны. Устройство паяльника можно охарактеризовать следующим образом:
- Основным элементом конструкции считается нагревательный стержень, на которой есть обмотка трансформатора.
- Для сохранения тепла и повышения значение КПД стержень вставляется в специальную изоляционную трубку. При ее изготовлении используется теплостойкая стеклоткань.
- В зависимости от значения мощности может использоваться несколько слоев изоляционного материала.
Стержень вставляется в специальную изолирующую оболочку, а для безопасного использования устройства есть диэлектрическая рукоятка. Как правило, рукоятка изготавливается из теплостойкого пластика или древесины, применение металла не допускается.
При изготовлении наконечника часто применяется красная медь, так как она обеспечивает быстрый перенос тепла от источника к исполнительному элементу конструкции. Кроме этого, рабочий элемент должен выдерживать воздействие высокой температуры, которой достаточно для разогрева обрабатываемого металла.
Распределения припоя по поверхности совершается наконечником инструмента. Именно поэтому он изготавливается в клиновидной форме. Его длина может существенно отличаться, все зависит от области применения устройства и его предназначения.
Напряжение питания паяльников
Рассматривая виды паяльников также следует уделить внимание тому, какое рекомендуемое напряжение для питания. Как правило, большинство бытовых моделей, которые можно использовать для пайки микросхем, могут работать от стандартной сети 220 Вольт. Это связано с применение трансформатора. Напряжение 220 В для некоторых устройство может быть слишком высоким. Примером можно назвать случаи, когда должны применяться импульсные источники питания.
Отличительными особенностями, которыми обладают источники питания импульсных паяльников, можно назвать нижеприведенные моменты:
- Нагревательным элементом выступает вторичная обмотка.
- Конструктивные особенности обеспечивают быстрый нагрев жала.
- Низкий показатель потребительской мощности.
- Некоторые модели позволяют регулировать показатель мощности в узком диапазоне.
Схемы импульсных паяльников могут существенно отличаться, что во многом связано с тем, какая фирма занимается выпуском продукта. Примером можно назвать многочисленные китайские модели, характеризующиеся низкой надежностью.
Мощность нагрева паяльников
Мощность паяльника также может варьировать в достаточно большом диапазоне. Этот показатель считается одним из наиболее важных, учитывается при подборе более подходящей модели. От подобного показателя зависит также температуры нагрева и некоторые другие характеристики. К основным рекомендациям по выбору можно отнести следующие моменты:
- Для работы с небольшими микросхемами подходит устройство, показатель мощности которого не более 25 ватт. Этого вполне достаточно для припаивания небольших элементов. Стоит учитывать, что слишком высокий показатель мощности может привести к тому, что при работе микросхема может оплавится.
- Для спаивания толстых проводов используются устройства, показатель мощности которых составляет 40 ватт. Температуры, которую можно получить при подобном показателе, вполне достаточно для решения основных задач.
Как правило, с повышение рассматриваемого показателя существенно увеличивается и стоимость изделия. Это связано с конструктивными проблемами, которые возникают на момент производства устройства.
Перемотка паяльника
При ремонте купленного инструмента или создании его своими руками приходится проводить намотку проволоки. Перед непосредственным выполнением работы довольно важно правильно провести соответствующие расчеты, так как наиболее подходящая проволока выбирается в зависимости от сопротивления, мощности и напряжения источника питания. Рассчитать требующиеся показатели можно при применении различных специальных таблиц.
После вычисления требуемых параметров подбирается наиболее подходящая под них проволока. Для этого также может использоваться специальная таблица, в которой определено соотношение основных параметров. Нихромовый состав представлен сочетанием хрома и никеля, за счет чего изготавливаемый элемент способен выдерживать воздействие температуры до 1000 градусов Цельсия.
Процесс намотки предусматривает плотную укладку витков. Стоит учитывать, что при нагреве до высоких температур рассматриваемый материал покрывается окисью.
В качестве изоляционного материала может использоваться асбест, стекловолокно или слюда. Среди эксплуатационных качеств асбеста можно отметить тот, что он может размачиваться водой, принимая пластичную форму его достаточно просто распределить по поверхности. При его использовании стоит учитывать, что мокрый асбест способен проводить электричество. Поэтому паяльник следует включать исключительно после полного высыхания изоляционного материала.
В заключение отметим, что достаточно простое устройство паяльника позволяет изготавливать его своими руками.
Самодельный вариант исполнения не во многом будет уступать покупному, если сделать устройство согласно распространенным рекомендациям.
Одним из основных инструментов радиолюбителей, домашних мастеров и электриков является паяльник. Это изделие позволяет соединять отрезки светодиодных лент, выпаивать радиодетали из плат, ремонтировать электроприборы и делать еще кучу полезных действий. На сегодняшний день существует достаточно большой ассортимент моделей, различных по функциональности, принципу работы и комплектации. В этой статье мы расскажем читателям сайта , как выбрать паяльник для пайки проводов и микросхем.
Основные критерии выбора
Итак, сначала вкратце рассмотрим самые важные параметры, на которые стоит обращать внимание при покупке паяльника.
Тип нагревателя
В первую очередь приспособления делятся на электрические и газовые. Сначала поговорим о тех, которые работают на газу.
Газовый паяльник рекомендуется выбрать для . Он удобен тем, что работает в автономном режиме, без электричества, что актуально при электромонтажных работах. К тому же, такой прибор может использоваться как фен для термоусадки.
К недостаткам газовых устройств можно отнести сложность работы с микросхемами, а также тот факт, что при горении газа в атмосферу выбрасываются вредные для организма вещества, поэтому долго работать с таким приспособлением крайне опасно для здоровья.
Выбрать электрический паяльник целесообразно для пайки микросхем и тех же самых проводов, если нет проблем с электроснабжением. Электрические модели делятся на следующие типы:
- Спиральный. Самый дешевый, практичный и долговечный тип нагревателя. Недостаток — долго греется, но это не так важно, если вам нужно выбрать паяльник для дома.
- Керамический. Более дорогой и в то же время хрупкий (может перестать работать даже при небольшом ударе). Преимущество — быстро нагревается. Если для вас главной выбрать прибор такой, чтобы быстро и сильно нагревался, модель с керамическим нагревателем будет самым оптимальным решением.
- Импульсный. Еще один вариант исполнения, который способен быстро нагреваться. Импульсный паяльник лучше выбрать для пайки микросхем и для работы с печатными платами. Такой инструмент будет стоить дороже и используется в большей степени только для перечисленных работ.
Отдельно следует упомянуть о таком варианте исполнения, как паяльная станция. С ее помощью можно быстрее и качественнее осуществить пайку проводов и микросхем. Для радиолюбителей будет самым оптимальным решением!
Мощность
Что касается выбора мощности электрического паяльника, то тут следует учитывать следующие рекомендации:
- мощность до 10 Вт может использоваться для пайки простейших микросхем;
- от 20 до 40 Вт — это оптимальная мощность для применения в бытовых условиях;
- выбрать модель на 60-100 Вт целесообразно, если вы собираетесь паять провода;
- свыше 100 Вт домашним мастерам не стоит использовать, т.к. у таких приспособлений своя специфическая сфера применения (пайка радиаторов, металлических деталей и и т.д.).
Дополнительные возможности
Также при выборе паяльника следует обратить внимание на такие моменты, как:
Это и все советы, которые мы хотели вам предоставить. Как вы видите, существует множество нюансов, на которые нужно обращать внимание при выборе паяльника для дома.
Подводим итоги
Итак, вы изучили основные критерии, по которым осуществляется выбор инструмента для пайки проводов и микросхем. Теперь еще раз вкратце подведем итоги, чтобы закрепить изученное:
- Для печатных плат и микросхем лучше выбрать импульсный паяльник либо спиральный, но мощностью не более 30 Вт.
- Для соединения проводов и остальных электромонтажных работ подойдет газовая модель либо электрическая, мощностью от 60 до 100 Вт.
- Чтобы паять металлические детали нужен мощный аппарат (от 100 Вт и более).
Для многих людей паяльники считаются устройством с нагревателем из спирали. Хотя имеется множество типов паяльников, которые отличаются видом энергии потребления, способами преобразования в тепло и методами передачи тепла к месту пайки.
Наиболее распространены известные устройства, работающие от электричества – электропаяльники.
Виды паяльников
Электропаяльники с нагревателем из нихрома
Выполнены с нихромовой спиралью. Через нее проходит электрический ток. У инновационных моделей паяльников существует контроль нагрева наконечника с помощью термодатчика, который подает сигнал, чтобы вовремя отключить спираль, когда температура достигла рабочего режима. Термодатчик выполнен по принципу термопары.
Электропаяльники с нагревателем из нихрома имеют несколько разных исполнений. Простые паяльники имеют в конструкции нихромовую спираль. Она намотана на корпус из изоляционного материала. Внутри вставлен нагревающийся стержень. В конструкциях, более продвинутых нихром встроен в изоляторы, которые уменьшают потерю тепла, увеличивают теплоотдачу.
Есть варианты с нагревателями из нихрома, помещенного внутрь изоляционного материала белого цвета. Этот элемент иногда принимают за керамический нагреватель. Производители пользуются этим, чтобы оказать влияние на выбор покупателем паяльника.
Керамические
Существуют также конструкции паяльников, у которых нагреватель керамический, в виде стержня. Он нагревается от подведенного напряжения к его контактам. Такие нагреватели признаны, как более совершенные. Они имеют свои достоинства: быстрый нагрев, повышенный срок службы (если к нему бережно относиться), широкий интервал мощности и температуры.
Паяльник индукционного типа
В этом устройстве стержень нагревается индукционной катушкой. Наконечник выполнен с покрытием из ферромагнитного материала. В этом материале катушка образует магнитное поле, от которого наводится ток, нагревающий сердечник паяльника.
Когда температура достигла необходимого значения, ферромагнитное покрытие уже не имеет магнитных свойств, вследствие чего сердечник больше не нагревается. Когда температура понизится до определенного значения, то ферромагнитные свойства покрытия вновь восстанавливаются, снова начинается нагревание сердечника. Так осуществляется автоподдержание температуры сердечника паяльника в диапазоне работы, не используя датчик или электронное управление.
Импульсные паяльники
Такой тип паяльников относится к особой категории. Порядок их включения таков: нажимают кнопку пуска и держат ее в нажатом состоянии. Наконечник паяльника быстро нагревается, за несколько секунд, достигает рабочей температуры. Осуществляется пайка необходимого места. После пайки кнопка выключается, происходит охлаждение паяльника.
В импульсных паяльниках российского производства работает схема следующего исполнения. В электрическую цепь включен медный провод (он же является наконечником). Схема состоит из трансформатора высокой частоты, частотного преобразователя, повышающего частоту напряжения сети до 40 кГц. Трансформатор уменьшает напряжение сети до рабочего значения. Сердечник паяльника закреплен к токосъемнику вторичной катушки трансформатора. Это дает возможность образования в нем значительного тока, быстрого нагрева. Инновационные паяльники оснащены регуляторами ступеней температуры и мощности, которые позволяют паять как крупные детали, так и элементы мелкой электроники.
Газовые паяльники
Они принадлежат автономным приборам. Применяются в любых местах. Это является их основным преимуществом. Нагрев жала паяльника происходит от газового пламени. В паяльник встроен баллон с газом, который можно самостоятельно заправить от баллончика для зажигалок. Если отсоединить от такого паяльника насадку, то он может выполнять функции газовой горелки.
Паяльник на аккумуляторе
Это устройство также относится к автономным инструментам. Оно имеет маленькую мощность, до 15 ватт, служит для пайки электронных мелких деталей.
Существует два вида паяльных станций. Это инфракрасный тип и термовоздушные станции. Они не так распространены, но имеют свои преимущества.
Термовоздушное исполнение паяльных станций оснащено нагревом зоны пайки от напора горячего воздуха, который выходит из паяльного сопла. Они напоминают фены, выходящий воздух которых поступает из сопла. Компрессорные и турбинные паяльные станции отличаются способами образования давления воздуха. У термовоздушных в корпусе паяльника расположен электромотор с крыльчаткой, который подает поток воздуха. В станциях компрессорных давление образуется компрессором с диафрагмой. Компрессор также расположен в корпусе станции.
Инфракрасное исполнение станций производит нагрев излучением инфракрасных волн. Нагревающаяся зона может иметь размер 10-60 мм. Ее размеры определяются регулировочной системой окна инфракрасного излучателя. Разную форму окна получают, применяя отражающую ленту, сделанную из фольги. Она закрывает участки электронной платы, которые не нужно нагревать.
Как выбирать паяльники
Паяльник нужно выбирать исходя из его параметров по температуре и мощности, а также условий применения, личными требованиями пользователя. Если необходимо пользоваться паяльником там, где отсутствует электричество, то приобретают автономные типы паяльников, это аккумуляторные или газовые. Инфракрасные и термовоздушные станции пайки применяются чаще для особых работ для пайки деталей электроники. Электропаяльники с импульсным нагревом имеют высокую скорость работы, широко распространены среди людей, не любящих ждать долгого нагрева.
Можно выделить некоторые критерии выбора паяльника:
- Мощность . Необходимая мощность паяльника выбирается в зависимости от типа выполняемых работ. Если нужен для припаивания электронных деталей, то лучше подойдет мощность до 25 ватт. Можно применить устройство и с мощностью 40 ватт, но тогда на жало придется намотать медную проволоку или сделать насадку. Для лужения и пайки толстых проводов, а также удаления припоя он также является оптимальным выбором.
При более объемных работ по пайке массивных и жестяных деталей со значительным отводом тепла лучше приобрести паяльник мощностью от 100 до нескольких сотен ватт. Для таких целей хорошо подходит паяльник молоткового типа.
- Термостабилизация . Для профессиональных пайщиков самым удобным видом паяльника стал образец с термостабилизацией, который повышает удобство работы, скорость и качество пайки. Для обычных любителей, которые изредка занимаются пайкой, такая модель также является удобной, так как на ней можно выставить необходимую температуру с автоматическим ее поддержанием. Лучше, чтобы на паяльнике была возможность точной установки температуры, а не просто верхнего и нижнего предела. Вместо регулировки температуры может предлагаться изменение мощности, которая не имеет связи с температурой. Без нагрузки и отдачи тепла паяльники будут перегреваться, а при хорошей теплоотдаче во время пайки, температуры может не хватить для работы. Регулятор мощности для паяльника выполняют на основе диммера.
- Жало . Важным делом при выборе паяльника является наличие возможности менять различной конфигурации жала. Если сердечник паяльника сделан из меди, то конфигурацию жала можно легко выполнить любой формы, если заточить его. Можно также вместо заточки сплющить его молотком. А если сердечник покрыт несгораемым материалом (никелем или другим металлом), то точить его не рекомендуется. Поэтому при решении выбора паяльника нужно спросить у продавца о комплектации его запасными жалами.
Жала, покрытые никелем, не дают доступа к меди. Электрические паяльники с такими жалами требуют аккуратного обращения, не допускать перегрева. Покрытие может оказаться недостаточным по качеству.
Формы наконечников существуют самые различные: конусообразные, в виде иглы, со скошенной кромкой, в виде отвертки и т.д. Каждая форма подходит для своего вида работ. Универсальными формами являются жала, заточенные под отвертку. Они подходят для многих типов работ. Припой на них хорошо держится. За счет значительной площади скоса можно быстро нагревать деталь для пайки.
Изготовители паяльников советуют применять родные жала, которые входят в комплект керамических нагревателей, так как при замене наконечников на детали других производителей нарушается режим температуры работы нагревателя, что обуславливает его поломку.
- Нихромовый или керамический . Некоторые любители, часто занимающиеся пайкой радиодеталей, могут дать конкретные рекомендации и советы по своему опыту применения таких устройств, с различными видами нагревателя.
Преимущества нихромовой проволоки в качестве нагревателя: невысокая стоимость, меньше, чем у керамической модели, не опасны падения и удары. Недостатки: медленный нагрев, ограниченный срок службы, так как постепенно при работе проволока сгорает. Но это происходит только при долгом ежедневном применении. Если паять изредка, то нихромовая проволока не будет сгорать.
Преимуществом керамического нагревательного элемента является долговечность. При бережной аккуратной работе паяльник будет служить много лет. Скорость его нагревания выше нихрома. Из недостатков можно назвать опасность поломки при ударе или падении. Паяльник работает только со своими родными жалами.
Паяльник. Как его выбрать и как с ним потом бороться.
В нашем городе обитают не только матерые радиолюбители. Забредают сюда и молодые необстрелянные ребята, впервые взявшие в руки паяльник. Эта статья именно для них, а также для тех, кто паяльник еще в руки не брал, но собирается сделать это в самом ближайшем времени. Как выбрать для себя главный инструмент и что же с ним потом делать – вот в чем вопрос!
Начнем издалека. Что же такое пайка?
Вот что про нее сказано в энциклопедическом словаре: «Это технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного механического и электрического соединения деталей из различных материалов. Спаиваемые элементы деталей, а также припой и флюс вводятся в соприкосновение и подвергаются нагреву с температурой выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления соединяемых деталей. В результате, припой переходит в жидкое состояние и смачивает поверхности деталей. После этого нагрев прекращается, и припой переходит в твёрдую фазу, образуя соединение. Нагрев деталей и припоя производится специальным инструментом, который называется паяльником.В зависимости от типа деталей, которые подвергаются соединению, требуемой прочности соединения, применяют различные типы паяльников и различные типы припоев и флюса».
Разумеется, всем понятно, что для пайки радиатора водяного охлаждения автомобиля и для ремонта сотового телефона потребуются различные типы паяльников. На написание этой статьи меня толкнуло довольно большое число вопросов, которые мне задавали в различных форумах и при личном общении по выбору паяльника и по различным технологическим проблемам пайки.
Итак перейдем к проблеме выбора паяльника
Этот выбор зависит от того, какие детали будут подвергаться пайке. Чаще всего в быту встают задачи удлинить провода, припаять разъемы к антенному или акустическому кабелю или к сетевому разъему, спаять несложную схему из обычных деталей. Для всех этих работ вполне будет достаточно обычного паяльника на напряжение 220 Вольт и мощностью от 25 до 40 ватт. Примерно такого как показан на рисунке.
Достоинства такого паяльника - доступная цена. Купить его можно за 30-100 рублей практически в любом хозяйственном магазине. Недостатки - нет возможности регулировки температуры, жало перегревается, окисляется и обгорает, поэтому его постоянно приходится чистить и периодически затачивать. В следствии этого, срок службы такого паяльника (особенно при интенсивном ежедневном использовании) невелик. К перегретому жалу плохо прилипает припой, есть возможность повредить чувствительные к нагреву детали во время пайки. Особенно это касается светодиодов, транзисторов в пластмассовых корпусах и т.п. Еще одна проблема, которая существует у паяльников подключаемых непосредственно к сети 220 Вольт - это зачастую плохая изоляция между жалом паяльника и питающей сетью. Таким паяльником легко повредить чувствительные к статическому электричеству элементы. Но как я уже говорил, для простейших работ для начинающих он вполне подходит. Бороться с перегревом у такого паяльника достаточно просто. Идем в магазин электротоваров (как правило в тот же самый, где и покупался этот паяльник) и покупаем небольшую (размером с обычный выключатель) коробочку светорегулятора. Ее еще очень часто называют модным буржуйским словом Диммер. Еще нам понадобится сетевой провод с вилкой на конце и розетка для открытой проводки. На небольшую фанерку закрепляем диммер, и розетку. Подключаем сетевой провод согласно инструкции для диммера. В розетку мы будем включать наш паяльник, а светорегулятор у нас превратится в регулятор температуры паяльного жала. Можно воспользоваться термопарой, идущей в комплекте с дешевым китайским цифровым тестером и маркером примерно отградуировать положения регулятора диммера в соответствии с температурой паяльника. Паять таким модифицированным паяльником становится намного удобнее, а дополнительные затраты не превысят 200 рублей.
Если же встает задача пайки массивных деталей, например соединения медных трубок в системе водяного охлаждения вашего компьютера, пайки радиаторов, корпусов или акустических проводов Хай-Энд класса сечением с буксировочный трос от Белаза - то тогда потребуется более мощный паяльник на 100-200 ватт мощности. Например, такую конструкцию (а это теплообменник системы водяного охлаждения на видеокарте) обычным паяльником не спаять. Тут потребовался «топорик» мощностью 200 Вт.
Паяльные станции
Вас интересует радиотехника? Вы решили, что пайкой будете заниматься регулярно? Тогда имеет смысл задуматься о приобретении паяльной станции. Преимущества перед простейшим паяльником очевидны. Во-первых, в паяльных станциях используются низковольтные паяльники, которые подключены к сети через понижающий трансформатор. Это резко уменьшает наводки возникающие на жале паяльника и практически сводит на нет риск повреждения статическим электричеством чувствительных деталей. Во-вторых, паяльные станции имеют систему регулировки и поддержания температуры жала на определенном уровне. Такой паяльник не перегреет детали или плату. Паяльники, которыми комплектуются паяльные станции обычно имеют возможность смены жала. Поэтому с разными насадками такой паяльник можно использовать как для пайки толстых проводов, так и для миниатюрных деталей.
Жало таких паяльников, как правило, покрыто специальным защитным слоем, предотвращающим его окисление и существенно продлевающим срок службы паяльника. В комплекте с паяльной станцией всегда идет удобная подставка под паяльник - вещь весьма необходимая особенно при частом использовании. Немаловажное преимущество паяльной станции - это малое время разогрева до рабочей температуры. В большинстве случаев пайку можно начинать меньше чем через минуту после включения. За такой набор удобств, однако, приходиться платить. Самые простые и дешевые модели можно приобрести за сумму в 700-800руб. Но есть и очень «навороченные» паяльные станции оснащенные целым арсеналом всевозможного инструмента, который может пригодиться для создания и ремонта электронной аппаратуры. Цена такого комплекта от известного производителя, типа американской фирмы Pace может достигать не одной тысячи долларов.
SMD
Взгляните на современную плату (например, на материнскую плату компьютера). Первое, что бросится в глаза - огромное количество мелких деталей припаянных непосредственно на поверхность платы. Сейчас повсеместно используется так называемый поверхностный монтаж элементов. Другие названия поверхностного монтажа: наплатный, планарный, SMD-монтаж (Surface-Mount Device - элемент для поверхностного монтажа). Компоненты, которые используются для поверхностного монтажа, называют SMD-компонентами.
Возникает резонный вопрос, каким образом паять такие элементы? В заводских условиях все эти элементы припаиваются групповым методом - плату с установленными на ней деталями помещают в специальную печь и нагревают до температуры плавления припоя. Для ремонта таких плат или изготовления своих схем по такой технологии применяют так называемые «Термовоздушные паяльные станции». Принцип работы такого паяльника абсолютно аналогичен работе обычного фена для сушки волос. Разница только в температуре воздуха который выходит из наконечника фена.
Такие паяльные станции позволяют регулировать температуру воздуха на выходе от 100 до 450-500с*, так же есть возможность регулировки воздушного потока. Сейчас получили распространение комбинированные паяльные станции, где в одном корпусе помещается как термовоздушный паяльник, так и обычный. Такой паяльный агрегат позволяет провести ремонт практически любой электронной схемы с любым типом применяемых деталей. Цены тоже вполне доступны. Такую паяльную станцию начального уровня можно приобрести 2,5 - 3 тысячи рублей. Людям, всерьез решившим заняться ремонтом и изготовлением электронных схем, я бы порекомендовал именно такой вариант паяльника. Кроме пайки электронных компонентов феном паяльной станции очень удобно обсаживать термоусадочную трубку. Можно сгибать или сваривать пластмассу. С его помощью можно удалять старую краску с небольших металлических деталей. Так что спектр применения такого оборудования далеко не ограничен задачами пайки проводов и радиодеталей.
Газовые паяльники
Разновидности паяльников не ограничиваются вышеперечисленными типами. Например, существуют газовые паяльники. В этих паяльниках разогрев жала осуществляется не электрическим током, а пламенем небольшой газовой горелки. Заправляется он обычным газом, применяемым в газовых зажигалках. Например на фотографии изображен газовый паяльник Pyropen произведенный немецкой фирмой Weller. Такой паяльник может работать вдалеке от источников тока. Например, если Вам надо припаять кабель к антенне на крыше дома или произвести починку электрооборудования или радиатора автомобиля в долгой дороге. Если снять с этого паяльника жало, то он превращается в портативную газовую горелку, которая дает пламя температурой близкой к 1000 градусов. Такой горелкой можно паять небольшие детали с применением твердых высокотемпературных припоев, которые «не по зубам» обычным паяльникам.
Для частой повседневной пайки такой паяльник, однако, не годится. Разоритесь на газе, да и фирменное изделие имеет ценник с тремя нулями. Когда возникнет необходимость паять вдали от электричества такой автономный газовый паяльник легко сделать самостоятельно. Наверняка многие видели в продаже недорогие (по цене 50 – 100 рублей) китайские газовые горелки. Такая горелка вполне может послужить основой для самодельного газового паяльника, который справится со своей задачей ничуть не хуже фирменного собрата. Кроме газовой горелки потребуется еще медное жало от обычного паяльника (смотри второй рисунок), латунная или стальная гайка М6 или М8 – в зависимости от толщины применяемого жала, три велосипедных спицы и винтовой хомут для водопроводного шланга.
Технология изготовления простая. На торце паяльного жала нарезается резьба под имеющуюся в наличии гайку. Затем. в трех боковых гранях гайки сверлятся отверстия диаметром 2.2мм, в них нарезается резьба М3. Сверлить латунную или бронзовую гайку и нарезать в ней резьбу гораздо легче чем в стальной. Гайка накручивается на паяльное жало, а в боковые грани гайки вкручиваем кончики велосипедных спиц. Если нет под рукой велосипедных спиц – подойдут любые стальные шпильки диаметром 3 мм, на концах которых тоже нарезаем резьбу М3. Остается загнуть спицы под углом 90 градусов и с помощью винтового хомута закрепить на газовой горелке. Вот так вот выглядит готовая конструкция, которую несложно сделать за полчаса с перекурами. Паяльник получается довольно мощный. Если использовать жало толщиной 8.5мм то таким паяльником легко запаять прохудившийся радиатор автомобиля или произвести починку электропроводки в машине. Рекомендую автолюбителям сделать и возить в машине вместе с остальным инструментом.
Вспомогательный инструмент и материалы для пайки
Итак, прочитав первую часть нашей статьи и приняв к сведению приведенные в ней рекомендации, вы приобрели свой паяльник. Теперь вы стали настоящим радиолудителем. Но для пайки одного паяльника недостаточно. Необходимо иметь еще набор вспомогательного инструмента и расходных материалов. В первую очередь это то, чем производится пайка - припой. Разновидностей припоя сейчас выпускается великое множество. Как правило, все они представляют собой разнообразные композиции на основе сплавов олова и свинца с различными легирующими добавками. Различаются они по температуре плавления и твердости. Обычно поставляются в виде проволоки диаметром от 0.5 мм (для самых миниатюрных паяльников и деталей) до прутков толщиной в сантиметр (чтобы паять массивные детали паяльником размером с небольшой туристический топор). Удобнее всего пользоваться припоем в виде проволоки толщиной 1-2 мм. Как правило такой припой представляет собой не просто проволоку, а идет в виде тонкой трубочки внутренность которой заполнена флюсом для лучшего смачивания жала паяльника и припаиваемых деталей.
Несколько слов про флюс
Флюс - это вспомогательный материал, который призван во время пайки удалять оксидную пленку с деталей, подвергаемых пайке и обеспечивать хорошее смачивание поверхности детали жидким припоем. Самый распространенный вид флюса это канифоль - продукт переработки сосновой смолы. Ее нетрудно найти в любом хозяйственном магазине, применяется она для пайки деталей из меди и медных сплавов. Недостатков у нее как у флюса немало. При пайке с канифолью образуется много дыма. На плате после пайки остаются подтеки расплавленной канифоли, которые потом приходиться смывать, применяя спирт или бензин. Обычно канифолью пользуются, если только надо спаять пару толстых проводов. Еще иногда пользуются паяльной кислотой. Ее применение целесообразно только тогда, когда надо паять детали из железа. После пайки детали обязательно надо промывать большим количеством воды и тщательно сушить, иначе, остатки кислоты могут вызвать коррозию и разрушение паянных деталей и нарушение электрического контакта. Если под руками нет паяльной кислоты, а надо срочно облудить и припаять железную или сильно окислившуюся медную, или латунную деталь то вас спасет таблетка аспирина – это ацетилсалициловая кислота, которая во многих случаях с успехом может заменить хлористый цинк.Для пайки электронных схем лучше всего применять жидкие флюсы. Простейший жидкий флюс можно приготовить растворив канифоль в спирту. На 10 частей спирта берется 1 часть канифоли (по весу). Несколько капель такого флюса наносится непосредственно перед пайкой на соединяемые детали и производится пайка. Остатки флюса потом смываются спиртом.
Cейчас выпускается большое количество разнообразных так называемых «безотмывочных» флюсов, как жидких так и в виде полужидкого геля. Особенность их такова, что они не содержат компонентов вызывающих окисление и коррозию соединяемых деталей, не проводят электрический ток и не требуют промывки платы после пайки. Хотя все равно лучше после завершения пайки удалять с припаянных деталей все остатки флюса. Для нанесения жидкого флюса можно воспользоваться кисточкой, ватной палочкой или просто спичкой, но удобнее пользоваться так называемым «флюсапликатором». Можно попробовать купить фирменный стоимостью примерно 20-30$ но куда проще и дешевле сделать его самому. Для этого потребуется кусочек силиконового или резинового шланга с внутренним диаметром 5-6 мм и одноразовый медицинский шприц. Шприц разрезается на 2 части и обе части вставляются в резиновую трубку. Иголка слегка укорачивается, ее можно для удобства пользования слегка изогнуть. На рисунке показан такой самодельный апликатор. Слегка нажимая на шланг выдавливаем из кончика капельку флюса на припаиваемые детали и производим пайку. При хранении, чтобы не засыхала иголка внутрь нее можно вставлять тонкую проволоку.
Так же удобно пользоваться флюсом в виде геля или пасты. Для его нанесения тоже можно воспользоваться одноразовым шприцем, только из за его густоты иголку шприцевую придется взять потолще.
Кусачки
Еще для пайки потребуются такой инструмент как кусачки. Не пользуйтесь маникюрными кусачками, они предназначены для резки мягких ногтей и перекусывание проводов и выводов радиоэлементов быстро выведет их из строя, и вызовет справедливый гнев вашей мамы, подруги или жены. Еще понадобится скальпель или канцелярский нож и пинцет. Очень полезной бывает в хозяйстве радиолюбителя и игла от шприца с затупленным кончиком и тонкое шило. По мере приобретения опыта в ремонте и изготовлении электронных схем этот ваш арсенал будет постепенно расширяться и модифицироваться.
Начинаем паять
Паяльник приобретен, инструменты и необходимые материалы готовы. Вы удобно разместились за столом в хорошо освещенном и хорошо проветриваемом помещении. Паяльник расположился на удобной подставке, предотвращающей его случайное падение, все легковоспламеняющиеся материалы и жидкости убраны от него подальше. Можно включить его в розетку и начинать.Для начала несколько простейших правил, соблюдение которых позволит вам получить качественную пайку. Поверхности перед пайкой должны быть тщательно зачищены до блеска. Чтобы получить качественную и надежную пайку соединяемые детали должны перед пайкой иметь хороший механический контакт друг с другом. Во время пайки, соединяемые детали необходимо прогреть до температуры плавления припоя, чтобы он равномерно растекался по поверхности. Например, возникла необходимость соединения двух проводов. Для начала надо зачистить кончики, распушить медные жилки, переплести их и произвести плотную скрутку и нанести на спаиваемый участок несколько капель флюса или выдавить немного флюс-геля.
Затем, взяв на жало паяльника каплю припоя разогреть место пайки так, чтобы припой пропитал скрученные проводники.
Для изоляции места пайки можно применить изоленту, но лучше воспользоваться термоусадочной трубкой, которую надевают поверх соединения и слегка подогревают, чтобы она сжалась и надежно зафиксировалась на месте пайки. Обсаживать трубку удобнее всего горячим воздухом из паяльного или строительного фена. Если такой возможности нет, то трубку можно нагревать над племенем газовой горелки, спиртовки или зажигалки. Но тут надо быть действовать осторожно и не перегреть. Не подносите термоусадочную трубку близко к пламени. Она может закоптиться. Кроме того что это портит внешний вид, осажденная сажа снижает электрическую прочность изоляции.
Вот пример правильной пайки сетевого разъема. Чтобы получить прочное соединение, перед пайкой делаем надежную скрутку проводов на контактных лепестках разъема.
Потом надежно изолируем места пайки термоусадочной трубкой. Надеюсь не надо объяснять, сколько бед может наделать отвалившийся от разъема плохо изолированный провод под напряжением 220в внутри вашего усилителя или, например, компьютера. Поэтому при распайке сетевых разъемов и проводов качеству пайки и изоляции надо уделять особое внимание.
Несколько советов по пайке мелких деталей имеющих пластмассовый корпус
Пайку таких деталей надо производить с особой аккуратностью. Возьмем к примеру светодиод. Они сейчас применяются повсеместно в качестве индикаторных элементов или как элементы подсветки. Корпус светодиода сделан из прозрачной пластмассы и при сильном нагреве выводы светодиода могут просто отвалиться или произойдет помутнение прозрачного пластика из которого выполнен светодиод. Паять светодиоды надо на расстоянии не менее 5 мм от корпуса. Вывод между местом пайки и корпусом светодиода надо зажать пинцетом. Пинцет будет отбирать от вывода лишнее тепло, предотвращая перегрев. Время пайки не должно превышать 3-5 секунд.
После пайки выводы светодиода надо надежно изолировать. В таком виде светодиод не страшно размещать в любом месте системного блока не боясь замыкания.
Несколько слов о замене обычных компонентов на платах
Под обычными компонентами я подразумеваю такие, которые имеют проволочные ножки и впаиваются в отверстия на плате. Отпаять такой компонент (особенно если это конденсатор, резистор или транзистор - детали имеющие 2-3 вывода) проблем не составляет. Достаточно прогреть с обратной стороны платы контактные площадки и при помощи пинцета выдернуть элемент из платы. Перед пайкой нового элемента необходимо прочистить от припоя отверстия. Вот тут то и приходит на помощь иголка от шприца. Игла сделана из нержавеющей стали, к которой припой не прилипает. Ею очень удобно прочищать отверстия в печатных платах. Чтобы случайно не повредить металлизацию отверстий в многослойных платах кончик иголки лучше затупить при помощи надфиля или точильного круга.
Что делать, если требуется отпаять деталь имеющую много выводов. Например микросхему с 16 ножками. Вариантов тут несколько. При использовании термовоздушной паяльной станции достаточно просто прогреть до температуры плавления припоя весь участок на котором запаяна микросхема и пинцетом вытащить ее из платы. Можно воспользоваться специальной широкой насадкой на жало паяльника, которая прогревает одновременно сразу все выводы микросхемы. Если же пользоваться обычным паяльником, то тут снова на помощь придет игла. Иголку надевают на торчащий кончик вывода, нагревают паяльником контактную площадку и слегка вращая иглу надевают ее на вывод. Потом дают остыть припою и убирают иглу. Вывод оказывается освобожденным от припоя. Повторив такую операцию несколько раз (по количеству выводов микросхемы) ее можно будет легко снять с платы.
Очень часто встает задача пайки так называемых SMD компонентов. Если раньше они встречались в основном на копьютерных платах, то сейчас поверхностный монтаж можно встретить и в усилителях и в малогабаритных приемниках и другой бытовой технике. Для работы с такими деталями удобнее всего, конечно, воспользоваться горячим воздухом. Термовоздушные паяльные станции как раз и предназначены для такого вида работ. Направляем струю нагретого воздуха на подлежащий замене элемент и после разогрева припоя просто снимаем пинцетом деталь с платы. Температура плавления припоя используемого для поверхностного монтажа как правило лежит в пределах 180-200с* поэтому температуру воздуха на выходе из паяльного фена не рекомендуется делать выше 250-300с* во избежание повреждения элементов.
Пайка таких мелких деталей требует аккуратности, поэтому, прежде чем браться за перепайку рабочей платы, желательно потренироваться на неисправной, подобрав температурный режим фена и напор воздуха (сильный напор может сдуть соседние элементы с платы). Припаивать детали горячим воздухом тоже очень просто. Необходимо положить на предварительно смоченные флюсом контактные площадки припаиваемый элемент и придерживая его иголкой или пинцетом нагреть до расплавления припоя, который надежно зафиксирует деталь.
Что делать, если необходимо произвести пайку SMD компонентов, а под руками нет паяльного фена. Мелкие детали можно паять и обычным паяльником. На подлежащую замене деталь капаем капельку флюса, рядом с ней кладётся кусочек припоя.
Затем паяльником расплавляется припой таким образом, чтобы капелька припоя охватывала оба конца детали. Деталь снимается пинцетом.
Контактные площадки надо очистить от лишнего припоя. В этом нам поможет специальная оплетка для удаления припоя. Она представляет собой сплетенный из тонких медных проводов жгутик. На проводки наносится флюс и прижимается паяльником к месту пайки. Оплетка как губка впитывает расплавленный припой, оставляя на контактных площадках только тончайший слой.
Новый элемент припаять большого труда не составит. Его надо положить на контактные площадки и, набрав на паяльник небольшое количество припоя, прикоснуться к выводам элемента (не забываем перед установкой детали нанести на контактные площадки немного флюса).
Гораздо больше проблем возникает, когда надо припаять микросхему имеющую большое количество близкорасположенных выводов. При помощи паяльной станции операция по пайке занимает несколько минут. Микросхема устанавливается на плату. Выводы тщательно позиционируются на контактных площадках, предварительно покрытых тонким слоем флюса, и сверху горячим воздухом производится нагрев до плавления припоя. Это быстрый и удобный способ пайки. Но и здесь можно обойтись обычным паяльником. Микросхема устанавливается на предварительно зачищенные контактные площадки и тщательно позиционируется. Чтобы во время пайки микросхема не сдвинулась, можно прихватить припоем крайние ножки. Потом пропаиваются все выводы. При использовании обычного паяльника результат будет выглядеть примерно таким образом.
Теперь требуется удалить излишки припоя и устранить перемычки между выводами. Для этой цели опять можно воспользоваться оплеткой для удаления припоя. Оплетка прижимается горячим паяльником к выводам микросхемы. Излишки припоя впитываются в оплетку. Остается только минимальное количество припоя, необходимое для надежного крепления микросхемы к контактным площадкам.
После удаления излишков припоя необходимо внимательно осмотреть выводы микросхемы на предмет отсутствия замыканий (лучше воспользоваться для этого увеличительным стеклом). Пайка выглядит почти как заводская.
Со временем, если не забросите это увлекательное и интересное занятие вы приобретете еще и столь необходимый в любом деле опыт. Сможете самостоятельно решить какой еще дополнительный инструмент вам понадобится, какие расходные материалы лучше использовать. Рекомендую еще зайти на сайт одного из ведущих производителей паяльного оборудования немецкой фирмы Ersa. Там можно найти много интересной информации о новейших технологиях в области пайки, о применяемом оборудовании и о приемах работы с различными видами паяльников.
