Как увеличить мощность паяльника

Устройство и ремонт электрического паяльника

Электрический паяльник – это ручной инструмент, предназначенный для скрепления между собой деталей посредством мягких припоев, путем разогрева припоя до жидкого состояния и заполнения ним зазора между спаиваемыми деталями.

Электрическая схема паяльника

Как видите на чертеже электрическая схема паяльника очень простая, и состоит всего из трех элементов: вилки, гибкого электропровода и нихромовой спирали.

Как видно из схемы, в паяльнике отсутствует возможность регулировки температуры нагрева жала. И даже, если мощность паяльника выбрана правильно, то все равно не факт, что температура жала будет требуемой для пайки, так как длина жала со временем уменьшается за счет постоянной его заправки, припои тоже имеют разные температуры плавления. Поэтому для поддержания оптимальной температуры жала паяльника приходится подключать его через тиристорные регуляторы мощности с ручной регулировкой и автоматическим поддержанием заданной температуры жала паяльника.

Устройство паяльника

Паяльник представляет собой стержень из красной меди, который нагревается спиралью из нихрома до температуры плавления припоя. Стержень паяльника делается из меди благодаря высокой ее теплопроводности. Ведь при пайке нужно быстро передать жалу паяльника от нагревательного элемента тепло. Конец стержня имеет клиновидную форму, является рабочей частью паяльника и называется жалом. Стержень вставляется в стальную трубку, обернутую слюдой или стеклотканью. На слюду намотана нихромовая проволока, которая служит нагревательным элементом.

Поверх нихрома намотан слой слюды или асбеста, служащий для снижения потерь тепла и электрической изоляции спирали из нихрома от металлического корпуса паяльника.

Концы нихромовой спирали соединены с медными проводниками электрического шнура с вилкой на конце. Для обеспечения надежности этого соединения концы нихромовой спирали согнуты и сложены вдвое, что снижает нагрев в месте соединения с медным проводом. В дополнение соединение обжато металлической пластинкой, лучше всего обжим делать из алюминиевой пластины, которая имеет высокую теплопроводность и будет эффективнее отводить тепло от места соединения. Для электрической изоляции на место соединения надевают трубки из термостойкого изоляционного материала, стеклоткани или слюды.

Медный стержень и нихромовая спираль закрывается металлическим корпусом, состоящим из двух половинок или сплошной трубки, как на фотографии. Корпус паяльника на трубке фиксируется накидными колечками. На трубку, для защиты руки человека от ожога, насаживается ручка из плохо провидящего тепло материала, дерева или термостойкой пластмассы.

При вставлении вилки паяльника в розетку электрический ток поступает на нихромовый нагревательный элемент, который нагревается и передает тепло медному стержню. Паяльник готов к пайке.

Маломощные транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, микросхемы и тонкие провода паяют паяльником мощностью 12 Вт. Паяльники 40 и 60 Вт служат для пайки мощных и крупногабаритных радиодеталей, толстых проводов и небольших деталей. Для пайки крупных деталей, например, теплообменников газовой колонки, потребуется уже паяльник мощностью сто и более Вт.

Напряжение питания паяльников

Электрические паяльники выпускаются рассчитанные на напряжение питающей сети 12, 24, 36, 42 и 220 В, и этому есть свои причины. Главной, является безопасность человека, второй – напряжение сети в месте выполнена паяльных работ. В производстве, где все оборудование заземлено и имеется высокая влажность, разрешено использовать паяльники напряжением не более 36 В, при этом корпус паяльника должен быть обязательно заземлен. Бортовая сеть у мотоцикла имеет напряжение постоянного тока 6 В, легкового автомобиля – 12 В, грузового – 24 В. В авиации используют сеть частотой 400 Гц и напряжением 27 В.

Есть и конструктивные ограничения, например, паяльник мощностью 12 Вт сложно сделать на питающее напряжение 220 В, так как спираль потребуется мотать из очень тонкого провода и поэтому намотать много слоев, паяльник получится большим, не удобным для мелкой работы. Так как обмотка паяльника намотана из нихромовой проволоки, то питать его можно как переменным, так и постоянным напряжением. Главное чтобы напряжение питания соответствовало напряжению, на которое рассчитан паяльник.

Мощность нагрева паяльников

Мощностью электрические паяльники бывают 12, 20, 40, 60, 100 Вт и больше. И это тоже не случайно. Для того, чтобы припой при пайке хорошо растекался по поверхностям спаиваемый деталей, их нужно прогреть до температуры чуть большей, чем температура плавления припоя. При контакте с деталью тепло передается от жала к детали и температура жала падает. Если диаметр жала паяльника не достаточный или мощность нагревательного элемента мала, то отдав тепло, жало не сможет нагреться до заданной температуры, и паять будет невозможно. В лучшем случае получится рыхлая и не прочная пайка.

Более мощным паяльником можно паять маленькие детали, но возникает проблема недоступности к месту пайки. Как, например, запаять в печатную плату микросхему с шагом ножек 1,25 мм жалом паяльника размером в 5 мм? Правда есть выход, на такое жало навивают несколько витков медного провода диаметром 1мм и концом уже этого провода паяют. Но громоздкость паяльника делают работу пpaктически не выполнимой. Есть и еще одно ограничение. При большой мощности, паяльник быстро прогреет элемент, а многие радиодетали не допускают нагрева выше 70˚С и по этому, допустимое время их пайки составляет не более 3 секунд. Это диоды, транзисторы, микросхемы.

Ремонт паяльника своими руками

Паяльник перестает нагреваться по одной из двух причин. Это в результате перетирания сетевого шнура или перегорания нагревательной спирали. Чаще всего перетирается шнур.

Проверка исправности сетевого шнура и спирали паяльника

При пайке сетевой шнур паяльника постоянно изгибается, особенно сильно в месте выхода из него и вилки. Обычно в этих местах, особенно если сетевой шнур жесткий, он и перетирается. Сначала проявляться такая неисправность недостаточным нагревом паяльника или периодическим его охлаждением. В конечном итоге, паяльник перестает нагреваться.

Поэтому перед ремонтом паяльника нужно проверить наличие питающего напряжения в розетке. Если напряжение в розетке есть, то проверить сетевой шнур. Иногда неисправность шнура можно определить, плавно перегибая его в месте выхода из вилки и паяльника. Если паяльник при этом стал чуть теплее, значит точно неисправен шнур.

Проверить исправность шнура можно подключив к штырям вилки щупы мультиметра, включенного в режим измерения сопротивления. Если при изгибании шнура показания будут изменяться, то шнур перетерся.

Если обнаружилось что, обрыв шнура находится в месте выхода из вилки, то для ремонта паяльника достаточно будет отрезать часть шнура вместе с вилкой и установить на шнур разборную.

В случае, если шнур перетерся в месте выхода из ручки паяльника или мультиметр, подключенный к штырям вилки, при изгибании шнура не показывает сопротивление, то придётся разбирать паяльник. Для получения доступа к месту присоединения спирали к проводам шнура достаточно будет снять только ручку. Далее последовательно прикоснуться щупами мультиметра к контактам и штырям вилки. Если сопротивление равно нулю, то в обрыве спираль или плохой контакт ее с проводами шнура.

Расчет и ремонт нагревательной обмотки паяльника

При ремонте или при самостоятельном изготовлении электрического паяльника или любого другого нагревательного прибора приходится мотать нагревательную обмотку из нихромовой проволоки. Исходными данными для расчета и выбора проволоки является сопротивление обмотки паяльника или нагревательного прибора, которое определяется исходя из его мощности и напряжения питания. Рассчитать, какое должно быть сопротивление обмотки паяльника или нагревательного прибора можно с помощью таблицы.

Зная напряжение питания и измеряв сопротивление любого нагревательного электроприбора, например паяльника, электрочайника, электрического обогревателя или электрического утюга, можно узнать потрeбляемую этим бытовым электроприбором мощность. Например, сопротивление электрочайника мощностью 1,5 кВт будет равно 32,2 Ом.

Пять способов регулировки температуры паяльника

Для выполнения различных электромонтажных работ, сборки электронных схем очень часто используется такой инструмент, как электропаяльник. Простейший его вид, который можно приобрести в любом хозяйственном магазине, имеет, как правило, элементарную конструкцию.

В нее входят нагревательный элемент, жало, рукоятка, чаще деревянная, и питающий кабель или шнур. В некоторых вариантах паяльник может комплектоваться несколькими сменными жалами.

Мощность такого паяльника фиксированная, чаще всего 40 или 60 Ватт. Но удобнее пользоваться инструментом с возможностью регулировки мощности. Такие модели тоже выпускают, хотя стоят они дороже.

Для чего повышать мощность

Чтобы выполнять паяльные работы, требуются инструменты с различными параметрами. При этом иметь несколько паяльников с разной мощностью и, соответственно, с разной температурой нагрева жала, нецелесообразно.

При монтаже компонентов на плату требуется температура жала, достаточная для прогрева выводов и плавления припоя. Увеличенные значения температуры могут привести к сгоранию отдельных элементов, отклеиванию токопроводящих дорожек от платы, повреждению изоляции проводов.

В то же время использование паяльника с меньшей мощностью, а значит и с меньшей температурой нагрева жала, позволяющей достигнуть заданного значения, принуждает увеличивать время воздействия на детали и припой.

В результате от длительного нагрева компоненты выходят из строя, а изоляция может со временем растрескиваться из-за потери механических свойств.

Вывод: при пайке, если требуется прогрев больших площадей и массивных деталей, необходимо повышать не температуру, а мощность паяльника, сократив до возможного минимума время контакта жала с выводами детали.

При этом припой должен расплавиться и обеспечить надежный контакт с деталью, которая при таком режиме не подвергнется перегреву.

Управление нагревом

Чтобы нагреть массивную деталь до нужной температуры, необходимо и такое же массивное жало паяльника, чтобы скорость нагрева была выше скорости теплоотвода детали.

Инструментом, который справится одновременно с поставленными выше задачами, является достаточно мощный паяльник с регулировкой температуры.

То есть максимальной мощности паяльника должно быть достаточно для разогрева крупных выводов, а температура должна регулироваться в некоторых пределах и выбираться в соответствии с условиями работ.

Тогда массивное жало будет обладать большей тепловой инерцией и нагреет деталь до необходимой степени, без риска ее перегрева.

Существует несколько способов регулировки температуры паяльника:

• максимальный-минимальный нагрев (простейший переключатель);
• регулировка диммером;
• применение управляющих микросхем в рукоятке прибора;
• внешний блок управления;
• применение фена.

Используя паяльник с регулировкой помимо преимуществ, описанных выше, можно значительно сэкономить на потрeбляемой электроэнергии при больших объемах выполняемых работ, продлить срок службы прибора, благодаря меньшему времени работы его на максимальной мощности, уменьшить количество вредных веществ, выделяемых при пайке с высокой температурой.

Переключатели и диммеры

Простейшая регулировка температуры применена в паяльниках с переключателем, допускающим всего два положения, а соответственно и два значения температуры.

При минимальном значении паяльник, установленный на подставке, просто поддерживает жало в нагретом состоянии, а при нажатии на клавишу или кнопку, жало нагревается до максимальной температуры, при которой и производится пайка.

Очевидно, что из преимуществ, описанных выше, такой паяльник обладает только возможностью экономить электроэнергию. Главная же задача регулировки – производство качественного и безопасного монтажа компонентов – остается невыполнимой.

Вторая разновидность паяльников с регулировкой – диммируемые. Их конструкция предполагает включение в разрыв питающего кабеля диммера – устройства, ограничивающего потрeбление электроэнергии паяльником.

При этом действительно появляется возможность регулировки температуры жала, но делается это за счет падения напряжения в диммере.

Соответственно, ни о какой экономичности такой схемы не может быть и речи. Но цена таких устройств довольно низкая и может сыграть решающую роль при выборе.

Блоки управления

Следующим видом паяльников являются уже более сложные устройства с блоком питания, в которых регулирование происходит при помощи блока из полупроводников и микросхем. Такой блок компактен и может находиться в корпусе рукоятки паяльника, что очень удобно.

Читать еще:  Для чего нужна шкала нониуса

Регулятор также может находиться на рукоятке. При достаточно скромной цене это вполне приемлемый вариант, позволяющий производить качественную пайку.

Еще одной разновидностью паяльников с регулировкой являются инструменты с внешним блоком питания. Благодаря наличию этих блоков возможна работа прибора на выпрямленном постоянном токе со стабильными значениями напряжения.

Такой блок питания одновременно служит и стабилизатором температуры паяльника, которая останется неизменной независимо от того, насколько будет изменяться напряжение в сети. Многие радиодетали требовательны именно к такому режиму пайки.

Недостатком моделей можно посчитать громоздкость, низкую мобильность, но если принять во внимание, что качественный монтаж можно произвести только в оборудованной мастерской, а не «на коленке», как принято говорить в таких случаях, то можно закрыть на это глаза.

Наиболее точной регулировки и настройки можно добиться только при помощи паяльной станции, где в помощь обычному паяльнику предусмотрен фен, которым предварительно подогревают плату или припой.

Регулятор температуры своими руками

При наличии достаточных знаний, навыков и подходящих материалов, можно обычный паяльник мощностью 60 Ватт превратить в устройство, в котором будет возможна регулировка температуры жала, и будет обеспечиваться полноценный и качественный монтаж радиокомпонентов.

Чтобы осуществить это, понадобится небольшая доводка инструмента. Для этого можно использовать схемы регулировки, собранные на доступных радиодеталях отечественного производства.

Для сборки простейшего регулятора температуры можно воспользоваться схемой с переменным резистором из серии СП-1, тиристором КУ101Г, любым диодом, рассчитанным на ток не менее 1 А.

Схему собирают прямо на корпусе переменного резистора, не изготавливая платы. Для размещения устройства можно применить корпус от любого блока питания подходящих размеров. В результате получится устройство, в котором штатный паяльник питается от сети через регулятор напряжения, находящийся в штепсельном разъеме.

Такой регулятор температуры может быть использован при работе паяльником с невысокой мощностью до 60 Ватт.

Для регулировки температуры при использовании паяльника большей мощности применяют устройство посложнее.

Оно также собирается на деталях и компонентах отечественного производства. Эту схему собирают на плате и помещают в подходящий по размерам корпус.

Регулировка осуществляется переменным резистором R2 в диапазоне от 50% до 100% мощности подключенного прибора. Схема выдержит нагрузку до 300 Ватт. Этого для использования бытового паяльника будет более чем достаточно.

Как увеличить мощность паяльника

Ни для кого не секрет, что дешевые паяльники производства Поднебесья не могут похвастаться хорошими техническими данными, впрочем, как и любая дешевая китайская техника. Что же делать, если средств для покупки качественного и дорогостоящего паяльника не хватает. Ответ предлагаем узнать в обзоре очередного видеоролика.

А какому видео посвящен обзор, можете узнать ниже

Что же нам понадобится:
— паяльник;
— толстая медная проволока;
— отвертка;
— бормашинка;
— провод;
— кусачки;
— изолента;
— вилка;
— флюс;
— олово;
— металлическая губка.

Первый недостаток бюджетного паяльника – это жало, которым ничего особого припаять не получится. Для исправления первого недостатка, нам будем использовать толстую медную проволоку.

Берем отвертку и откручиваем болт, который держит жало паяльника.

Вытаскиваем дешевое металлическое жало и вставляем медную проволоку.

Оставляем снаружи примерно сантиметр медной проволоки и зажимаем болтом. Несложно догадаться, что процесс замены жала не требует особого времени.

Снимаем изоляцию и сам провод. Его можно использовать для техники, которая потрeбляет мало энергии.

Далее берем новый провод, кусачки и откусываем примерно 70 см.

Учитывая состояние наших энергосетей, падение или увеличение напряжения в которых составляет порой десятки вольт, приходится задумываться о том, как его подтянуть к номиналу хотя бы для паяльника. У меня уже лет десять работает вот такая приставочка. Схема ее очень проста. При выключенных тумблерах приставка работает, как однопериодный выпрямитель и на выходе напряжение равно половине напряжения сети. ростой способ добавить мощности вшему паяльнику. Даже если будет низкое напряжение в сети, оно вам не помешает в ремонте.

Информация о фильме:
Название: Увеличение мощности паяльника
Автор: Дмитрий Шерстнёв
Год: 2014
Жанр: обучающее видео

Страна: Россия
Продолжительность: 00:18:40
Язык: Русский

Файл:
Качество: WebRip
Формат: MР4
Видео: XviD, 925 Кбит/с, 936×695
Аудио: AC3, 2 ch, 85 Кбит/с
Размер: 786 Мб

Картинкой к данному посту отлично подойдет троллейбус из буханки.

Есть у меня паяльник, который мне очень нравится (goot cxr-30). Он очень удобный, но не лишен серьезных недостатков, и основным является отсутствие регулировки температуры.
Вариантов вижу такие: ограничение мощности, постоянное или димер, что не прикольно ибо он и так не сильно мощный, и «умная» регулировка.
Если с первым все ясно, то второй вариант значительно хитрее. Это может быть термопара, но имеются сложности с закреплением поближе к жалу, и использование такого свойства керамических нагревателей, как изменение сопротивления, в зависимости от температуры. Сей эффект используется в станциях PX-501/601, что подтверждает работоспособность.
Появляется открытый вопрос: как замерить сопротивление нагревателя, не подав на схему 220? Достаточно простой вариант — отрубаться на момент измерения релюшками, но, ввиду того, что хотя бы раз в секунду нужно проводить измерения, постоянное щелканье растворит мозг. Можно использовать симисторы, но лично мне не совсем ясно, как с их помощью можно полностью отвязаться от сети.

По сему обращаюсь к сообществу с этим вопросом.
Спасибо!

• goot,
• переменка,
• паяльник,
• костыли,
• троллейбус,
• спички и желуди

• 08 декабря 2011, 18:18
• glukerr

Комментарии ( 20 )

• BarsMonster
• 08 декабря 2011, 19:39
• ↓

Меряйте напряжение и ток (шунт+АЦП) постоянно, ничего переключать не придется.

• Ledokol
• 08 декабря 2011, 20:02
• ↑
• ↓

• BarsMonster
• 08 декабря 2011, 21:22
• ↑
• ↓

• glukerr
• 09 декабря 2011, 14:16
• ↑
• ↓

• N1X
• 08 декабря 2011, 22:52
• ↑
• ↓

как замерить сопротивление нагревателя, не подав на схему 220? Достаточно простой вариант — отрубаться на момент измерения релюшками, но, ввиду того, что хотя бы раз в секунду нужно проводить измерения, постоянное щелканье растворит мозг

Как увеличить мощность паяльника

Словосочетание «Паяльник из резистора» вполне адекватно соотносится со словосочетанием «Деньги из воздуха». Смысл един – получить что-то из ничего. Это не безумная попытка «опрокинуть» огромный ассортимент заводских паяльников, который есть на прилавках магазинов торгующих электротехнической продукцией. Впрочем, есть пока, при этом не везде, а где есть сейчас может не быть потом. Жизнь штука изменчивая, тем более даже самый дорогой может сгореть в такой неподходящий момент — так сказать, на самом интересном месте. А резисторы ПЭВ (проволочные — эмалированные — влагостойкие) были, есть и будут. Так, что зарекаться не стоит.

Вот они «двое из ларца». Сопротивление левого, в прошлом резистора, а ныне нагревательного элемента 1019 Om, при напряжении 220V он потрeбляет 210mA и его реальная мощность составляет 46,2W. Сопротивление нагревательного элемента второго паяльника 1553 Om, при 220V токопотрeбление 140mA и это будет 30,8W. Использовать их весьма удобно и комфортно в тандеме с регулятором мощности. Нагреватели из резисторов ПЭВ выдерживают температуру нагрева несравненно большую, чем температура плавления олова. Подозреваю, что изобретён метод превращения этих резисторов в нагревательные элементы одновременно с началом их производства. Широкого применения, среди радиолюбителей, эта технология изготовления паяльников не получила и виной тому сложность в том чтобы подобрать а тем более сделать подходящие держатели (ручки) для таких паяльников. Трудность и в выборе материала и в самой конструкции.

Но если удаётся найти что-то подходящее для корпуса – держателя будущего паяльника, то процесс изготовления сводится к элементарной фиксации подводящих напряжение проводов методом их скрутки с контактами резистора.

Здесь корпус – держатель это бывшая соединительная вилка — «мама» от трёхпрограммного радио «Электроника».

А здесь держатель был им всегда, но только в устройстве сварки полиэтиленовой плёнки. Где также в качестве нагревателя использующего мощный резистор ПЭВ, причём изделие это промышленного изготовления.

Расчёт резистора

Определение необходимого по номиналу резистора вовсе не обязательно вести с самого начала методом подбора, ориентировочно можно и посчитать. «Оттолкнуться» вполне допустимо и от замеров приведённых выше. Так при мощности паяльника 30,8W — сопротивлении резистора 1553 Om. А нужно, к примеру, ровно 30W. Считаем методом вычисления пропорции, только не прямой, а обратной. Ведь в данном случае уменьшение (мощности) достигается путём увеличения (сопротивления).

Для простоты возможных дальнейших расчётов предлагаю округлить величину в 1594,4 Om до 1600 Om – расчеты-то всё равно будут не совсем точные, +/- пару ватт по мощности.

Ассортимент этих резисторов просто огромен, каждый может выбрать его размер и номинал сопротивления в соответствии со своими запросами. Ещё раз позволю себе обратить ваше внимание на держатели резисторов используемых в качестве нагревательных элементов и поделиться своеобразным опытом – не торопитесь изготавливать их «с нуля», как говориться, посмотрите вокруг, внимательно посмотрите. Наверняка найдёте что-то из материала со свойствами диэлектрика и низкой теплопроводностью, с очертаниями близкими к искомым. Доработать что-то, даже только более или менее подходящее до готового изделия, всегда легче, а результат получается гораздо эффективней. На габаритные параметры резисторов ПЭВ существует государственный стандарт, поэтому можно задолго до начала процесса изготовления, ещё на стадии подбора комплектующих знать необходимые размеры.

• Р, Вт D L H d
• ПЭВ 3 14 26 28 5,5
• ПЭВ 7,5 14 35 28 5,5
• ПЭВ 10 14 41 28 5,5
• ПЭВ 15 17 45 31 8
• ПЭВ 20 17 50 31 8

Паяльник из резистора ПЭВ не нужно заземлять, его не пробьёт на массу, главное хорошо изолировать его контакты в месте соединения с проводами питания. Больше того — не обязательно для нагрева использовать 220V. Например: если возьмите для паяльника резистор ПЭВ 7,5 сопротивлением 75 Ом и подадите на него 12 вольт постоянного напряжения, то получите миниатюрный паяльник, удобный для пайки СМД, с токопотрeблением 500 мА и мощностью нагревательного элемента чуть более 7 Вт. Ни у каждого возле дома есть магазин электротоваров и не все живут в городах, однако это не причина чтобы не иметь нужного паяльника. Рассуждал о насущном, Babay.

Как выбрать электропаяльник

Как выбрать электропаяльник

Появилась необходимость соединить несколько проводов между собой? Нужно срочно отремонтировать бытовой прибор или гаджет? Автомобиль вошёл в почтенный возраст и требует постоянного ремонта в гараже? Ребёнок настойчиво просит купить радиотехнический конструктор? А может по служебной необходимости пришлось осваивать смежную сферу — радиоэлектронику? Что ж, значит настала пора приобретать паяльник. А какие они бывают и чем же они отличаются друг от друга, мы и рассмотрим.

Типы паяльников

Каких только нет паяльников — классические электрические, газовые, инфpaкрасные, термовоздушные, индукционные, импульсные и ещё множество других. Существует достаточно большое количество людей, которые научились виртуозно обращаться с некоторыми из них, например, импульсными или газовыми моделями, причём выполняют ими большинство точных работ, в том числе пайку планарных компонентов. И всё же абсолютное большинство как инженеров, так и обычных людей применяют в своей повседневной работе электрические паяльники со сменными стержнями, так как они удобные, очень лёгкие и относительно дешёвые. Подавляющее большинство из них выпускают двух типов: слюдопластовые и керамические.

Читать еще:  Как соединить кабель витая пара между собой

Оба этих типа обладают как несомненными достоинствами, так и определёнными недостатками. У первых нихромовая проволока наматывается на диэлектрический теплопроводящий цилиндр (обычно из слюды, керамики или стеклоткани), внутрь которого вставляется паяльный стержень. Спираль в таких паяльниках находится снаружи, и поэтому большая часть тепла не используется, что и приводит к низкому КПД. Также у него довольно маленький ресурс, что при профессиональной работе в беспрерывном режиме приводит к частой замене инструмента либо к необходимости приобретать дополнительные приспособления в виде регулятора мощности для режима ожидания. С другой стороны они не боятся механических ударов и очень дёшевы в производстве, так как технология их изготовления за многие десятилетия достаточно отработана и оптимизирована.

У второго типа керамический нагревательный цилиндр вставляется в полое жало, за счёт чего заметно увеличивается КПД и уменьшается время нагрева, также при аккуратном обращении срок службы таких паяльников на порядок превышает нихромовые. С другой стороны, эти модели достаточно хрупкие, что в корне изменяет манеру обращения с ним при работе, так например, очень рискованно (как это принято в слюдпластовых) стряхивать припой с жала постукиванием. Технология производства таких моделей относительно новая, требует серьёзных вложений в заводское оборудование и поэтому они пока достаточно дорогие и выпускать их могут «не только лишь все».

Мощность

Для каждого вида работ в зависимости от размеров деталей и материалов их изготовления требуется своя определённая мощность. Так для пайки деталей поверхностного монтажа нужны аппараты с мощностью 3-10 Вт. Для запайки большинства радиокомпонентов в печатные платы или навесным монтажом подойдет паяльник 16 -25 Вт. Для хозяйственных и электрических работ в большинстве случаев подойдёт 40 Вт. Для пайки сетевых и автомобильных проводов, а также при работе с деталями толще двух миллиметров требуется мощность инструмента в районе 100 Вт. Для лужения и запайки старых радиаторов, кастрюль и прочих крупногабаритных металлических вещей — 150 Вт. Для пропайки крупных предметов, земляных полигонов, толстых проводов, мощных шасси — 250 Вт. Для строительных работ — 500 Вт. Размер паяльного стержня и мощность, как правило, находятся в соответствии друг с другом, то есть, чем меньше жало, тем меньше у него способность накапливать тепловую энергию и поддерживать её при работе, так как при соприкосновении с паяемыми деталями температура паяльника будет снижаться из-за отвода тепла.

Стоит заметить, что паяльники, кроме различной мощности, выпускаются на различное напряжение питания. Наиболее востребованными являются напряжения 6 В, 12 В, 36 В, 220 В. Чем ниже напряжение, тем безопаснее паяльник для человека и некоторых радиокомпонентов, однако для всех напряжений ниже 220 В требуются преобразователи (трaнcформаторы).

Температура

Для различных видов паяльных работ требуется своя температура, которая выбирается в соответствии с термопрофилем спаиваемых деталей и выбранным припоем. Так например, микродеталям поверхностного монтажа требуется нагрев

260-270°С, мелким радиодеталям около

300 °С, большим — около

350 °С. Более высокая температура

700 — 800 °С используется совместно с тугоплавкими припоями для пайки бронзы, стали, серебра, а также там, где место пайки испытывает значительные деформации, вибрации и удары. Для корректной установки температуры паяльника и выбора припоя следует иметь в виду, что при классической пайке жало нагрето больше на

40-80°С, чем паяемые детали, а те, в свою очередь, больше на 20-40°, чем припой.

Для того, чтобы детали прочно соединились между собой и пайка была качественной, необходимо соответствие выбранного припоя температуре пайки, так как недогрев и перегрев паяльника кардинально ухудшит качество соединения — в первом случае припой не сможет расплавиться полностью, а в последнем флюс испарился раньше, чем успеют припаяться элементы. Таким образом, к выбору припоя нужно подходить осознанно, благо ассортимент достаточно широк от легкоплавких, например сплава Вуда (

94°С) до бессвинцовых припоев с температурой плавления

400°С и более. Температура нагрева серийно выпускаемых паяльников в основном зависит от его конструкции и мощности, а наиболее массовые модели нагреваются примерно до

Наконечник (жало)

Жало является очень важным элементом паяльника, основой его качественной работы, и первым, на что обращают внимание при работе. От его параметров зависит скорость, надёжность и удобство пайки, поэтому к его выбору необходимо отнестись крайне внимательно. Качественное жало должно обладать хорошей теплопроводностью, достаточной прочностью, защищённостью от окисления, долговечностью и т.д. Эти требования, зачастую, хорошо выполняются по отдельности у разных металлов, но, как правило,вызывают значительные трудности при попытке удовлетворить их все одновременно. Так, например, медный наконечник обладает отличной теплопроводностью, но очень быстро окисляется, покрывается слоем окалины и изнашивается, причём, чем активней флюс, тем сильнее износ. Для восстановления формы и дальнейшей защиты такого жала его необходимо периодически затачивать, а затем покрывать слоем припоя или лудить.

Процесс поиска идеального жала происходит перманентно. Так, в попытке улучшить хаpaктеристики медного жала, постоянно происходит поиск оптимального состава сплавов или вариантов расположения слоёв разных металлов, когда состав стержня отличается либо по длине (основная часть, например, из меди, стали или керамики, а кончик из серебра, никеля или сплавов меди), либо по толщине (когда сердцевина из одного материала, а покрытие однослойное или многослойное из других, что увеличивает защиту от воздействия активного флюса и износа). Однако, в таком варианте классическая манера и техника работы с захватом капли припоя и перенесением её затруднена, поэтому пайка обычно осуществляется «с подачей», когда припой с флюсом в форме проволоки подносится непосредственно к точке спайки без удержания его на жале. Это очень удобно для промышленного производства и использования на конвейере, а при ручной пайке такой способ требует некоторых навыков, а также фиксации и неподвижности всех элементов, так как обе руки будут заняты. При этом такие жала требуют очень аккуратного и бережного обращения, их нельзя подвергать перегреву или применять к ним какие-то усилия, они не должны подвергаться воздействию абразивов (напильников), ими нельзя отгибать загнутые выводы деталей, кроме того, теплопроводность у них несколько ниже, поэтому припой хуже плавится, что, соответственно, требует увеличения температуры. Также ими не следует долго работать на максимальной температуре, так как это приводит к окислению рабочей кромки, которую станет крайне сложно залудить. Ещё их нельзя оставлять надолго без припоя и крайне желательно уменьшить температуру нагрева в простое. Очищают такие жала специальной влажной губкой.

Для различных видов работ важен не только материал изготовления жала, но и его форма, так как от неё зависит удобство работы. Самым универсальным и популярным является клин — наконечник с отличной теплопроводностью, работать им очень удобно, припой у него скапливается на кончике, паять можно как с подачей проволочного припоя, так и с кусковым. Таким наконечником можно паять как маленькие детали и ряды выводов современных микросхем, для которых лучше всего подходит остриё или кромка и ими же убираются случайные перемычки, так и большие детали, для которых больше подходит широкая сторона клина. Конусы со срезанной под различными углами плоскостью также популярны и обладают похожими качествами. Паяльники и станции производства ЮВА чаще всего идут с клиновидными жалами, которыми удобно паять мелкие детали. Другие варианты внешнего исполнения, такие как: игольчатое, вилка, микро-волна, нож, насадка для пайки пластиков, топорик и прочие — как правило удел профессиональных технологий, где их применение серьёзно облегчает, удешевляет и убыстряет процесс пайки. Тем не менее, несмотря на такое разнообразие, выбор лучшей формы или материала, из которого изготовлено жало, скорее следствие личного предпочтения и умения.

Критерии выбора

Дома в хозяйственных целях использовать паяльник приходится довольно редко, поэтому стараются выбирать всего одну модель, но на все случаи жизни. Чаще всего это эпизодические заделки мелких отверстий, пайка сетевых проводов, спайка различных мелких деталей из цинка, железа и меди, ремонт детских игрушек, прогревание закисших шурупов, плавка термоклея. Таким образом, для этого профиля основными критериями оказываются универсальная мощность, подходящая для большинства бытовых применений, минимальная цена, приемлемые размеры.

Хотя большинство электрических соединений может быть осуществлено клеммами, скрутками (с колпачками или без), винтовыми зажимами, гильзами и т.д., паяльник незаменим, когда требуется повышенная надёжность, например из-за последующей труднодоступности или даже невозможности подхода к месту соединения проводов, что бывает при заделки соединений штукатуркой или плиткой.

Этот профиль предполагает, что паяльник приобретается в гараж автолюбителя, а не в автосервис, оказывающий профессиональные услуги (там просто нужно намного больше, чем один универсальный паяльник). Автолюбителю вполне подойдет стандартный паяльник на 60 -100 Вт для пайка проводов, мелких деталей, плавления и склейки многочисленных пластиков, разогрева закисшего крепежа и т.д. Несмотря на то, что в современных автомобилях радиаторы уже не делают из меди, если возникнет необходимость в [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/6931d6b92f7a4e77/elektropayalniki/?order=1&p=1&f=150-150]лудильнике, то можно выбрать модель с ещё большей мощностью.

Этот профиль подразумевает, что на рабочем месте инженера уже имеется откалиброванная паяльная станция, термофен, газовый и керамический паяльники, то есть имеются все приборы для пайки широкого набора радиоэлектронных компонентов и требуется лишь дополнительный или запасной инструмент, в том числе для черновых и вспомогательных работ. Если же домашний мастер ментально дорос до ремонта не только личной аппаратуры, то ему стоит присмотреться к одной из паяльных станций.

Следует сказать, что паять можно почти любые металлы и сплавы, в том числе покрытые ржавчиной, окислами и окалиной и т.д., для этого необходимо лишь подобрать соответствующие припои и флюсы. Последние — эта ещё более интересная и обширная тема, которая однако нуждается в более подробном и взвешенном освещении уже в отдельной статье, как, впрочем, и рассказ о припоях.

Усовершенствование паяльника «Момент»

Автор делится опытом усовершенствования паяльника «Момент». После несложной доработки, занявшей всего несколько часов и потребовавшей десятка радиодеталей, пользоваться им стало гораздо удобнее.

Такой паяльник имеется у многих радиолюбителей. Его особенность понятна из названия — жало разогревается в течение нескольких секунд. И чем больше мощность нагрева, тем меньше времени требуется для достижения нужной температуры. Но при пайке большая мощность уже не нужна — жало перегревается, канифоль быстро обгорает и пайка получается низкокачественной. Приходится регулировать температуру, манипулируя кнопкой включения: отпускать её при перегреве жала и снова нажимать, когда оно слишком остынет. При известной сноровке пайка получается неплохой. Понятно, что это очень неудобно, да и отвлекает от работы, потому что приходится постоянно следить за температурой.

Приобретя паяльник «Момент» польского производства мощностью 100 Вт, я пользовался им нечасто. В основном, когда было необходимо однократно что-нибудь отпаять или припаять, а ждать разогрева обычного паяльника для одной единственной пайки не хотелось.

Позже стал включать этот паяльник через вмонтированный в монтажный стол регулируемый автотрaнcформатор. Жало больше не перегревалось, но его разогрев затягивался до нескольких десятков секунд. Впрочем, это всё равно было гораздо быстрее, чем ждать, когда нагреется обычный паяльник. И вот тогда я подумал, что нужно совместить быстрое нагревание жала с регулировкой его температуры.

Первоначально я применил для этого обычный переключатель, с помощью которого подключал паяльник сначала напрямую к сети (для быстрого разогрева), а затем — через автотрaнcформатор, чтобы жало не перегревалось во время пайки. Недостаток такого решения очевиден — каждый раз, беря паяльник в руки, нужно тянуться к установленному довольно далеко от него переключателю. Тем не менее около месяца пользовался паяльником именно так, пока не взялся за эту проблему всерьёз.

Читать еще:  Чем добывают железную руду

Родилась мысль применить реле времени, чтобы оно после нескольких секунд разогрева переключало паяльник на пониженное напряжение. Вместо громоздкого регулируемого автотрaнcформатора планировалось использовать тринисторный регулятор напряжения. Уже начал подбирать корпус, чтобы смонтировать в нём реле времени с регулятором напряжения. Но в процессе этого подбора, взвешивая все за и против этой идеи, пришёл к выводу, что реле времени — не лучший вариант. Построенное по простой схеме, оно не обеспечит стабильной выдержки в условиях колeблющегося напряжения в сети, изменяющейся температуры и скорости движения окружающего паяльник воздуха. А собирать слишком сложное устройство совсем не хотелось.

Исходя из этого, я пришёл к выводу, что радиолюбитель всё-таки должен
сам переключать паяльник с питания полным напряжением сети на пониженное напряжение именно в тот момент, когда сочтёт это необходимым. Но установить нужный для этого переключатель или кнопку лучше всего на самом паяльнике. А чтобы не тянуть от этого переключателя провода к регулятору напряжения, нужно смонтировать регулятор внутри корпуса паяльника. Это позволит отказаться от отдельного корпуса для регулятора. Ведь на рабочем столе радиолюбителя и так всегда не хватает места.

Для понижения мощности нагрева я использовал широко известный тринисторный фазоимпульсный регулятор мощности, включив его в цепь первичной обмотки трaнcформатора паяльника «Момент». Схема такого регулятора приведена на рис. 1. Напряжение поступает на него при включении вилки XP1 в сетевую розетку. Поскольку управляющий электрод тринистора VS1 разомкнутыми контактами SB1.2 кнопки отключён от фазосдвигающей цепи, тринистор закрыт, ток через обмотку I трaнcформатора T1 не течёт.

Рис. 1. Схема регулятора

В этом режиме индикаторный светодиод HL1 светится, сигнализируя, что вилкаXP1 включена в розетку, в которой присутствует напряжение, а сетевой шнур, обмотка I трaнcформатора T1 и дроссель L1 не имеют обрывов. Светодиод должен быть красного цвета свечения и достаточно ярким, что поможет не забыть вынуть вилку XP1 из розетки по завершении работы.

Контакты SB1.2 принадлежат уже имеющейся в паяльнике кнопке включения. Они перенесены из цепи первичной обмотки трaнcформатора в цепь управляющего электрода тринистора VS1. И вот почему. При размыкании контактов, находящихся в цепи обладающей большой индуктивностью первичной обмотки трaнcформатора, возникает импульс напряжения самоиндукции, который вызывает искрение контактов, что приводит к их преждевременному износу. В нашем случае этот импульс, амплитуда которого бывает гораздо больше номинального сетевого напряжения, был бы приложен и к диодам выпрямительного моста VD1, и к тринистору VS1, создавая опасность их пробоя.

Дополнительные контакты SB1.1 (микровыключатель МП3) установлены на кнопке включения при доработке. Микровыключатель закреплён термоклеем так, чтобы при нажатии на кнопку сначала замкнулись её контакты SB1.2 и лишь при дальнейшем нажатии разомкнулись контакты микропереключателя.

При частичном нажатии на кнопку, вызвавшем лишь замыкание контактов SB1.2, регулятор мощности начинает работать. Поскольку через оставшиеся замкнутыми контакты SB1.1 резистор R6 шунтирует резисторы R3 и R5 фазосдвигающей цепи, три-нистор VS1 открывается в самом начале каждого полупериода сетевого напряжения и на первичную обмотку трaнcформатора поступает пpaктически полное напряжение сети. Паяльник быстро разогревается.

В этом режиме падение напряжения на тринисторе VS1 минимально, поэтому светодиод HL1 не светится, что сигнализирует об идущем разогреве паяльника. Когда нужная температура достигнута, следует нажать на кнопку до упора. Контакты SB1.1 разомкнутся, резистор R6 перестанет шунтировать резисторы R3 и R5, поэтому задержка открывания тринистора увеличится. Мощность нагревания паяльника уменьшится. При этом станут светить с неполной яркостью светодиод HL1 и контрольная лампа паяльника EL1. Tрaнcформатор негромко гудит, так как на него поступает напряжение искажённой формы. Всё это сигнализирует, что паяльник работает на пониженной мощности, зависящей от положения движка подстроечного резистора R3.

Нажать на кнопку включения паяльника так, чтобы контакты SB1.2 разомкнулись, а контакты SB1.1 остались замкнутыми, не просто, нужна тренировка и внимательность. Но это облегчается тем, что во время разогрева паяльник просто держат в руке, не отвлекаясь на пайку. Во время пайки на кнопку нужно нажать до упора и удерживать её в таком положении, что совсем несложно. Именно поэтому разогрев происходит при кнопке, нажатой до половины, а пайка — при нажатой до упора, а не наоборот.

Управление паяльником с помощью одной кнопки позволяет при необходимости быстро повысить температуру жала, слегка отпустив кнопку. Когда необходимость в этом проходит, кнопку вновь нажимают до упора и температура понижается до заданной подстроеч-ным резистором R3.

Налаживать этот регулятор так же тщательно, как описано в моей статье «Усовершенствование прибора для выжигания» («Радио», 2014, №9, с. 44, 45), нет необходимости. Единственно, сопротивление резистора R5 подберите таким, чтобы при полностью введённом подстроечном резисторе R3 припой еле-еле плавился, а при полностью выведенном температура жала была достаточной для нормальной пайки.

Поскольку регулятор встраивается в корпус паяльника, используемые детали должны быть малогабаритными. Тринистор PCR606 взят из исправного блока переключения от китайской гирлянды, лампы которой перегорели. Естественно, в разных блоках могут быть установлены разные тринисторы (обычно PCR406, PCR606, PCR806), но их параметры очень близки, поэтому подойдёт любой исправный. Выпрямительный мост RC207 рекомендую заменять мостом такой же круглой формы, например, 2W10M, BR810. Такие мосты имеют небольшие габариты и идеально подходят для навесного объёмного монтажа. У них довольно жёсткие выводы. Если отогнуть выводы в разные стороны, на них удобно паять остальные детали устройства. Конечно же, подойдут и другие выпрямительные мосты, с допустимым обратным напряжением не менее 600 В и выпрямленным током не менее 300 мА.

Симметричный динистор DB3 был взят из балласта неисправной энергосберегающей лампы. Его можно заменить на DB4 или, если позволяет место, на отечественный динистор КН102А, естественно, соблюдая полярность его подключения. Из такого же балласта взят и конденсатор C1.

Вместо микропереключателя МП3 можно применить другой, подходящий по размерам. В качестве R3 я применил подстроечный резистор СП3-1б, просверлив для его круглой вращающейся части со шлицом отверстие диаметром 8,1 мм в корпусе паяльника. Сам резистор приклеил термоклеем с внутренней стороны корпуса. В итоге получилось очень удобно (рис. 2) — ничего не торчит, не мешается, а корректировать температуру жала очень просто даже во время пайки.

Рис. 2. Резистор СП3-1б

Дроссель L1 содержит пять слоёв лакированного провода диаметром 0,6. 0,7 мм, аккуратно намотанных виток к витку на ферритовом стержне диаметром 8. 10 мм и длиной 2,5. 3 см. Поместить его можно в ручке паяльника.

Подробно описывать размещение регулятора в корпусе паяльника смысла нет. Оно зависит от особенностей конструкции паяльника и применяемых деталей. Пояснений требует только установка микровыключателя SB1.1 и светодиода HL1. Иногда конструкция паяльника такова, что не удаётся установить микровыключатель так, чтобы при нажатии на кнопку выключателя сначала замыкались её контакты SB1.2, а лишь затем размыкались контакты микровыключателя SB 1.1. В этом случае для переключения режима работы регулятора придётся использовать отдельную кнопку или выключатель, установив его в удобном для нажатия свободным (например, большим) пальцем месте.

Для светодиода HL1 я не стал сверлить отверстие. Корпус моего паяльника сделан из жёлтой пластмассы, через которую прекрасно видно свечение этого светодиода. Если же корпус паяльника непрозрачен, просверлите отверстие для светодиода в таком месте, чтобы он был хорошо виден, но не слепил глаза, мешая работе.

Несколько слов о лампе подсветки (EL1 на рис. 1). Она довольно часто перегорает, поэтому целесообразно заменить её светодиодом белого свечения. Яркость подсветки получится даже большей, чем с лампой накаливания. Поэтому рекомендую, когда в вашем паяльнике лампа подсветки в очередной раз перегорит, заменить её светодиодом.

Сделать это очень просто. Оберните перегоревшую лампу бумагой и отломите плоскогубцами стеклянную колбу от цоколя. Внутреннюю боковую поверхность цоколя очистите от остатков стекла и клея, которым была приклеена колба. Работать необходимо очень осторожно, чтобы не порезаться осколками стекла, и желательно в защитных очках, чтобы не поранить осколками глаза.

Припаяйте один вывод светодиода к центральному контакту, а второй — к боковой поверхности цоколя. Всю конструкцию можно залить каким-либо клеем для упрочнения, но делать это совсем не обязательно. Светодиод можно взять любого типа в прозрачном корпусе.

Напряжение обмотки III трaнcформатора паяльника — всего 2. 2,5 В. Этого недостаточно для непосредственного подключения к ней светодиода белого свечения. Поэтому для него собран по схеме, представленной на рис. 3, выпрямитель с удвоением напряжения.

Рис. 3. Схема выпрямителя

Ёмкость конденсаторов C2 и C3 подберите опытным путём, контролируя ток светодиода. Сначала установите конденсаторы ёмкостью по 20 мкФ. С ними ток через светодиод у меня получился около 20 мА. Если этого недостаточно, установите конденсаторы большей ёмкости.

Подбирайте ток при включённом регуляторе, чтобы яркость подсветки получилась достаточной для пайки. Естественно, во время разогрева яркость будет больше, но усложнять устройство, добавляя стабилизатор тока, я считаю излишним, да и места для него просто не нашлось.

Диоды КД105Б можно заменить любыми выпрямительными малогабаритными диодами с обратным напряжением не менее 20 В и допустимым выпрямленным током не менее 50 мА. Например, КД102А, КД103А или КД105 с другим буквенным индексом.

Собран умножитель на плате из фольгированного стеклотекстолита размерами 30×12 мм. Чертёж её не приведён ввиду его простоты. Если применить диоды КД102А или КД103А, то размеры платы умножителя могут быть ещё меньше. Поместить её можно в любом свободном месте корпуса. Например, как показано на рис. 4. При соединении платы с патроном учитывайте полярность изготовленной светодиодной лампы.

Рис. 4. Размещение платы умножителя в корпсе

Автор: А. Карпачев, г. Железногорск Курской обл.

Мнения читателей

• Игорь / 10.04.2017 — 13:48
  1. Для форсированного разогрева гораздо лучше включить последовательно с паяльником лампу накаливания мощностью 75-100 Вт. Она пока холодная обеспечивает быстрый разогрев жала паяльника. А как разогреется не дает жалу перегреваться. Эффект тот же что и у автора, зато гораздо проще. Хотя на мой взгляд это не сильно нужно. 2. Неприятной особенностью паяльника «Момент» является перегорание жала в самый разгар пайки. После чего начинаются судорожные поиски подходящей проволоки. Чаще всего вместо нужной находится какая нибудь халтура и дальше идет сплошная порча настроения. Поэтому примерно раз в год я изготавливаю сотню нормальных жал и храню их в пластмассовой банке из под витаминов. Там же можно хранить олово с канифолью. Банка изолентой прикручивается к шнуру паяльника рядом с вилкой. На поиск и замену жала уходят секунды. Все что нужно находится при паяльнике. 3. Заводской узел крепления жала очень неудачен. Болты лучше заменить на М4 со сквозными отверстиями диаметром 1.5 мм в которые вставляется проволочка жала и зажимается там гайкой. Такой узел и греется гораздо меньше. И время замены жала там получается секунд 10.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу: