Устройство паяльника

Устройство паяльника

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.

Виды паяльников

Нагревающийся инструмент, соединяющий специальным припоем из сплавов на основе свинца, олова или меди металлические детали, называется паяльником. Детали, составляющие устройство паяльника, просты и немногочисленны:

  • Электрический питающий провод с вилкой.
  • Рукоятка.
  • Корпусная оболочка, защищающая внутреннюю часть инструмента.
  • Нагревательный элемент.
  • Стержень.
  • Наконечник, или жало.

Для достижения максимального соединения для изготовления жала и стержня используется медь.

Одним из самых распространённых инструментов стал паяльник с нагревателем из нихромовой спирали. У некоторых моделей имеется датчик в виде термопары, отключающий инструмент при достижении рабочей температуры.

Более современными являются устройства с нагревателем в форме стержней из керамики. Они быстрее нагреваются, имеют большие возможности по настройке необходимых параметров и долгий срок эксплуатации.

Прибор с наконечником, имеющим ферромагнитное покрытие, нагревается наведёнными токами магнитного поля. Это устройство называется индукционным паяльником. Пламя от горения газа через специальную насадку нагревает жало в газовом паяльнике. Это приспособление автономно, и заправка возможна от обычного газового баллончика.

Паяльники небольшой мощности с питанием от аккумулятора также являются мобильными и применяются для ремонта небольших деталей. Ультразвуковые инструменты используются для безфлюсовой пайки на основе припоев, не содержащих свинца.

Основные детали

Устройство для пайки производится из медного стержня. Нихромовая спираль нагревает прибор. Важно, чтобы тепло сразу передавалось от нагревательного элемента жалу — так называют стержень с наконечником клиновидной формы. Он вставляется в трубку из стали, которая обматывается стекловидной тканью или слюдой.

На слюду наматывается проволока, которая служит нагревательным элементом. Для снижения потерь тепла нихромовая проволока обматывается асбестом. Концы нихромовой спирали присоединяются к проводникам электрического шнура. Чтобы обеспечить надёжность и сохранение вырабатываемого тепла, спирали сгибают и складывают вдвое в точке соединения с медным проводом. Дополнительно пережимают в точке сцепления.

Перечисленные элементы расположены в металлическом корпусе. Он может быть изготовлен двумя способами: сварен из двух частей или сооружён из двух кусочков металла.

Накладными кольцами выполняют фиксацию корпуса на металлической трубке. После подачи электрического тока он распределяется из нихрома на спираль, а после этого тепло поступает к жалу.

Для паек маломощных диодов специалисты советуют использовать электрический ток мощностью до 12 Вт. Крупногабаритные детали и толстые соединительные провода нужно паять более мощными устройствами. Подойдёт паяльник мощностью от 40 до 60 Вт. Сложные по конструкции и проходимости тепла детали паяют приборами мощностью от 100 Вт.

Сборка своими руками

Вопрос, можно ли сделать индукционный паяльник своими руками, в основном носит теоретическую подоплеку. С практической стороны это неоправданно даже с чисто ценовой позиции.

Просто любая китайская паяльная станция будет стоить столько же, сколько сделанная своими руками. И разговор о самодельной конструкции в основном будет касаться именно блока управления. Для чего придется приобретать индукционный паяльник.

Что касается непосредственно изготовления самого инструмента, то его можно сделать из подручных материалов. Правда, такой индукционный паяльник будет маломощным.

Потребуется резистор на 5-10 Ом, медная проволока и ферритовая бусинка для изготовления катушки, а также провода для подачи электрического тока.

В первую очередь мультиметром проверяют сопротивление резистора. После чего с одной его стороны снимают крышку. Теперь потребуется стальная проволока.

К примеру, для этого можно использовать скрепку. Ее разворачивают, и один конец залуживают. Вторым концом оборачивают резистор в месте удаленной крышки.

Далее необходим кусочек текстолита, который с двух сторон также облуживается. Его размер подбирается так, чтобы он входил свободно в будущий корпус катушки. Теперь текстолитовую пластину припаивают к проволоке из скрепки и проводу от резистора.

Далее собирают катушку – на бусинку накручивают медную проволоку, к концам которой присоединяют проводки с вилкой. Луженая текстолитовая пластинка вставляется в подготовленную катушку. Во всех соединениях проводится пайка.

Остается только обмотать вокруг катушки изоленту, вставить в открытый резистор толстую медную проволоку, а саму катушку в подготовленный корпус. К примеру, это может быть алюминиевая трубка.

Обратите внимание, что медная проволока должна войти в резистор с натягом, чтобы жало индукционного паяльника не шевелилось в своем корпусе.

И последнее – обмотка всего корпуса прибора изоляционной лентой. Вот такая простая схема сборки самодельного индукционного паяльника. Им, конечно, большие заготовки паять нельзя, а вот для небольшой микросхемы он подойдет в самый раз.

Паяльники. Виды и особенности. Как выбрать и устройство

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.

Читайте также  Установка обратного клапана

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.

Паяльные станции

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.

Разновидности оборудования для пайки

Существует несколько различных видов инструмента для осуществления процесса пайки. Наиболее распространенными разновидностями приборов являются следующие:

  • инструменты, оснащенные нихромовым нагревателем;
  • инструмент с керамическим нагревателем;
  • приборы с индукционным нагревателем;
  • инструмент с импульсным нагревателем;
  • газовые инструменты;
  • устройства с аккумуляторным питанием;
  • термовоздушные и инфракрасные паяльные установки.

Паяльник с керамическим нагревателем имеет более быстрый нагрев.

Приборы с нагревателями, изготовленными из нихромовой проволоки, работают при пропускании переменного или постоянного тока. Этот тип паяльников, как правило, не имеет регуляторов нагрева. Исключение составляют небольшое количество моделей оснащаемых датчиками для контроля нагрева. В качестве температурного датчика применяется термопара.

Инструмент с керамическим нагревателем отличается тем, что нагрев осуществляется за счет подачи электропитания на контакты нагревателя, изготовленного из токопроводящей спецкерамики. Такие устройства являются более современными и обладают рядом преимуществ, основные среди которых – скорость нагрева рабочего элемента устройства и длительный срок эксплуатации. Помимо этого приспособления, имеющие керамический нагревательный элемент, оснащаются регуляторами температуры и мощности, которые имеют широкий спектр регулировки

Индукционные приспособления отличаются тем, что для разогрева инструмента применяется катушка индуктора. Наконечник устройства имеет ферромагнитное покрытие, в котором катушка создает магнитное поле с наведенным током. Нагрев наконечника осуществляется за счет действия наведенных в магнитном поле токов. При помощи изменения свойств ферромагнитного покрытия регулируется степень нагревания наконечника прибора.

Читайте также  Направляющая для болгарки

Импульсные паяльники представляют собой категорию инструмента, разогрев жала которого происходит посредством воздействия на него короткого импульса тока, после нажатия кнопки пуск. Эти приборы отличаются особо быстрым нагревом наконечника инструмента.

Термовоздушные и инфракрасные станции для пайки являются специфическим оборудованием, которое применяется в работе только специалисты.

Что нужно для пайки

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

На часто задаваемый в поисковых системах запрос: «Зачем нужна пайка?» поможет ответить эта статья. Если говорить вкратце, то спайка используется для того, чтобы надежно соединить между собой провода, подсоединить питание к светодиодной ленте или закрепить деталь в печатной плате электронного прибора.

Учимся паять

Прежде, чем приступить к обучению умело паять, нужно знать, какие расходные материалы и приспособления для этого требуется.

Что нужно при пайке

Главным устройством, используемым для пайки, является паяльник. Для бытового использования достаточно устройств с мощностью 25-75 Вт. В современных паяльниках вместо нихромового нагревателя и медного жала используются керамический греющий элемент и жало из никелированного металла.

Преимуществами паяльников этого типа являются меньшее время, необходимое на разогрев до рабочей температуры и остывание, а также возможность плавной регулировки температуры с помощью специального блока питания. В некоторых моделях регулятор может быть встроен в корпус устройства.

Однако когда предстоит работа с тугоплавким припоем или требуется залудить крупные детали, необходимо использовать паяльники с большей мощностью.

Перед тем, как паять провода или заниматься сборкой печатных плат электронных компонентов, нужно определиться с типом жала паяльника. Устройства с плоским жалом применяются для работы с крупными радиодеталями или для лужения и соединения проводов среднего сечения.

Паяльники с конусным жалом необходимы для пайки деталей среднего размера, а с жалом в виде иглы – для работы с микросхемами или сборки светодиодного освещения.

Для чего нужен флюс

Кроме самого паяльника, для пайки нам нужен флюс и припой. Флюс необходим для очистки поверхности проводов или выводов радиодеталей от пленки окислов, жировых и других загрязнений, а также препятствования дальнейшему окислению места спайки. Флюс подбирается в зависимости от того, спайку каких металлов предстоит выполнить.

Для чего нужна канифоль? Этот флюс используется для соединения медных проводов пайки радиодеталей с медными выводами (в том числе лужеными). Канифоль может быть в твердой, гелеобразной или жидкой форме. Паяльная кислота используется для очистки сильно окисленных медных контактов перед пайкой или для снятия окислов со стальных поверхностей, включая нержавеющих. Для соединения пайкой алюминиевых проводов используется специальный флюс.

Для непосредственной пайки проводов или деталей применяются припои, температура плавления которых должна быть ниже температуры плавления соединяемых металлов.

Припои выпускаются на основе олова, свинца, никеля или других металлов в виде прутков или проволок различного диаметра.

Как научиться паять

Современные паяльники с никелированным жалом не требуют подготовки перед началом работы. Во время их эксплуатации достаточно периодически очищать жало от остатков припоя и флюса с помощью влажной губки.

А вот медное жало паяльника с нихромовым нагревателем требует специальной подготовки. Перед началом работ нужно:

  1. очистить жало от окислов с помощью надфиля или напильника;
  2. нагреть устройство;
  3. погрузить жало во флюс (канифоль);
  4. растереть припой по поверхности жала.

Такую же процедуру нужно проводить время от времени, чтобы очистить жало от остатков пригоревшего флюса и припоя.

В следующих статьях мы расскажем, как пользоваться паяльником и как правильно паять провода.

Устройство и принцип работы паяльника типа ЭПСН

Схема элементов паяльника.

Основными элементами электрического паяльника является:

  • стержень;
  • нагреватель;
  • жало;
  • держатель;
  • электрический шнур с вилкой.

Стержень из красной меди нагревается нихромной спиралью до температуры плавления припоя. Благодаря высокой теплопроводности меди именно стержень делается из медного материала. Нагревательный элемент передает тепло к жалу прибора.

Стержневой конец паяльника, представляет собой рабочую часть инструмента с клиновидной формой на конце. Это и называют жалом паяльного прибора.

Стержень, вставляемый в металлическую трубку, предварительно обматывают в изолирующий материал. Это может быть стеклоткань или слюда. На изолятор наматывается нихромная нить, которая и служит в качестве нагревательного элемента.

Основные разновидности паяльного устройства

Схема конструкции паяльника.

Кроме электрического паяльника со спиральным нагревателем (ЭПСН), который имеет широкое применение в быту, существует целый ряд других видов паяльных инструментов.

Различаются паяльники по способу передачи тепла и пайки, виду потребляемой энергии и других показателей.

Вот некоторые из них:

  1. Индукционный паяльник. Нагрев такого инструмента основан на катушке индуктора. Ферромагнитный наконечник имеет магнитное поле, создаваемое катушкой. Благодаря этому и происходит разогрев сердечника. Паяет такой прибор до определенного температурного значения. При утрате магнитного свойства покрытия нагрев прекращается.
  2. Применение керамических стержней имеет ряд существенных преимуществ: быстрый нагрев, увеличение срока эксплуатации инструмента и оптимальную регулировку выбранных режимов пайки (температура и мощность).
  3. Широкое применение у радиолюбителей имеют паяльники с импульсной подачей напряжения на стержень. Форма такого паяльника напоминает пистолет. Сущность состоит в том, что при нажатии курка и его удержании происходит разогрев наконечника. После окончания работы курок отпускается, и паяльное устройство охлаждается.
  4. Исключительно автономным паяльным устройством считается прибор, использующий в качестве нагревателя газ. Такие газовые паяльники можно применять в любых условиях. Достаточно иметь доступ к газовому источнику.
  5. Еще один вид автономного прибора – это аккумуляторные паяльники. Работа основана на потреблении небольшой мощности (до 15 Вт). Такие паяльные устройства применяются для несложных и малогабаритных паяльных работ.

Изготовление жала

Чтобы создать жало для паяльника своими руками, нам понадобится отрезок толстого медного провода.

Конец нужно сточить на токарном станке под углом в 30-35 градусов, это оптимальный угол для удобства работы. Затем возьмите мелкозернистую наждачную бумагу и проведите дополнительную обработку жала.

Если изготавливаете миниатюрный паяльник для мелких работ, то в этом случае жало не должно превышать 2-3 мм.