Паяльник имеет. Принцип работы, основные неисправности и способы ремонта паяльника

Выполняя соединение проводов и элементов микросхем, ни один радиолюбитель или просто мастеровитый хозяин не обходится без паяльника. Изобилие современных моделей в разной комплектации на прилавках магазинов скорее погружает в сомнения, нежели облегчает выбор нужного прибора. Разобраться будет проще, если предварительно ознакомиться с основными критериями, преимуществами и недостатками каждого вида.

Виды паяльников

Паяльные приборы подразделяются на несколько видов, которые отличаются как конструктивными элементами, так и назначением:

Электрические паяльники

Оснащены керамическими/спиральными нагревателями. Это самый простой и доступный вид устройства. Конструкция состоит из ручки, корпуса с жалом и нагревательным элементом внутри. Форма жала может быть в разном исполнении: игольчатая, срез под одним или двумя углами, четырёхугольная, изогнутая. Вид наконечника подбирается в зависимости от поставленной задачи и обрабатываемых материалов.

Ещё одной разновидностью электропаяльников являются приборы импульсного типа. Стоимость их немного выше, однако, это оправдывается удобством и качеством выполнения пайки на печатных платах и микросхемах. Рабочий режим включается нажатием и удержанием кнопки пуска.

Всего за несколько секунд наконечник нагревается до нужной температуры. Современные модели оснащены регуляторами мощности и нагрева, что позволяет производить пайку не только мелких, но и крупных деталей.

Электрические модели легки в применении, достаточно включить в розетку (напряжение 220 В) и установить температурный режим (если в модели предусмотрен терморегулятор). Они имеют простую конструкцию, при необходимости можно отремонтировать поломку самостоятельно.

Диапазон мощности (от 25 до 200 ватт) даёт возможность подобрать оптимальный вариант. Импульсные паяльники к тому же экономичны, ведь расход энергии происходит только во время нажатия кнопки. Однако стоит учесть, что дешёвые устройства быстро перегорают. Ремонт их нерентабелен, проще избавиться от поломанного прибора. Изъян импульсного устройства – отсутствие точной настройки температуры.

Современные модели электрических паяльников оснащены регуляторами мощности и нагрева, что позволяет производить пайку не только мелких, но и крупных деталей

Индукционные паяльники

Функционируют с помощью катушки индуктора. Наконечник прибора покрыт ферромагнитным составом, который обеспечивает автоматическое поддержание температуры жала в определённом интервале, при этом не требуется техническая поддержка управляющей электроники и терморегулятора.

Картридж представляет собой тонкую трубку, что в сочетании с лёгким антистатичным материалом делает ручку довольно эргономичной. При работе с таким прибором рука не напрягается сильно, а конструкция позволяет выполнять пайку более точно.

Недостатков у индукционных паяльников практически нет, однако специалисты отмечают, что все сложности при выполнении работы связаны с отсутствием термостата.

Термовоздушные устройства

Функционируют за счёт подачи потока горячего воздуха через керамический или спиралевидный нагреватель в сопло. Приборы данного вида подразделяются на компрессорные и турбинные. Температура подаваемой струи достигает высоких показателей (100-500°С).

Преимущество данных паяльников заключается в формировании большого потока воздуха, что даёт возможность спаивать детали разного размера. К тому же стоимость таких приборов невысокая.

Из недостатков выделяются: сильный поток может сдуть детали с рабочего стола, а также неравномерный прогрев поверхности. Также стоит отметить, что для выполнения разных работ потребуется менять насадки.

Газовые устройства

Оснащены горелкой. Использовать такие паяльники очень удобно в местах, где отсутствует электрическая сеть. Компактные размеры и небольшой вес дают возможность производить пайку практически в полевых условиях. Для соединения двух поверхностей применяется открытый огонь. Заправка осуществляется с помощью обычного газового баллончика.

Из преимуществ выделяется автономность прибора. Среди недостатков: выбросы продуктов горения в атмосферу, пожароопасность, необходимость производить замену насадок в зависимости от планируемых работ.

Использовать газовые паяльники очень удобно в местах, где отсутствует электрическая сеть

Представляет самый старинный вид. В современном исполнении может быть электрическим или нагреваться на открытом огне. Конструкция представляет собой ручку с толстым наконечником, отсюда и произошло название. В основном такие устройства используются для пайки больших деталей, проводов большого сечения, труб, жестянок.

Основные преимущества заключаются в доступности самостоятельного изготовления и мощности, соответствующей электрическим приборам в 100-150 ватт. Недостатками считаются отсутствие регулировки температуры и ограничения в применении.

Конструкция представляет собой ручку с толстым наконечником, отсюда и произошло название

Выбор устройства

При выборе паяльника следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками и особенностями эксплуатации. Существуют важные критерии, которым должен соответствовать качественный прибор.

Стоит помнить, что приобретение мощного прибора (свыше 100 Вт) для бытовых нужд нецелесообразно

Правила эксплуатации

Научиться использовать паяльник легко, однако даже самые простые виды работ имеют правила, соблюдение которых гарантирует качественное соединение элементов и длительный эксплуатационный период прибора.

Прежде всего, следует обзавестись необходимыми материалами и инструментами, применение которых обеспечит прочную пайку. Основными компонентами являются припой и флюс.

Кроме того потребуются:

Список может пополняться и другими вспомогательными инструментами, в зависимости от выполняемых работ.

Перед включением прибора стоит изучить инструкцию и следовать чётко её пунктам. При выполнении работ соблюдаются следующие правила:

• производить работы нужно вдалеке от горячих газов и легковоспламеняющихся смесей;
• не направлять горячий поток на человека;
• избегать механических ударов жалом по твёрдой поверхности;
• не прикасаться к паяльнику мокрыми руками;
• не опускать для быстрого охлаждения жало в воду;
• выбирая температурный режим для пайки, нужно учитывать теплопроводность обрабатываемого материала;
• в случае загрязнения рабочего элемента своевременно выполнять зачистку и облудку;
• использовать качественный флюс, именно он определяет лёгкость пайки металлов;
• обрабатываемые поверхности перед соединением должны обезжириваться.

Главное при эксплуатации не перегревать паяльник. Это сократит срок его службы. Расходные материалы выбирать только хорошего качества.

После пайки прибор остаётся на огнеупорной подставке до полного остывания. Перед укладкой в футляр следует очистить рабочие элементы.

Если требуется произвести замену какого-либо элемента паяльника, следует использовать только оригинальные запчасти. Специалисты не рекомендуют заниматься модификацией прибора, это может привести к поражению током или выходу из строя прибора.

• Если планируется покупка паяльника для бытовых нужд, подойдёт модель мощностью от 25 до 40 ватт (подключение к сети 220 В). Прибор поможет удлинить провода, соединить антенный или акустический кабель, припаять к нему разъёмы, спаять микросхему. Но для частого использования прибор не рекомендуется, ведь от частых очисток и заточек он быстро выходит из строя. К тому же таким инструментом легко повредить элементы, чувствительные к статическому электричеству.
• Паяльники, подключаемые к сети 220 В, часто перегреваются. Исправить ситуацию поможет обычный светорегулятор (Диммер). Достаточно подключить к нему провод с вилкой и розетку, а саму коробочку зафиксировать на фанерку. Таким образом, Диммер превращается в регулятор температуры жала паяльника.
• При выборе модели стоит отдавать предпочтение тем, у которых вилка, подключаемая к сети, разборная. Так производить ремонт будет проще.
• Провод паяльника должен быть гибким, иметь двойную изоляцию. Лучше, если его длина будет превышать 1-1,2 м, тогда подключать и использовать прибор комфортней.
• Если радиотехнические работы производятся на регулярной основе, то предпочтение стоит отдавать паяльным станциям. Их устройство исключает перегрев, а конструкция состоит из подставок под паяльник и комплектующие.

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:

1. Спиральный. Самый дешевый, практичный и долговечный тип нагревателя. Недостаток — долго греется, но это не так важно, если вам нужно выбрать паяльник для дома.
2. 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.
3. 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:

1. Для печатных плат и микросхем лучше выбрать импульсный паяльник либо спиральный, но мощностью не более 30 Вт.
2. Для соединения проводов и остальных электромонтажных работ подойдет газовая модель либо электрическая, мощностью от 60 до 100 Вт.
3. Чтобы паять металлические детали нужен мощный аппарат (от 100 Вт и более).

Основным инструментом радиолюбителя является паяльник. Это небольшое устройство, применяемое для пайки и лужения. Оно с лёгкостью позволяет создавать неразъёмное соединение и надёжный электрический контакт. Существует большое количество таких изделий, отличающихся как конструкцией, так и принципом работы, поэтому бывает трудно осуществить выбор паяльника, даже если определены нужные характеристики.

Назначение и виды

Паяльником называется инструмент, предназначенный для соединения деталей путём их нагрева. Кроме этого, с его помощью осуществляется и обратная операция - разъединение элементов. Рабочая часть инструмента, которая передаёт тепло, традиционно называется жалом, из-за конструктивных особенностей первых изделий.

Принцип паяния заключается в следующем : жало устройства нагревается различными способами до высокой температуры, а после это тепло контактным или бесконтактным способом передаётся на место образования соединения. Так как плавление выводов радиодеталей или проводников сопровождается высокой температурой, как связующее вещество вводится легкоплавкий припой и флюс.

Последний предназначен для защиты пайки от окисления и удаления различных окислов с поверхности спаиваемых элементов, а также уменьшения поверхностного натяжения и улучшения растекания припоя. В качестве легкоплавкого вещества используется смесь свинца и олова в разном процентном содержании.

По разновидности инструмент разделяется на устройства с периодическим и постоянным нагревом. Первый тип представляют простейшие приспособления с длинным металлическим стержнем и фасонным наконечником. Для их работы необходим внешний источник тепла, например, пламя газовой конфорки или бензиновой грелки. Такого типа паяльники выбрать для дома несложно, так как единственной их характеристикой является размер жала. Для современных паяльных работ, такой вид инструмента уже не используется, разве что для «латания» кастрюль.

Устройства же с постоянным нагревом выпускаются с различными конструктивными особенностями и принципом действия, но их всех объединяет суть, используемая в работе - трансформирование электрической энергии в тепловую. Разделяются они на следующие виды:

• стержневые;
• импульсные;
• индукционные;
• воздушные;
• инфракрасные.

Характеристики устройства

Каждый электрический инструмент характеризуется своими параметрами, не исключение и паяльник. При выборе устройства изучаются как технические, так и качественные характеристики. Первые определяют область применения инструмента в тех или иных условиях, а вторые - надёжность и удобство использования. К основным техническим параметрам паяльных устройств относят:

Кроме этого, устройства могут включать в себя удобные функции, такие как подсветка рабочего места, встроенный отсос, энергосбережение и защита от перегрева. Нередко в комплекте с изделиями идут наборы различных жал или насадок, а также подставка.

Контактный инструмент

К контактным изделиям принято относить инструмент, жало которого касается материала, а температура на стержне поддерживается постоянно. Принцип работы таких устройств заключается в выделении тепла на нихромовой спирали. Наматывается она вокруг теплопроводящего материала по спирали. В середину этого вещества плотно вставляется жало, выполненное из меди, характеризующееся высокой степенью теплопроводности, поэтому всё тепло с элемента отводится на него.

Разновидностью являются устройства импульсного типа. Но их особенностью является то, что нагрев не происходит постоянно, а лишь при возникновении мощных импульсов, вызываемых пользователем. Классическая форма инструмента напоминает собой рукоятку пистолета с пусковой кнопкой под палец. При нажатии на неё возникает короткое замыкание в обмотке трансформатора, и выделяемая энергия моментально нагревает жало до нужной температуры.

Контактные паяльники являются самыми распространёнными из выпускаемых типов. Объясняется это невысокой ценой, простотой конструкции и большим выбором мощности. При этом ими удобно работать из-за небольших размеров и удобства исполнения, поэтому потребители, не занимающиеся профессионально электроникой, решая, какой паяльник выбрать для дома, часто отдают предпочтение контактному инструменту.

Пайка без соприкосновения

К бесконтактным изделиям относятся паяльники способные нагревать место соединения без непосредственного контакта с ним. Такими способностями обладают: газовые устройства, термофены и инфракрасные станции.

Газовые представляют собой устройства, выполненные в виде карандаша, но большего размера. Они имеют сопло и газовый баллон, находящийся в ручке. Для поджига газа используется пьезоэлемент. Температура нагрева регулируется с помощью изменения скорости прохождения газа регулятором. Изделие обычно поставляется с паяльными и воздушными насадками. Заправка устройства осуществляется через клапан с помощью баллона. Этот тип инструмента компактный и мобильный, но больше подходит для использования в качестве мини-грелки, чем полноценного паяльника.

Термовоздушные паяльники по принципу действия напоминают обычные бытовые фены. Но в отличие от них, они способны нагревать попадающие под действие их потока воздуха предметы до очень высоких температур. Основным элементом их является нагреватель, изготовленный из нихромовой поволоки, сечением 0,4−0,8 мм. Располагается спираль на цилиндрическом основании из кварца. Для нагнетания воздуха используется вентилятор. Такой паяльник удобно использовать при работе с SMD монтажом.

Инфракрасные системы подогрева являются самыми передовыми способами пайки в профессиональной сфере деятельности. Принцип их работы заключается в использовании излучения электромагнитных волн с длиной 2−8 мкм. Это излучение, воздействуя на кристаллическую решётку вещества, начинает раскачивать его атомы, тем самым заставляя выделять его внутреннюю тепловую энергию.

Существуют керамические и кварцевые излучатели. Первые позволяют проводить пайку в невидимом спектре, при этом характеризуются надёжной работой и длительным временем эксплуатации. Вторые же могут быть опасны для зрения, поэтому для использования их в домашних условиях лучше даже не рассматривать.

Нюансы выбора

Перед тем как решить, какой паяльник лучше выбрать, следует определиться с задачами, которые будут решаться с помощью него. Для повседневных задач, связанных с выпаиванием радиоэлементов или лужением проводов, оптимальным выбором будет классический паяльник. Его преимущества заключаются в невысокой цене, небольших удобных размерах. Но он также имеет и недостатки - на его подготовку уходит продолжительное время, а конструкция не подразумевает интенсивного использования.

Немного лучше обстоит дело с керамическими устройствами. Из-за использования керамики нагреватель лучше переносит нагрузки и способен выдать большую мощность при тех же размерах, что и классический вольфрамовый инструмент. Кроме того, в них часто встраивается термопара, не дающая устройству перегреться. Импульсный же паяльник более подходит для работы с крупными радиодеталями или лужения толстых проводов. Он характеризуется высоким КПД, но в то же время его цена в несколько раз больше обычных моделей.

Если же задачи подразумевают работу с SMD монтажом, то тут не обойтись без использования термовоздушного приспособления или инфракрасной станции (ИК). С помощью фена и всевозможных к нему насадок можно снимать и ставить микросхемы любого размера, но лудить провод с его помощью очень неудобно. Это же справедливо и к ИК нагреву. Но такие станции выпускаются для профессионального использования, их применение оправдано при ремонтах мобильной техники, компьютеров.

Мощность нагревателя

Выпускаются паяльники различной мощности, поэтому незнающему человеку довольно сложно определиться с необходимым значением этого параметра. Электроинструмент до 40 Вт используется для пайки при помощи оловянно-свинцовых припоев. Его часто применяют электромонтажники и электромеханики. Устройство от 100 и более ватт используется при работе с массивными деталями, поэтому для большинства работ, которые приходится выполнять в быту и радиолюбительства подойдёт прибор от 65 до 80 Вт.

Неплохим вариантом будет покупка паяльника с терморегулятором. Таким приспособлением удобно не только выставлять температуру, но и оно способно ещё защитить паяльник от перегорания. При этом следует помнить, что для пайки элементов с большой площадью соприкосновения необходим именно прибор с большой мощностью, а не высокой температурой.

Что же касается выбора фена, то тут основным показателем будет: диапазон температуры и скорость потока воздуха. Чтобы устройство полностью смогло удовлетворить потребителя, паяльный фен должен уметь регулировать температуру в интервале 100−600 °C и обеспечивать поток до 120 л/м.

Сопутствующие факторы

В первую очередь сюда относится эргономичность устройства. Даже если уже решено, какой купить паяльник, следует всё равно попробовать, как он лежит в руке. Ведь пайка связана с напряжёнными моментами, и неудобство расположения инструмента в руке приведёт к дрожи и ухудшению качества соединения. Держатель прибора может выполняться из резины, дерева или пластика. Лучшим вариантом будет дерево - оно обладает низкой теплопроводностью и лёгким весом.

Стоит обратить внимание и на длину шнура, а также его сечение. Последнее должно соответствовать мощности изделия. Наиболее распространёнными являются устройства, работающие от переменного напряжения 220 вольт, но встречаются и низковольтные приборы. Их преимущество в дополнительной защите от поражения электрическим током, так как питание их происходит через низковольтный трансформатор.

Многие пользователи используют паяльник совместно с тиристорным регулятором - диммером. Хотя его использование и позволяет регулировать мощность, но в то же время провоцирует появление импульсов напряжения, которые выводят из строя микроконтроллеры и приборы с изолированным затвором.

Что же касается насадок и жал, то они считаются расходным материалом и если качество идущих в комплекте не удовлетворяет, всегда можно будет приобрести более добротные в рознице. В качестве материала для жала может использоваться:

• медь или её сплавы;
• медь с никелевым, алюминиевым или серебряным покрытием.

Медное жало отличается высокой теплопроводностью и быстрым окислением, в то время как с покрытием не обгорает, но боится перегрева.

Таким образом, лучшим вариантом для редкого использования будет электропаяльник с мощностью порядка 75 ватт , с длиной шнура не менее 60 см и с керамической трубкой. Но в случае увлечения радиолюбительством и ремонтами планарных плат, следует задуматься о приобретении паяльной станции, включающей в себя фен и паяльник.

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.

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 практически 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 потребляемую этим бытовым электроприбором мощность. Например, сопротивление электрочайника мощностью 1,5 кВт будет равно 32,2 Ом.

Рассмотрим на примере как пользоваться таблицей. Допустим, требуется перемотать паяльник мощностью 60 Вт рассчитанный на напряжение питания 220 В. По самой левой колонке таблицы выбираете 60 Вт. По верхней горизонтальной строке выбираете 220 В. В результате расчета получается, что сопротивление обмотки паяльника, не зависимо от материала обмотки, должно быть равно 806 Ом.

Если Вам понадобилось сделать из паяльника мощностью 60 Вт, рассчитанного на напряжение 220 В, паяльник, для питания от сети 36 В, то сопротивление новой обмотки должно будет уже равно 22 Ом. Вы можете самостоятельно рассчитать сопротивление обмотки любого электронагревательного прибора с помощью онлайн калькулятора.

После определения требуемой величины сопротивления обмотки паяльника из ниже приведенной таблицы выбирается подходящий, исходя из геометрических размеров обмотки, диаметр нихромовой проволоки. Нихромовая проволока представляет собой хромоникелевый сплав, который выдерживает температуру нагрева до 1000˚С и маркируется Х20Н80. Это означает, что в сплаве содержится 20% хрома и 80% никеля.

Для намотки спирали паяльника имеющей сопротивление 806 Ом из примера выше, понадобится 5,75 метров нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм (нужно поделить 806 на 140), или 25,4 м проволоки диаметром 0,2 мм, и так далее.

Замечу, что при нагреве на каждых на 100° сопротивление нихрома увеличивается на 2%. Поэтому сопротивление спирали 806 Ом из выше приведенного примера при нагреве до 320˚С увеличится до 854 Ом, что практически не повлияет на работу паяльника.

При намотке спирали паяльника витки укладываются вплотную друг к другу. При нагревании докрасна поверхность нихромовой проволоки окисляется и образует изолирующую поверхность. Если вся длина проволоки не вмещается на гильзе в один слой, то намотанный слой покрывается слюдой и мотается второй.

Для электрической и тепловой изоляции обмотки нагревательного элемента лучшими материалами является слюда, стекловолоконная ткань и асбест. Асбест обладает интересным свойством, его можно размочить водой и он делается мягким, позволяет придавать ему любую форму, а после высыхания обладает достаточной механической прочностью. При изолировании обмотки паяльника мокрым асбестом надо учесть, что мокрый асбест хорошо проводит эклектический ток и включать паяльник в электросеть можно будет только после полного высыхания асбеста.

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.