Пайка паяльником в домашних условиях. Как выбрать паяльник один раз на долгие годы Мощный паяльник

Слово "паяльник" ассоциируется чаще всего с электрическим паяльником со спиральным нагревателем (ЭПСН), хотя на самом деле существуют различные виды паяльников, отличающиеся друг от друга видом потребляемой энергии, механизмами преобразования ее в тепловую и способами передачи тепла в зону пайки. Однако ассоциации на пустом месте не рождаются. К самым известным и наиболее широко используемым устройствам для пайки действительно относятся электрические паяльники типа ЭПСН. В качестве греющих элементов в них используется нихромовая проволока.

Виды паяльников

Паяльники с нихромовым нагревателем оснащены проволочной нихромовой спиралью, через которую пропускается переменный сетевой или постоянный/переменный ток низкого напряжения (например, от трансформаторов для галогенных ламп).

У продвинутых паяльников температура нагрева наконечника контролируется встроенным термодатчиком, подающим сигнал на отключение спирали при выходе прибора на рабочий режим. В качестве термодатчика в них используется проверенная временем термопара.

Конструктивное исполнение нихромовых электропаяльников может быть различным. Самые простые имеют нихромовую спираль, намотанную на корпус, не проводящий ток, внутрь которого вставлен наконечник. В более сложных конструкциях нихром заделывают в специальные изоляторы, снижающие потери тепла и повышающие теплопередачу.

Иногда нихромовые нагреватели помещают внутрь белого по цвету стержневого изоляционного материала, который может быть принят за керамический нагреватель. Не исключено, что последнее как раз и входит в тайные замыслы производителей, желающих таким образом повлиять на выбор их паяльника потребителем.

В паяльниках с керамическим нагревателем используются керамические стержни, нагревающиеся при подведении к их контактам напряжения. Керамические нагреватели считаются наиболее совершенными и обладают определенными преимуществами: более быстрым нагревом, большим сроком эксплуатации (при условии бережного использования), широким диапазоном регулировки температуры и мощности.

В индукционном паяльнике нагрев осуществляется с помощью катушки индуктора. Наконечник имеет ферромагнитное покрытие, в котором катушкой создается магнитное поле с наведенными токами, от которых и происходит разогрев сердечника.

Устройство индукционного паяльника: 1 - индуктор, 2 - наконечник.

При достижении его температуры определенного значения (точки Кюри) ферромагнитное покрытие теряет свои магнитные свойства, и нагрев сердечника прекращается. При снижении температуры ферромагнитные свойства восстанавливаются, и нагрев возобновляется. Таким образом, происходит автоматическое поддержание температуры жала паяльника в определенном интервале без использования термодатчика и управляющей электроники.

Особую категорию электрических паяльников составляют так называемые импульсные паяльники , включение которых в работу осуществляется нажатием и удержанием в нажатом положении кнопки пуска. При этом происходит быстрый (в течение нескольких секунд) разогрев наконечника до рабочих температур. После окончания пайки кнопка отпускается и паяльник охлаждается.

В отечественных импульсных паяльниках реализована схема, при которой наконечник в виде медного провода является частью электрической цепи, состоящей из частотного преобразователя и высокочастотного трансформатора. Первый повышает частоту сетевого напряжения до 18-40 КГц, второй снижает сетевое напряжение до рабочего. Жало паяльника крепится к токосъемникам вторичной обмотки трансформатора, что обеспечивает протекание в нем большого тока и быстрый разогрев. Современные импульсные паяльники имеют регуляторы уровня мощности и температуры, позволяющие производить пайку не только мелких электронных элементов, но и относительно крупных деталей.

Газовые паяльники относятся к автономным устройствам, их можно использовать в любом месте, в чем и состоит их главное и единственное достоинство. Источником тепла для нагрева жала является пламя от сгорания газа, который заправляется в паяльник от обычного газового баллончика. Без насадки, такой паяльник превращается в газовую горелку.

К автономным устройствам относятся и аккумуляторные паяльники . Они имеют небольшую мощность (обычно 15 Вт) и предназначены для пайки мелких электронных компонентов.

Термовоздушные и инфракрасные паяльные станции не могут соперничать в популярности с обычными электропаяльниками. Но и они имеют свои достоинства и заслуживают упоминания.

При использовании термовоздушных паяльных станций нагрев зоны пайки осуществляется струей горячего воздуха, выходящего из сопла паяльника. По своей сути - это фены, в которых выходящий горячий воздух (с температурой 100-500°C) сфокусирован с помощью сопла. По способу создания воздушного давления термовоздушные паяльные станции подразделяются на турбинные и компрессорные. У первых в ручке паяльника находится электродвигатель с крыльчаткой, создающий воздушный поток. В компрессорных станциях давление воздуха создается диафрагменным компрессором, находящимся в корпусе станции.

Инфракрасные паяльные станции осуществляют нагрев инфракрасным излучением с длиной волны 2-10 мкм. Зона нагрева может колебаться от 10-ти до 60-ти мм. Ее прямоугольные размеры задаются системой регулировки окна ИК-излучателя. Произвольную форму можно получить, используя отражающую ленту из фольги, которая закрывает те области электронной платы, которые не подлежат нагреву.

Нужно упомянуть и старые паяльники, нагреваемые на открытом огне . Они служили человеку тысячи лет и с появлением электрических собратьев были забыты. Однако в ситуации пайки массивных деталей, такой паяльник, сделанный из имеющихся железяк, может заменить недешевые электрические паяльники большой мощности.

Выбор паяльника

Выбор типа паяльника, его мощностных и температурных параметров определяется условиями использования паяльника и личными пристрастиями пользователя. Если нудно использовать паяльник в условиях отсутствия электропитания, приобретать следует автономные модели - газовые или аккумуляторные. Термовоздушные и инфракрасные паяльные станции используются обычно для специфических работ при пайке электронных компонентов. Импульсные паяльники выделяются среди прочих быстротой нагрева и популярны среди тех, кто не любит ждать, пока паяльник разогреется.

Мощность . Требуемая мощность паяльника всецело зависит от вида выполняемых работ. Если паяльник приобретается только для пайки электронных компонентов, лучше чтобы мощность была 25 Вт. Для пайки электронных компонентов можно использовать и паяльник мощностью 40 Вт, при этом приделав на жало маленькое жало из медной проволоки или какую-нибудь другую насадку, а если учесть что таким паяльником можно паять и лудить толстые провода, удалять припой используя оплетку, то он может стать более подходящим.

Выполнение разных по характеру работу потребует большей мощности паяльника - до 100 Вт и более. Если паяльник приобретается для пайки объемных жестяных конструкций или массивных деталей с большим теплоотводом, то здесь, пожалуй, не останется иного варианта, как выбрать молотковый паяльник с мощностью в несколько сотен ватт.

В случаях, когда требуется паять массивные детали и требуется большая мощность, возможно, больше подойдут, более дешевые чем мощные паяльники, газовая горелка или паяльная лампа.

Термостабилизация . Для тех, кто занимается пайкой профессионально, вопрос: какой паяльник лучше - с термостабилизацией или без - решен давно и однозначно. Термостабилизация значительно повышает удобство, производительность и качество пайки. Но и для любителя, занимающегося пайкой время от времени, возможность выставить необходимую температуру и не заботиться о ее поддержании на необходимом уровне, также является весьма удобной. Причем желательно, чтобы возможность установки температуры была реализована не только в виде тумблера со стрелочкой и указанием верхнего и нижнего предела температур, а в виде точного значения устанавливаемой температуры. Но под регулировкой температуры может скрываться регулировка мощности, не имеющая обратной связи, то есть при работе вхолостую жало может перегреваться, при пайке с незначительной теплоотдачей иметь нужную температуру, а при увеличении теплоотдачи иметь недостаточную температуру. Регулятор мощности, кстати, легко сделать для обычного паяльника из диммера Регулятор мощности для паяльника .

Жала . Очень важный момент, на который стоит обратить внимание при покупке паяльника - наличие сменных жал различной конфигурации. Если наконечник паяльника выполнен из чистой меди, то форму жала можно сделать любой - заточив его или (еще лучше) отковав. Но если наконечник является "несгораемым", т.е. покрыт никелем или иным защитным металлом, затачивать его нельзя. Поэтому перед тем, как окончательно выбрать паяльник, не лишним будет поинтересоваться, укомплектован ли он сменными жалами.

У никелированных жал никель закрывает доступ к меди, защищая её, но такие жала требуют бережного обращения, боятся перегрева, и не факт, что производитель сделал достаточно качественное покрытие, за которое требует переплаты.

Существует большое количество форм наконечников - в виде конуса (3, 4), иглы, отвертки (1), скошенной кромки (2) - всех и не перечислить. Каждая хороша для определенной работы. Наиболее универсальными, удобными, подходящими для многих видов работ считаются жала в виде отвертки. Припой хорошо удерживается на кончике, достаточная площадь скоса позволяет при необходимости быстро прогреть деталь.

Производители утверждают, что важна укомплектованность "родными" жалами паяльников с керамическим нагревателем, поскольку замена фирменных наконечников на жала сторонних производителей способна нарушить температурный режим работы нагревателя и привести к его выходу из строя.

Керамический или нихромовый? Возможно для тех, кто задается вопросом, какой паяльник выбрать - с нихромовым или керамическим нагревателем, окажется полезной нижеследующая информация, рожденная опытом использования электропаяльников с различным типом нагревателя.

Достоинства нихромового нагревателя: дешевле керамического, неприхотлив, не боится ударов и падений. Недостатки: греется несколько медленнее керамического, срок службы ограничен из-за постепенного сгорания нихромовой проволоки. Однако последнее сказывается только при каждодневном многочасовом использовании, при умеренном эпизодическом этот недостаток практически не проявляется.

Достоинства керамического нагревателя: долговечен при бережном отношении, может работать в течение долгих лет, не перегорая, греется быстрее, чем нихромовый. Недостатки: не переносит ударов, может треснуть при падении или ударе обо что-то твердое, требует использования только "родных" фирменных жал.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Паяльник является чуть ли не главным инструментом для радиолюбителя, и тут нужно знать, какой паяльник лучше подойдет для решения тех или иных задач.

Для начала разберемся с типами паяльников и их мощностью, а после чего поговорим про флюсы.

Паяльники бывают с керамическим или спиральным нагревателем. Отличие в том, что керамика нагревается гораздо быстрее, но требует более бережного использования: от сильного удара такой паяльник выйдет из строя. Спиральный ударов не боится, и он прослужит долгие годы.

При выборе паяльника нужно обратить внимание на его мощность. Нужно учитывать, что если вы паяете микросхемы, то паяльник желательно выбирать номиналом 10-20. Паяльники с номиналом выше 60 Вт предназначены для паяния толстых проводов.

Паяльник с маленькой мощностью просто не сможет расплавить припой, так как мощность будет рассеиваться по большой области пайки. Для пайки крупных металлических деталей существуют паяльники от 100 ватт и выше. Самым оптимальным паяльником для новичка 25-40 Вт .

Такой паяльник считается универсальным, и им возможно выполнить большинство поставленных задач. Обычно радиолюбители имеют в своем арсенал несколько паяльников для охвата широкого спектра работ.

2. Жало паяльника

Обратите внимание на жало паяльника. Оно бывает медным или с никелевым покрытием. Медное жало лучше подходит для пайки, так как медь имеет высокую теплопроводность. Его можно зачищать наждачной бумагой или напильником, но такое жало очень быстро обгорает.

Никелевое используется в паре с паяльником, у которого регулируется температура, но его недостатком является то, что жало данного типа нельзя очищать ни напильником, ни наждачной бумагой.

После такой обработки припой больше не будет липнуть к паяльнику. Достаточно много людей не знают об этой особенности никелевых жал, и после зачистки такого жала работа по пайке превращается в ад.

Жало – это сменный элемент с различными видами крепления. У одних паяльников для фиксации жала закручивается колпачок, у других жало фиксируется винтом.

Жало имеет различную форму. Паяльник продается с уже установленным универсальным жалом. Им можно делать большинство работ. Есть жала тонкие как иголка. Они предназначены для ювелирных работ про пайки SMD компонентов и не способны выполнять другие задачи. Широкие жала предназначены для быстрого прогрева всей детали и удобного монтажа/демонтажа компонента.

3. Регулировка температур

Существуют паяльники с ручной регулировкой температуры на самой ручке. Это отличная вещь для радиолюбителя, так как без данной функции всегда присутствует шанс по неосторожности сжечь или перегреть тот или иной компонент.

Если перегреть радиодеталь, она потеряет свои первоначальные свойства и будет работать неустойчиво, а то и вовсе выйдет из строя. Жало у паяльника имеет свойство сгорать при длительной эксплуатации.

Если ваш паяльник не имеет регулировки температуры, будьте готовы к частой покупке нового жала. Однако к недостаткам таких паяльников относится неудобность расположения регулировки ручки и не слишком надежная конструкция.

4. Паяльная станция

Помимо паяльника можно приобрести термовоздушную паяльную станцию. Это мощный инструмент в руках радиолюбителя. Данный инструмент оснащен настройкой температуры с точностью до одного градуса. Паяльная станция имеет удобную подставку.

С помощью такого прибора можно паять не только мелкие радиодетали, но и выпаивать целые микросхемы из плат за счет горячего воздуха. Паяльные станции могут значительно ускорить вашу работу. Но чтобы паять такой станцией, необходим опыт.

Для новичков в паяльной станции на первых порах нет необходимости. Достаточно простенького паяльника для обучения мастерству пайки. Но как только вы освоитесь и будете уверенно держать паяльник в руке, то можно подумать о более дорогом оборудовании.

5. Флюсы: основа для пайки в радиоэлектронике

Как правило, в арсенале у радиолюбителя имеется много различных химических веществ, что позволяет создать максимально качественный и надежный припой.

Флюсы – это специальная химия, предназначенная для радиомонтажа. Она позволяет удалять оксидные пленки и дает припою равномерно растекаться. Флюсы разделяются на несколько типов: нейтральные, активные и антикоррозийные.

5.1. Нейтральные флюсы

Нейтральные – самые ходовые, простые и безопасные флюсы. Они не содержат кислот и других агрессивных элементов, вызывающих коррозию металлов, и, в основном, не требуют смывки.

Канифоль – самый дешевый тип флюса – обязана быть у каждого радиолюбителя. Она защищает поверхность от окислов и предотвращает разъедание. Можно сказать, что это универсальный тип флюса.

ЛТИ 120 – жидкий флюс, относится к нейтральным. В нем нет кислот, а значит он не будет разъедать металл. Основой его состава является канифоль, растворенная в спирте. ЛТИ-120 прост в использовании: необходимо всего лишь нанести слой флюса на пропаиваемую поверхность, а потом припаять нужный элемент к плате.

В продаже также можно найти гелевые флюсы, в основе которых есть канифоль. Они очень удобны для пайки, когда нужно нанести только небольшую часть флюса в определенную зону. Flux-Plus – самый распространенный тип такого флюса на радиорынке.

Его стоимость достаточно высока – порядка 500 рублей , но честно говоря, он полностью оправдывает свою цену. Если вы занимаетесь ремонтом сотовых телефонов и прочей микроэлектроники, то он окажется незаменимым в вашей работе.

Обычно нейтральным флюсам не нужна смывка, тем не менее многие радиолюбители предпочитают смывать любой флюс после использования.

5.2. Активные флюсы

Активные (их еще называют кислотные) флюсы имеют в составе соляную, фосфорную или лимонную кислоту. После их применения обязательно требуется промывка детали, так как остатки флюсов будут вызывать коррозию и разъедать пайку. Такими флюсами удаляют в основном агрессивные вещества с паяемых деталей.

Самый ходовой флюс такого типа – паяльная кислота. Ею можно паять, например, никелевые сплавы.

Ф38Н применяется для пайки стойкой коррозионной стали, различных медных сплавов, бронзы, нихрома и латуни. Остатки Ф38Н легко могут смываться водой.

5.3. Другие виды

Также существуют флюсы антикоррозийные, состоящие из фосфорной кислоты. Они не вызывают коррозию черных металлов, а значит нет необходимости удалять остатки флюса после пайки.

Для цветных металлов желательна промывка теплой воде. Помимо воды флюсы можно смывать ацетоном, нефразом, этиловым или изопропиловым спиртами. Все эти средства подходят для очистки печатных плат.

Еще есть паяльные пасты, представляющие собой смесь флюса с припоем. Бывает, такую пасту изготавливают самостоятельно. Нужно всего лишь при помощи напильника сделать стружку из припоя и смешать ее с жидкими флюсами.

Такую пасту можно наносить на деталь с последующим прогревом паяльника. Ее можно применить при пропайке навесного монтажа или использовать ее в труднодоступном месте на плате.

Современная электронная техника совершенствуется очень быстро. Степень интеграции современных микросхем такова, что в одном корпусе умещаются миллионы транзисторов, но сами корпуса становятся все меньше и меньше. Дискретные детали - транзисторы, конденсаторы, резисторы тоже малогабаритные, безвыводные. Все это монтируется на платах методом поверхностного SMD монтажа. Детали расположены настолько плотно, что припаять что-то обычным сорокаваттным электрическим паяльником ЭПСН просто невозможно.

Правда, некоторые специалисты от паяльника утверждают, что припаять все что угодно можно даже топором. Может быть это и так, но, как говорится, не всем дано. Поэтому лучше, все-таки, пользоваться паяльником, благо теперь существует очень широкий выбор паяльного инструмента. И к покупке этого инструмента надо подойти творчески, а не брать все, что попадется на глаза.

Прежде всего, необходимо определить, для каких работ покупается электрический паяльник. Если предполагается паять массивные детали, например, автомобильные радиаторы, медные трубки, жестяные конструкции - в общем, все то, что обладает большим теплоотводом, потребуется молотковый паяльник очень большой мощности. Такой паяльник часто называют «топором». Мощность таких паяльников достигает нескольких сотен ватт. Мощный паяльник типа «топор» показан на рисунке 1.

Рисунок 1. Молотковый паяльник мощностью 200Вт

Разумеется, что назначение такого паяльника весьма специфическое, не всегда и не везде он может понадобиться. Для применения в бытовых условиях больше подойдет паяльник мощностью 25…60Вт. Время от времени им можно выполнить практически все паяльные работы по ремонту бытовой техники и даже паять печатные платы с выводными компонентами. Внешний вид такого паяльника показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Паяльник ЭПСН

Конструкция такого паяльника неразборная, о чем написано даже в прилагаемой к нему инструкции. Об этом паяльнике можно сказать, что его нагреватель достаточно долговечен, перегорает весьма редко, даже если пользоваться паяльником очень интенсивно. Чаще случается, что медное жало обгорает и приваривается внутри нагревателя настолько прочно, что достать его просто невозможно, в этом случае приходится приобретать новый паяльник.

Чтобы такого не произошло, рекомендуется периодически вынимать жало из паяльника и очищать его от продуктов окисления. При этом из самого паяльника высыпается черный порошок. Все это хорошо, когда читаешь, но в большинстве случаев об этом просто забывают, и еще вполне рабочий паяльник попросту выбрасывают.

Перед тем, как пользоваться новым паяльником кончик жала следует облудить. Для этого паяльник сначала надо разогреть, после чего в горячем виде снять окислы мелким напильником, быстренько макнуть зачищенный конец в канифоль, а затем в припой. В результате на рабочей поверхности жала остается капля припоя. Если этого не сделать, то жало почернеет, и расплавить припой попросту не удастся.

В процессе работы медное жало постепенно растворяется в припое, и на нем образуются раковины и появляются окислы. Работать таким жалом становится невозможно, и его снова приходится подправлять напильником и облуживать. И так до тех пор, пока от жала не останется маленький кусочек. Такое жало следует поменять.

Несколько меньше жало будет выгорать, если перед использованием его отковать молотком до нужной формы: на поверхности медного жала образуется наклеп, более твердый слой металла. Именно этот наклепанный слой более устойчив к выгоранию.

Самодельные конструкции электрических паяльников

Иногда случается, что паяльник, даже мощностью всего 25Вт, оказывается великоват, чтобы припаять маленькую детальку. В этом случае может помочь накрученная на жало медная проволока, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3. Уменьшение размеров жала намоткой медной проволоки

Такое импровизированное жало следует сначала облудить, как было написано чуть выше. Конечно, такая конструкция недолговечна, но ее вполне хватает, чтобы сделать несколько паек.

В свое время радиолюбителями было предложено немало конструкций миниатюрных электрических паяльников. Многие из них были даже очень хороши, но, к сожалению, для их изготовления требовались некоторые токарные и слесарные работы. В домашних условиях сделать такой паяльник просто невозможно.

Но наши люди, проявив творческий подход, изобретают миниатюрные паяльники из подручных средств. Две таких конструкции были опубликованы в журнале «Радио» №1 2011. Первая из них показана на рисунке 4. Основой ее послужил выжигатель по дереву, которым многие пользовались в детстве.

Рисунок 4. Паяльник из выжигателя по дереву

Конструкция паяльника понятна из рисунка. Достаточно на спираль выжигателя плотно намотать медную проволоку диаметром миллиметра полтора и, естественно, облудить, ведь как-никак паяльник! Получившееся импровизированное жало очень напоминает конструкцию, показанную на предыдущем рисунке. Автор паяльника О. Иванов из города Владимира.

Неоспоримым достоинством такой конструкции является то, что температура выжигателя регулируется, а значит, есть возможность регулировать и температуру нагрева получившегося паяльника.

Рисунок 5. Импровизированный паяльник А. Филиппова

В качестве паяльного жала используется медный провод диаметром 1,6 мм длиной около 60 мм, на который намотана «спираль» из медного же провода ПЭВ-2 диаметром 0,16 мм. Намотка выполнена виток к витку, отступив от жала на 8..10 мм, длина намотки примерно 35 мм. До первого включения роль межвитковой изоляции выполняет эмаль, которой покрыт провод.

После обгорания спирали роль изоляции выполняет появившийся на проводах окисел, что вполне достаточно при низком напряжении питания. Обратный конец паяльного стержня согнут кольцом и одним винтом прикреплен к эбонитовой ручке. Напряжение питания подводится гибким проводом сечением не менее 0,75мм2.

Питать паяльник следует через с гальванической развязкой от сети. При напряжении питания около 5В потребляемый ток находится в пределах 2…2,5А, что обеспечивает достаточный нагрев медной «спирали». При таких параметрах мощность паяльника составляет P=U*I=5*2,5=12,5Вт.

Учитывая, что ток перегорания медного провода диаметром 0,16 мм составляет 6А, конструкция получается достаточно долговечной. Автор утверждает, что таким паяльником он пользуется несколько лет, хотя вначале конструкция задумывалась как одноразовая.

Самодельные электрические паяльники становятся достоянием истории, поскольку в настоящее время китайская промышленность освоила очень широкий ассортимент паяльного оборудования. Купить можно любой паяльник для любых целей. Паяльники, прежде всего, различаются конструкцией нагревателя.

Керамические и нихромовые нагреватели

При покупке электрического паяльника следует учесть тип нагревателя.

Нихромовый нагреватель представляет собой спираль, навитую на керамическое основание во внутреннее отверстие которого вставляется паяльный стержень. Некоторые, наиболее совершенные нагреватели имеют , позволяющую стабилизировать температуру нагрева. Конструкция нихромового нагревателя показана на рисунке 6.

Рисунок 6. Нихромовый нагреватель

Здесь же показан и необгораемый паяльный стержень. Сам он сделан, конечно же, из меди, а снаружи покрыт слоем никеля. Такие стержни ни в коем случае не следует зачищать напильником для того, чтобы облудить, хотя многие пользователи жалуются, что лудятся такие жала плохо, припой на себе не удерживают.

Современные паяльники выпускаются, в основном, с керамическими нагревателями. Технология производства таких нагревателей достаточно сложна, и освоена несколькими знаменитыми фирмами. В первую очередь это только что упомянутая фирма Weller, Hakko, Ersa и некоторые другие.

Керамический нагреватель очень долговечен. Если обычный нихромовый нагреватель при пайке в промышленных масштабах (по нескольку тысяч паек за смену ежедневно) приходит в негодность через каких-то полгода, то керамические нагреватели служат годами, конечно, при условии аккуратного пользования.

Основным достоинством керамических нагревателей является высокая скорость нагрева: на рабочий режим паяльник выходит всего за 30 секунд. В принципе не особо важно, как скоро разогреется паяльник при первом включении. Эта скорость важна для работы терморегулятора, ведь чем быстрее греется жало, тем стабильней температура пайки.

На рисунке 7 показан нагреватель паяльника TechTool фирмы Ersa, предназначенный для использования в составе паяльных станций.

Рисунок 7. Керамический нагреватель фирмы Ersa

Нетрудно заметить, что область нагрева керамического нагревателя находится в конце полого жала, поэтому греется в основном та его часть, которая ближе к точке пайки. Совсем близко от точки пайки находится и термопара. Такое расположение термопары обеспечивает быструю реакцию электронного блока даже на незначительные изменения температуры в месте пайки. Вот тут то и сказывается большая скорость нагрева керамического нагревателя.

Замена жала осуществляется с помощью пластиковой рифленой гайки, которая остается холодной даже при разогреве паяльника до 400 градусов. Это позволяет производить замену жала всего за 30 секунд, не дожидаясь остывания паяльника. Вот такая вот высокотехнологичная вещь керамический нагреватель.

Паяльник TechTool удовольствие дорогое. Даже предложение его в интернет - магазинах «по низким ценам» выливается в сумму 7750 рублей (без электронного блока управления). Где низкими ценами не соблазняют, этот паяльник можно купить за 8 257,00руб. Но радиолюбителям пугаться таких цен не стоит, поскольку это цены на паяльники профессионального класса, предназначенные для непрерывной работы по целой смене.

Для любительских целей можно выбрать менее дорогие модели фирмы Ersa, например, паяльник с регулятором температуры PTC 70, внешний вид которого показан на рисунке 8. Даже не в самом дешевом магазине «Чип и Дип» за него просят 3710 рублей, что для хорошего инструмента не так уж и дорого.

Рисунок 8. Паяльник с регулятором температуры PTC 70

Для не очень частого пользования в любительских целях вполне подойдет и паяльник китайского производства: пусть он будет несколько хуже, зато цена радует.

Сменные жала надеваются на керамический нагреватель и удерживаются пружинной защелкой. В ручке паяльника спрятан аналоговый стабилизатор температуры, датчиком которой служит сам нагревательный элемент, поскольку его сопротивление меняется с температурой нагрева.

Кстати, подобные стабилизаторы температуры предлагаются в радиолюбительских конструкциях для обычных паяльников типа ЭПСН. Колесико настройки температуры выведено на ручку паяльника, как показано на рисунке 9.

Рисунок 9. Ручка установки температуры паяльника PTC 70

Напряжение питания паяльника 220В, мощность нагревателя 75Вт. При таких параметрах керамического нагревателя температура жала будет поддерживаться весьма стабильно, паяльник не будет прилипать к плате, ведь чем мощнее нагреватель, тем быстрее нагревается жало.

Таким паяльником можно паять тонкие дорожки печатного монтажа и достаточно крупные детали не опасаясь перегрева или охлаждения паяльника. Для паяльника существует целый набор жал, пригодных для разных паяльных работ.

Некоторые производители прячут тончайшую нихромовую спираль внутри керамического цилиндра и называют такой нагреватель керамическим. Может это такой коммерческий прием, но нагреватель-то все равно нихромовый. В настоящем керамическом нагревателе греется сама керамика.

Паяльники с таким нагревателем часто тоже выполняются с термостабилизатором в ручке, но бывают и без него. Некоторые модели имеют встроенную термопару, пользоваться ими можно только при наличии внешнего электронного блока. Такие комплекты называются паяльными станциями.

Схема достаточно простой паяльной станции опубликована в журнале «Радио» 2008 №5 автор статьи А.ПАТРИН, г.Кирсанов Тамбовской обл. В авторском варианте используется паяльник Sl-30 от паяльной станции Solomon SL-30. Напряжение питания паяльника 24В при мощности нагревателя 48Вт. Но подойдет и любой другой паяльник с похожими параметрами.

Схема достаточно простая и доступная для повторения. Сигнал встроенной в паяльник термопары усиливается и подается на . Как только напряжение термопары достигает заданного уровня, нагреватель отключается. Для индикации выставленной температуры используется цифровой индикатор, хотя, в принципе, можно обойтись и без него. Прелесть данной конструкции в том, что не надо программировать микроконтроллер, которого в схеме попросту нет.

В статье приводится подробное описание схемы, рекомендации по наладке, приведены чертежи печатных плат. Все это поможет собрать такую паяльную станцию достаточно быстро и легко. Внешний вид авторского варианта самодельной паяльной станции показан на рисунке 10.

Рисунок 10. Внешний вид самодельной паяльной станции

Жало для паяльника

Современные паяльники комплектуются целым набором сменных жал, пригодных на все случаи жизни. Один из таких наборов показан на рисунке 11. Внешний вид паяльника SR971 показан на рисунке 12.

Паяльник при продаже комплектуется всего одним коническим жалом, поэтому остальные жала приходится покупать дополнительно. Мощность керамического нагревательного элемента 25Вт при напряжении питания 220В. Жало паяльника заземлено, что позволяет паять элементы чувствительные к статическому электричеству. Сменное жало устанавливается легко, что позволяет производить различные паяльные работы. Для этого достаточно открутить гайку с накатанной поверхностью, сменить жало и завернуть гайку обратно.

Форма ручки паяльника достаточно эргономична, вес паяльника невелик, работать таким инструментом достаточно комфортно. Единственно, что несколько омрачает все достоинства, это отсутствие встроенного регулятора мощности.

Рисунок 11. Комплект сменных жал для паяльника SR971 с керамическим нагревателем

Рисунок 12. Паяльник фирмы SOLOMON SR971

При работе с SMD компонентами совсем не лишне иметь жала типа «вилка» и миниволна: первое из них предназначено для пайки мелочевки типа резисторов и конденсаторов, а второе позволяет запаивать многовыводные детали в планарных корпусах, не опасаясь, что припой попадет между выводами.

На рисунках 13 и 14 показаны фрагменты таблицы с жалами фирмы Weller, по которым можно выбрать и заказать нужное жало. Кроме того, фирма Weller защищает свои жала лазерной гравировкой, поскольку развелось достаточно фирм, подделывающих оригинальные жала.

Применение таких контрафактных китайских жал нередко приводит в негодность паяльное оборудование, а паяльники фирмы Weller являются весьма дорогими. Даже те, кто занимаются пайкой на профессиональном уровне, не всегда отваживаются купить такое оборудование.

Рисунок 13. Жало типа «вилка»

Очень даже удобно: подводишь такое жало к резистору, греются сразу оба конца, и остается только снять деталь с платы.

Для подобных операций в арсенале паяльного оборудования существует специальный инструмент - термопинцет. Можно сразу нагреть деталь и снять ее с платы. По сути это два паяльника, объединенные в общую конструкцию. Стоит такой инструмент очень даже недешево, но, как показывает практика, можно обойтись и без него.

Рисунок 14. Жало типа «миниволна»

На рабочей поверхности жала имеется небольшое сферическое углубление (показано пунктиром), куда набирается расплавленный припой. Далее жалом проводят по выводам планарной микросхемы, естественно, установленной на плате, и запас припоя перетекает на выводы и дорожки платы.

Очень даже удобно, не надо тыкаться отдельно в каждый вывод микросхемы, все получается как бы само собой. Такая технология повышает производительность ручной пайки не менее, чем в десять раз, а также улучшается и качество.

Казалось бы, что такое жало можно элементарно сделать из обычного медного: всего-то и дел, что просверлить в нужном месте небольшое и не очень глубокое отверстие. Но вот как раз эти маленькие размеры приведут к тому, что такое жало быстро обгорит, от крохотного отверстия не останется и следа. Но если есть необходимость припаять одну - две микросхемы, то такое жало вполне подойдет.

Фирменная «миниволна» (как вариант «микроволна») выполнена с необгорающим хромовым покрытием, а кончик жала залуживается химическим способом. Смачиваемость такого жала великолепна, что является, пожалуй, самым главным условием качественной пайки.

Достаточно подробно технология монтажа - демонтажа микросхем в планарных корпусах описана в статье В. Баринова «Монтаж и демонтаж микросхем в малогабаритных корпусах с планарными выводами». Статья опубликована в журнале «Радио» №1, 2010, стр 25.

Индукционные паяльники

Все рассмотренные выше паяльники используют нагреватели различного типа, тепло от которых передается на паяльное жало, а для стабилизации температуры требуется электронная схема. Совсем по-другому устроены индукционные паяльники, у которых само жало разогревается высокочастотными токами, служит нагревательным элементом. И не надо никакого керамического или нихромового нагревателя. Схематическое устройство индукционного паяльника показано на рисунке 15.

Рисунок 15. Устройство индукционного паяльника

Паяльный стержень изготовлен из меди, а его задняя часть покрыта ферромагнитным сплавом из железа и никеля. На этой части жала расположена катушка индуктивности, питаемая напряжением с частотой 470КГц. Высокочастотные колебания наводят в сердечнике поверхностные токи, которые нагревают железо-никелевое покрытие, обладающее магнитными свойствами и достаточно большим, по сравнению с медью, электрическим сопротивлением. Сочетание этих свойств приводит к разогреву ферромагнитного покрытия.

Тепло от нагретого слоя разогревает весь сердечник, уходит внутрь, охлаждая ферромагнитный слой, ведь внутри сердечника-то медь! Нагрев покрытия происходит до тех пор, пока температура всего сердечника не достигнет точки Кюри. Это температура, при которой ферромагнитное покрытие теряет магнитные свойства. Если сказать проще, то обычный железный гвоздь, при соответствующей температуре, перестанет притягиваться обычным постоянным магнитом.

При потере магнитных свойств перестает действовать поверхностный эффект, а высокочастотные токи уходят внутрь медного сердечника, где не вызывают никакого нагрева. Поскольку медь не реагирует на магнитные поля, поглощение энергии из магнитного поля прекращается, прекращается и разогрев сердечника, поскольку температура жала достигает точки Кюри.

В процессе пайки жало отдает запасенное тепло на расплавление припоя и нагрев паяемых деталей. Температура жала падает ниже точки Кюри, магнитные свойства покрытия восстанавливаются, и начинается нагрев. При этом, чем массивней спаиваемые детали, тем быстрее стремится остынуть сердечник, тем дальше уход от точки Кюри, тем выше воздействие поверхностных токов.

Другими словами мощность нагрева, ее скорость адаптируется к условиям пайки: чем интенсивнее отбирается запасенное жалом тепло, тем интенсивнее происходит нагрев жала. Недаром такая технология нагрева называется Smart Heat, что можно перевести как «умное тепло». Разработка индукционного паяльника, как и самой технологии Smart Heat принадлежит американской компании Metcal.

Прелесть этой технологии еще и в том, что не требуется сложных электронных схем для поддержания температуры, ведь не секрет, что наиболее продвинутые паяльные станции управляются с помощью микроконтроллеров и имеют достаточно сложные схемы. А тут все происходит за счет самого паяльного жала! Достаточно только запитать его высокочастотным напряжением.

И вот тут может возникнуть вопрос: припои могут использоваться разные, температура плавления у каждого своя. Как же поменять температуру нагрева жала для конкретного типа припоя?

Оказывается, все просто. Паяльник комплектуется несколькими жалами-картриджами, каждый на свою температуру, которая зависит от химического состава ферромагнитного покрытия. Достаточно просто взять другой картридж, и с помощью разъема вставить его в ручку паяльника.

В основном используются картриджи серий 500, 600 и 700. Эти цифры указывают температуру нагрева по шкале Фаренгейта. Каждая серия имеет наборы жал различной формы, пригодные для выполнения всех паяльных работ. Но с точкой Кюри паяльники бывают не только индукционные.

Лет пятнадцать назад уже выпускались паяльники с механическим регулятором температуры. Нагреватель у них самый обычный нихромовый, но на заднем конце паяльного стержня имеется небольшая ферромагнитная таблетка, к которой притягивается магнит, управляющий работой микровыключателя. Как только жало разогревается до рабочей температуры, до точки Кюри, внутри паяльника раздается щелчок, и нагреватель отключается. При некотором понижении температуры снова щелкает контакт, жало начинает подогреваться.

Для того, чтобы изменить температуру нагрева в комплект паяльника входит несколько жал с различными температуры точки Кюри.

Другие конструкции паяльников

Рассказ о паяльниках будет несколько неполным, если не упомянуть другие, можно сказать, экзотические типы. Прежде всего, это автономные паяльники, не требующие подключения к электричеству. Одни из них электричество все-таки потребляют от аккумулятора или даже батареек, встроенных в ручку.

Другие паяльники - газовые работают наподобие обычной газовой горелки, только греют паяльное жало. Если жало снять, то получается как раз газовая горелка.

По своим «паяльным» свойствам газовые паяльники едва дотягивают до не самых лучших электрических паяльников. Об этом говорят все, кому доводилось пользоваться этим чудом техники.

Единственное достоинство газовых и любых других автономных паяльников это независимость от электрической проводки: можно что-то припаять даже в чистом поле. Но, слава Богу, такие экзерсисы делать приходится не часто. Поэтому, лучше пользоваться электрическим паяльником.

В арсенале любого мастера, который часто имеет дело с электрическими приборами, кабелями и проводкой в целом, обязательно должен быть паяльник. Некоторые хранят этот прибор годами в запыленном ящике и пользуются им по мере необходимости, а другие работают с этим устройством на постоянной основе. Какой паяльник лучше выбрать для домашних работ, расскажем в этой статье.

Производители

Самые лучше приборы всегда изготавливались и будут производиться в Германии и Японии, а самые известные марки, которые отличаются своей надежностью, требованиям и качеством, это Goot, Ersa, Hakko, Matrix и Weller. Используя паяльники этих производителей, вы всегда сможете провести работу даже с самими мельчайшими деталями.

Более того паяльники этих фирм используются как любителями и новичками, так и профессионалами. Фото паяльников вы можете посмотреть в статье.

Конструкция и принцип работы

Как и любой другой инструмент, паяльник имеет особую конструкцию, куда входят держатель, нагреватель, жало и шнур с вилкой. Принцип работы этого прибора достаточно прост. Когда вилка включается в розетку, происходит разогрев нагревательного элемента, который отдает свою энергию жалу.

Температура на кончике жала достигает 450-500 градусов, что позволяет расплавлять припой буквально за секунды. Припой может быть оловянным, свинцовым, медным, цинковым, а также быть сплавом, куда сходят несколько металлов.

Электрический паяльник предназначен для того, чтобы расплавлять припой, который затем затекает в щели, что в последующем застыть и образовать плотное соединение.

Разновидности

Самый важный вопрос – как выбрать паяльник, но еще важнее разобраться в конструкциях и принципах работы этого прибора, так как существует несколько видов.

Нихромовый

Нихромовая нить обычно используется в электрических паяльниках. Такая нить изготовлена обычно из никеля, так как этот материал имеет высокие показатели жаропрочности. В стандартных приборах эта нить обволакивает корпус, центром которого является стержень. Чтобы изолировать нагреватель, используют пластинки из слюды, а также ткань из стекловолокна.

Преимуществами можно назвать доступность цены, легкость работы и возможность отремонтировать. Из недостатков отмечаются продолжительность нагрева и недолговечность при интенсивных работах, которые занимают продолжительное время.

Керамический

Если рассматривать настоящий керамический паяльник, то его нагревательный элемент будет изготовлен из керамики, но современные производители обычно просто заменяют изолятор на керамический. В оригинальном исполнении такого не будет, так как весь стержень, который нагревается, изготовлен из нескольких компонентов, которые влиты друг в друга.

Очень важно выбирать оригинальный инструмент, который отличается визуально по внутренностям, а также по более высокой цене. Достояние таких приборов заключены в более быстром нагреве, высокой мощности, более долгом сроке использования и долговечности при высоких нагрузках.

А вот из минусов выделяют высокую стоимость, частые подделки, бережливое отношение, так как керамике свойственно ломаться от ударов, а также невозможность использования не родных жал.

Импульсный

Первые два вида работают только в одном режиме, который поддерживает постоянное нагревание, импульсный же работает только во время нажатия на кнопку. Форма зачастую выглядит на буква «Г», так как требуется специальная рукоять, с которой было бы удобно нажимать на кнопку.

Отличительной чертой такого прибора является то, что работа должна быть незначительной и непостоянной, то есть по мере редкой востребованности. Он также быстро разогревается, имеет высокую производительность и может паять как большие, так и мелкие компоненты. Однако такой прибор нельзя использовать при масштабных или продолжительных работах.

Индукционный

Считается самым современным решением, которое используется все чаще и чаще. Нагрев происходит за счет индукционной катушки и магнитного поля, поэтому строение устройства значительно отличается от собратьев. Очень часто можно встретить такой паяльник с регулятором.

Отлично экономит потребляемую энергию, поддерживает требуемую температуру нагрева, а жало может быть заменено с поразительной легкостью. Однако стоит такой прибор гораздо дороже, является частью паяльного комплекса и требует замены типа жала при различных температурах.

Также существуют беспроводные паяльники на батарейках и портативные, работающие от USB. При выборе важно изучить инструкцию, как паять определенным видом паяльника.

Фото лучших паяльников для дома

Иметь в наличии данное устройство в качестве инструмента у себя дома сегодня нет особой нужды. Если произошла поломка бытовых приборов, сотовых телефонов, радиотехники, всегда можно обратиться к специалистам, отнести сломанную вещь в сервис, да и в сложной электронике разбирается далеко не каждый. Работа требует навыков, кропотливого труда при спайке мелких деталей.

Паять, конечно, занятие нужное и интересное, при желании научиться правильно использовать прибор, стоит ознакомиться с паяльником поближе, почитав подробные инструкции о разновидностях, принципе работы устройства, его предназначении в быту и использовании в разных сферах жизнедеятельности человека.

Паяльник – что такое

Паяльник электрический – ручной прибор, предназначенный для скрепления между собой металлических компонентов путем спайки. Спайкой для соединения металлов служит олово, медь, свинец, никель. Сплавы при нагревании переходят в жидкое состояние и заполняют небольшие пустоты, зазоры, прочно спаивая детали между собой.

Описание прибора

Электрический прибор состоит из:

• стержня;
• нагревателя;
• жала;
• держателя;
• электрического шнура с вилкой для подсоединения к сети.

Паяльник работает от сети 220 Вт., в промышленности применяются модели с мощностью в 360, 680, 850, 1200 Вт., создан для спайки деталей в домашних, или промышленных целях и призван соединять между собой различные металлические элементы, широко применяется в электронике, радиотехнике.

Внутрь устройства встроен электронагревательный элемент в виде нихромовой спирали в оболочке из слюды, керамики. Сверху элемент защищен от металлическим кожухом, чтобы работающего случайно не ударило током.

Принцип работы

Принцип работы прост:

1. Паяльник включается в сеть.
2. Красный медный стержень при включении прибора нагревается до той температуры, при которой припой начинает плавиться.
3. Далее тепло передается жалу прибора. Медное жало при соприкосновении с припоем расплавляет его, детали нагреваются и спаиваются между собой.

Области применения

Широко применяется паяльник в промышленности, для спайки микросхем в телефонах, радио, телевизорах, медных труб, проволоки. Дома для починки медной посуды, мелких деталей.

Виды

Паяльники бывают:

• Электрическими , с долговечным и практичным нагревателем в виде спирали. С помощью электрической станции паять можно быстро и качественно, но управлять ей новичку не под силу, необходим опыт в работе, ряд практических навыков.
• Керамическим , с более мощным нагревателем в приборе.
• Индукционным , нагрев которого осуществляется за счет катушки индуктора. Катушка создает магнитное поле для наконечника, в результате чего нагреваются сердечники и можно приступать к спайке. Потеря магнитных свойств приведет к прекращению нагрева Данные паяльники значительно дорогие, не надежные и далеко не практичные.
• Автономными , спайкой для прибора служит газ.
• Аккумуляторными , работающими на маленькой мощности всего до 15 Вт.
• Импульсными , в виде пистолета. Нажимаете на курок, удерживаете до определенной температуры нагрева наконечника. При спуске курка устройство перестает нагреваться и начинает медленно охлаждаться.

Предназначение

• для труб систем канализации, водопровода в случае появления трещин, щелей, способствующих протечке воды;
• для дома, можно паять прохудившуюся посуду, мелкую металлическую утварь, сварочные кабеля;
• для микросхем, мелких чипов в электронике, теле – радио приборов, автомобильных проводов, разъемов.

Критерии выбора

При выборе прибора учитывайте следующие характеристики:

• Тип нагревателя.
• Мощность. Традиционная мощность прибора для спайки, распайки микросхем – от 3 до 12 Вт, для спайки бытовых приборов – от 20 до 40 Вт, для спайки с проводом в большом сечении – от 60 до 100 Вт, для спайки посуды, радиатора в машине, металлических изделий больших размеров – от 100 до 150 Вт. Если устройство нужно для использования дома, в быту, то лучше приобрести сразу два, с разной мощностью. В зависимости от поломки для успешной и прочной спайки может потребоваться прибор с небольшой мощностью до 40 Вт, при крупных работах прибор потребуется мощнее – до 100 Вт.
• Напряжение питания обычно стандартное – 220 Вт. Многие модели рассчитаны при работе именно на это напряжение. Для неосведомленных пользователей все так и этого много, более безопаснее небольшие приборы для хозяйственных нужд с напряжением не выше 36 – 40 Вт. Если нет розетки, или нужно спаять в труднодоступном месте, лучше выбрать прибор с питанием 12.18.24, либо приобрести газовую модель.
• Форма и термостойкость жала очень важны при выборе данного устройства. В продаже жало можно найти любой формы в виде лопатки, конуса, иголки. Лопаткой пользоваться гораздо проще и удобнее. Приобретите набор жал, паять микросхемы лучше плоским широким жалом, плоские тонкие конические жала также со временем найдут свое применение.

При выборе паяльника важно учитывать термостойкость жала, устойчивое при резком нагреве, к резким перепадам температуры. Выбирайте жала термостойкие, паяльник прослужит дольше.

При выборе обратите внимание на ручку, она должна быть термоизолированной от основной нагревающей части, также ручка должна регулировать длину самого жала.

Электрический паяльник способен нагреваться до 300 градусов, не кладите его горячим на поверхность стола. Хорошо, если в дополнении к прибору при покупке вы приобретете специальную подставку, не произойдет порчи имущества, возможного воспламенения конструкции.

1. Вы знакомы с устройством и имеете определенные навыки, то приобретите сразу паяльную станцию. В отличие от простого электрической модели за счет станции можно:
   • управлять диапазоном нагрева, сжечь элементы при спайке у вас не получится;
   • поддерживать температуру жала в норме, во избежание его перегрева;
   • не приобретать нужные мелкие элементы отдельно, станция оснащена всем необходимым: подставкой для паяльника, ванной для чистки губки.
2. Если вы – новичок и нужен паяльник для домашних целей, выберите модель с мощностью не более 40 Вт, а также с функцией по регулированию температуры.
3. Не покупайте первый прибор со множеством разных функций, сначала освойте азы при работе с устройством. Для домашнего использования вполне подойдет простое и недорогое устройство.
4. При покупке обратите внимание на напряжение паяльника, более безопасны модели от 12 до 24 Вт.
5. Неплохой выбор при отсутствии определенных навыков – газовые модели. После прочтения прилагаемой инструкции вы быстро научитесь им пользоваться.
6. Приобретите жала в наборе. Под рукой всегда удобно иметь жала разной формы, в хозяйстве пригодятся, мало ли что предстоит паять в дальнейшем.
7. При нагреве прибора держитесь только за изолированную ручку, иначе можно обжечь себе руки.
8. Храните инструмент на полке, можно в кладовке, либо в квадратном керамическом горшке, мелкие детали не растеряются, будут всегда в сборе.
9. Образующиеся отходы при спайке лучше сразу выкидывать, не раскидывать по полу, можно поскользнуться.
10. Кроме паяльника лучше сразу приобрести дополнительно подсобный инструмент в виде:
    • кусачек для удаления изоляции, перекусывания провода, деталей на выводе;
    • пинцета для перемещения к месту спайки мелких деталей, особенно при работе с микросхемой;
    • медицинского скальпеля;
    • канцелярского ножа;
    • тонкого шила;
    • иглы от шприца.
11. Только выбрав инструмент правильно, вы сможете выполнять работы качественно, спаивать детали надежно и долговечно. Конструкция, мощность устройства различны. Учитывайте основные критерии при выборе, ознакомьтесь с инструкцией при покупке, с комплектующими к устройству.
12. Мощные паяльники в основном предназначены для промышленных целей. Дома вам достаточно будет иметь устройство с мощностью не более 100 Вт.
13. Храните инструмент в укромном от детей месте. Не допускайте попадания сырости, а также оставления устройства без надобности во включенном состоянии.
14. Современные модели сегодня оснащены целым перечнем дополнительных насадок, наворотов, порой совершенно не нужных в быту. При выборе обозначьте цели данного приобретения. Хранить в квартире громоздкие паяльные станции совершенно ни к чему, хотя на даче, в гараже, возможно, данный агрегат станет постоянным для вас помощником. Арсенал для паяльника на рынке постоянно модифицируется и пополняется, поэтому в некоторых случаях будет проще докупить нужные детали позже, по мере их надобности.