Как сделать своими руками?
Самодельная ПС – это настоящий вызов для радиолюбителя. Поскольку оригинальный продукт обойдется недешево (от 60 тысяч рублей), у мастеров часто возникает идея взять схемы и чертежи и соорудить такой прибор своими руками. Например, из прикуривателя.
Для этого понадобятся:
- автомобильный прикуриватель (у многих лежит без дела);
- провод;
- пара болтов, шайб, гаек МЗ;
- медный лист 0,5 мм толщиной.
А также следующие инструменты:
- лабораторный блок питания;
- стамеска;
- ножницы;
- тепловизионная ручная камера;
- отвертка;
- сверла и шуруповерт.
Процесс сборки схематично выглядит следующим образом.
- Сначала нужно разобрать прикуриватель. Из него следует изъять нагреватель и керамический изолятор.
- На медном листе надо начертить контур нагревателя и вырезать детали.
- Первой заготовкой будет контактная минусовая шайба. Центральное отверстие пробивается либо сверлом, либо стамеской.
- С плюсовым элементом проще – отверстие легко просверливается шуруповертом.
- Из получившихся деталей будет собираться паяльник. Нужно наживить болтик, установить минусовую контактную площадку, надеть керамический изолятор.
- Затем положительную контактную площадку следует надеть на центральный винт, накрутить гайку и хорошенько зажать изделие.
- Далее нужно накрутить ручку, подключить провода питания, зажать их винтами. «Крокодилами» прибор подключается к блоку питания, обязательно выставляется ограничение по току (3,85 Ампер). Напряжение регулирует мощность.
- В завершении следует проверить, какую температуру выдаст собранный прибор. С этим справится тепловизионная камера.
Можно тестировать! Есть, конечно, и более сложные схемы, со специальными термопрофилями, элементами из стекла, галогеновым обогревателем, паяльным феном. Но такие пробы подойдут тем, кто уже имеет некоторый опыт в сборке. Инфракрасные паяльные станции считаются одними из лучших приборов своего ряда.
О том, как смастерить инфракрасную паяльную станцию из автомобильного прикуривателя, смотрите в следующем видео.
Особенности и предназначение
Для разогрева металлических отводов и специального паяльного вещества необходимо специальное оборудование, которым и является паяльный фен. Устройство способно очень быстро разогреваться до нужной температуры даже с учетом простой конструкции. Благодаря простому строению, с аппаратом может работать и начинающий электрик и профессионал. Для упрощения работы с мелкими деталями применяют также дополнительное оборудование совместно с фенами, но так как цена приборов немалая, то лучшим вариантом будет паяльная станция с феном своими руками. Это оборудование позволит справиться с большинством сложных задач без особых усилий.
По конструкции аппарат устроен так же, как и строительный фен, но обладает меньшей мощностью и более компактными насадками. Чаще всего в комплекте паяльной станции имеется обычный паяльник и термофен. При этом приборы оснащаются регуляторами температурного режима.
Для профессиональной мастерской термофен проще купить, так как он быстро оправдает свою стоимость, и пользоваться таким оборудованием будет удобнее. А если микросхемы необходимо припаивать в домашних условиях и не каждый день, то для этого подойдет самодельная термовоздушная паяльная станция своими руками.
Отличие паяльных фенов
Очень часто радиолюбители задумываются о том, как сделать паяльный фен своими руками, но перед началом сборки необходимо знать принципы и отличия паяльной станции и самого паяльника. Схема устройства состоит из основной и дополнительной части. Основной частью является блок, к которому подключаются паяльники. В зависимости от способа подачи воздуха станции бывают двух видов:
- Турбинная — воздушный поток формируется благодаря встроенному кулеру в термофене.
- Компрессорная — поток воздуха формируется посредством компрессора, установленного в главном корпусе станции.
При покупке паяльной станции такие особенности имеют большое значение, так как компрессорными создается сильный воздушный поток, и они могут использоваться для работы в труднодоступных местах даже с узкими насадками, а турбинные не способны продавить воздух с необходимой мощностью через узкое отверстие насадок.
Работа устройства заключается в нагревании керамического или спиралеподобного элемента, который установлен в термофене, и нагревании воздуха, проходящего через этот элемент. Паяльный термофен может нагревать воздух до температуры в пределах 100—180 градусов, а в современных моделях имеется возможность регулировки температурного порога.
По сравнению с инфракрасными аналогами, термовоздушные станции имеют такие недостатки:
- Поток воздуха сдувает мелкие детали.
- Неравномерный прогрев поверхности.
- Изменение насадок для разного типа работ.
Однако для любителей, такие недостатки несущественны по сравнении с преимуществом в цене.
Термовоздушный паяльник для станции можно изготовить в домашних условиях из обычного бытового фена. При этом по техническим характеристикам он не будет уступать заводскому аналогу. Основными характеристиками такого паяльника являются:
- Диаметр наконечника;
- Мощность;
- Производительность турбины;
- Максимальный температурный порог.
Такие параметры напрямую влияют на качество и производительность работы устройства, поэтому при сборке к ним необходимо относиться очень внимательно.
Особенности конструкции термофена
С помощью паяльного устройства можно плавить пластиковые детали и метал, который имеет небольшую температуру плавления. Специальная спираль из нихрома разогревает воздух, после этого горячий воздух подается в нужную точку. При конструировании самодельного аппарата необходимо руководствоваться главным параметром — температура нагрева воздуха. В профессиональных устройствах параметр достигает 800 градусов, но если плавка серебра или алюминия не потребуется, то самодельный термофен можно изготовить с температурным порогом до 600℃.
При сборке устройства в домашних условиях также необходимо ориентироваться на экономию средств, а для этого нужно найти детали для сборки. В конструкцию оборудования входят:
- Корпус;
- Нагревательная часть;
- Устройство, посредством которого будет подаваться воздух;
- Держатель;
- Кнопка включения.
Для улучшения прибора можно заранее предусматривать использование датчика и регулятора температуры, а также установку разных насадок.
Исполнение ручки
Разобравшись с технологическими параметрами, идем дальше. Ручка, ее форма и, самое главное материал, не менее важны, чем все остальное. В сущности, это пластмассовая, деревянная или в редких случаях эбонитовая трубка, за которую держится пользователь электроприбора. Главные к ней требования — изоляция руки от тепла паяльника и электричества. Классически применяется дерево. Оно предохраняет от излишнего тепла, не плавиться и удобно по тактильным ощущениям. Пластмассовая тоже выполняет все эти функции, но можно наткнутся на низкое качество изготовления — производитель, в целях экономии, делает ее из неподходящего сорта материала — слишком плавкого. В результате жало, вместе с нагревательным элементом и металлической трубкой их содержащей, расшатываются в рукоятке или совсем выпадает.
Теперь что касается формы. Существуют всего два вида изготовления — пистолетная рукоятка и обычная. Первая больше распространена для импульсных и индукционных паяльников. В самой ручке такого типа можно разместить все компоненты устройства, включая блок питания. Что касается обычной, — она используется повсеместно, во всех остальных случаях.
Паяльный термофен
Он напоминает обычный прибор, который часто используют в быту. Разница состоит в температурах, которые он производит. Максимальная мощность позволяет устройству выполнить пайку любых изделий.
Его применяют при:
- тепловых обработках деталей;
- удалении с поверхности изделий старых покрытий;
- прогреве изделия для дальнейших действий (нагревание трубы перед её изгибом);
- регулировке температуры воздуха, выходящего из сопла (осуществляют с помощью реле).
Паяльным термофеном называют современное электрическое оборудование, при помощи которого за небольшой промежуток времени разогревают металлический отвод. Прибором несложной конструкции и качественной сборки может пользоваться даже человек, не имеющий опыта взаимодействия с данной конструкцией.
Принцип работы с приспособлением очень простой:
- нажимаем кнопку для включения;
- включаются функции вентилятора, нагревателя;
- захватываемые вентилятором воздушные массы нагреваются и подаются на место, которое необходимо расплавить;
- при достижении нужной припою температуры, мастер отсоединяет или присоединяет необходимые детали.
Устройство
В конструкцию фена входит:
- корпус — нагреватель с высокой термостойкостью, (для него часто используют фарфор, керамику, эбонит);
- нагреватель нихромовый небольшого радиуса, он способствует сохранению своей формы, который обычно изготавливают при нагреваниях;
- нагнетателя – устройства для нагнетания воздушных потоков (насос или вентилятор), он устанавливается с помощью монтажа на тыльную сторону термофена, имеет маленький размер, удобный для пользования;
- ручки. Для уменьшения температуры ей нужна обмотка из жаропрочной ткани;
- различные насадки. Их самая распространённая форма – это неширокая трубка;
- датчик температур;
- выключатель.
Воздух в устройстве может разогреться до температуры 750 градусов. Чтобы обеспечить такой прогрев, его нагревательная часть должна иметь мощность более 1,8 кВт. Очень важный элемент промышленного термофена — регулирование температур до 350 и 550 градусов, она поднимается к поверхностям спаиваемой детали.
Критерии выбора
Чтобы приобрести качественный паяльник, необходимо ознакомиться с основными критериями выбора.
Нагревательный элемент
Нагревательный элемент — один из главных компонентов паяльной станции
В подобных устройствах чаще всего используются керамические и нихромовые нагреватели. Последние чаще всего устанавливаются в бюджетных моделях. Людям, которые регулярно занимаются ремонтом электроники, не стоит покупать модели с нихромовыми нагревательными элементами. Дело в том, что они не подходят для длительного и постоянного использования.
Комплектация
Фен — должен обязательно быть в комплекте
При выборе паяльника необходимо убедиться в том, что вместе с ним продаются все необходимые комплектные детали. К ним можно отнести:
- пинцет;
- подогревающий фен;
- тепловой излучатель для нагрева плат;
- дополнительная арматура.
Если комплектация неполная, лучше отказаться от покупки такого устройства и поискать другую модель.
Мощность
Один из важнейших критериев, на который надо обязательно обращать внимание во время выбора. Чтобы определить подходящую мощность для компрессорного паяльника с феном, надо заранее узнать, для каких именно целей он будет использоваться
Например, если он нужен для ремонта ноутбуков или сотовых телефонов, лучше выбирать модели мощностью не больше 60 Ватт.
Ремонтопригодность
Еще один критерий, о котором не стоит забывать — ремонтопригодность устройства. Дело в том, что у паяльников может сломаться тэн или жало. Поэтому иногда людям приходится заниматься их ремонтом. Однако, чтобы не пришлось ничего ремонтировать, надо изначально купить качественный паяльник, который будет исправно работать без поломок.
Что это такое и для чего нужны?
Простой паяльник, строго говоря, состоит из паяльного жала. Первые паяльники были разновидностью топора, нагреваемого на открытом пламени. Электрические паяльники содержат нагревательный элемент, который при пропускании электрического тока раскаляет паяльное жало.
Паяльные станции отличаются ключевой деталью: датчиком фактической температуры. Сигнал от него используется электронным регулятором для точного дозирования нагрева. Кроме того, этот сигнал может быть выведен на индикатор, так что мастер точно знает фактическую температуру паяльника.
Паяльные станции используются не только в радиоэлектронике, но и при обработке пластика. Например, термофен может быть использован для ремонта автомобильного бампера.
Выбор паяльной станции
На сегодняшний день существует широкий ассортимент данных устройств в России. В связи с эти выбор паяльной станции – это трудная задача не только для начинающих радиолюбителей, но и для опытных мастеров.
Современная техника постоянно совершенствуется и развивается. Особенно наглядно это происходит с ее размерами, которые постоянно уменьшаются, а вместе с этим увеличивается трудоемкость ее ремонта.
Схема паяльной станции на основе ATmega8. Итак, паяльные устройства можно разделить на следующие разновидности:
- контактные;
- термовоздушные;
- комбинированные термовоздушные;
- демонтажные;
- инфракрасные.
Общих правил при выборе станции не существует. Все зависит от задач, которые ей предстоит решать. И в каждом конкретном случае будет свой рейтинг лучших устройств.
Назначение
Конечно выбор напрямую зависит от применения устройства. Как уже было отмечено выше, в профессиональных мастерских отдают предпочтение инфракрасной паяльной станции, а вот для дома можно рассмотреть более простые варианты.
В то же время оправданной будет покупка устройства с большой мощностью, поскольку основным критерием в работе является температура жала и ее стабилизация.
Если необходимо работать с мелкими деталями, тогда стоит рассмотреть оборудования с паяльным феном.
Ремонтопригодность
Нередко происходит, когда при частом использовании с жала стирается защитное покрытие.
При пайке пользуются флюсом и оловом, которым необходимо залудить жало. Сделать это, если покрытие выгорело, невозможно. В связи с этим необходимо заранее рассматривать возможность покупки новых жал, а также их качество.
Электрическая схема станции для пайки.
Однако все равно лучше, в первую очередь, при выборе обращать внимание на то, для чего нужна паяльная станция. В выборе оборудования для электролаборатории, где пайка будет осуществляться постоянно, целесообразно рассмотреть более дорогие и надежные варианты
Температура
Существует широкий ассортимент оборудования по технической части паяльного устройства, что существенно усложняет вопрос: как выбрать паяльную станцию. В первую очередь целесообразно определиться с техническими особенностями прибора.
Любители заниматься ремонтом в домашних условиях могут использовать и обычные паяльники. Однако они могут перегревать микросхемы, что приведет не к их починке, а наоборот. В связи с этим температура является важным критерием.
При работе с массивными приборами и электрооборудованием мощность очень важна.
Тем не менее иногда ее избыток может приводить к:
- перегреву деталей;
- деградации покрытия жала;
- выходу из строя нагревательного элемента;
- перегреву дорожек;
- снижению качества пайки.
Из чего состоит комплект
Самая простая модель такого паяльного оборудования состоит из следующих частей:
- Модуль управления – металлический корпус, внутри которого располагаются трансформатор, а также управляющая микросхема. На переднюю панель модуля выведены элементы управления феном и паяльником: кнопочные или аналоговые регуляторы температуры паяльника и фена, оборотов фена. Также под каждой из групп регуляторов расположены кнопки включения паяльника и фена.
- Паяльник – рабочий орган данного оборудования со встроенным нихромовым или керамическим нагревателем и сменной насадкой – жалом.
- Подставка для паяльника – кронштейн, на который при необходимости кладут разогретый паяльник.
- Термовоздушный фен – устройство, состоящее из корпуса, со встроенным внутри него нагревательным нихромовым элементом в виде спирали и небольшим вентилятором. Разогретый при прохождении через нагретую спираль воздух выходит из насадки (сопла) на конце фена.
- Держатель для фена – специальный держатель, закрепленный на корпусе модуля управления и предназначенный для надежной фиксации фена в нерабочем положении. Также данный держатель, имеющий внутри встроенный магнит, позволяет отключать фен без использования специальной кнопки на модуле управления. Достаточно положить приспособление с находящейся внутри магнитной кнопкой со встроенным магнитом на держатель, и нагревательный элемент перестанет нагреваться, вентилятор будет продолжать прогонять через него воздух до тех пор, пока он не охладится до безопасной температуры в 1000С.
Фен и паяльник присоединяются к модулю управления при помощи гибких надежных шнуров со специальными разъемами.
Разновидности паяльников
Для грамотного выбора паяльной станции нужно быть в курсе классификации устройств, ведь она определяет профиль эксплуатации и влияет на комплектацию.
- Термовоздушный паяльник имеет фен, поскольку работы ведутся с помощью горячих воздушных масс. Этот инструмент пригодится для починки автомобильного бампера и любых запчастей из пластика.
- Импульсный паяльник необходим для установки или демонтажа современных схем.
- Индукционный паяльник имеет уменьшенный формат, но зато отличается высокой мощностью.
- Инфракрасный паяльник позволяет быстро и качественно починить ноутбук, планшет, мобильник и другие компактные гаджеты.
Технические нюансы
По виду пайки выделяют два типа паяльных устройств:
- Свинцовые паяльные станции имеют особый модуль для регулировки степени температуры в паяльном жале. Это позволяет выполнять работу более точно и правильно.
- К бессвинцовым моделям относят электрические и индукционные станции, создающие магнитное поле для работы. Они отличаются высокой отдачей тепла.
Труднодоступные детали лучше паять бесконтактным способом, применяя термовоздушную или инфракрасную модель. Первый вариант при этом больше подходит для компьютеров и материнских плат, а второй – для подогрева малодоступных элементов, причем контакта с рядом расположенными деталями не будет. Следовательно, термовоздушным паяльником можно работать при неполадках в бытовых приборах, сотовых, деталях из пластика.
Мощность прибора
Обычные паяльники сильно перегревают детали и не способствуют ремонту. Поэтому паяльная станция для домашних работ подходит лучше, ведь блок питания позволит изменять напряжение и температуру. При этом использование тугоплавких припоев требует тщательного отношения к мощности. В противном случае наблюдаются такие проблемы, как:
- Перегрев схем;
- Разрушение жала;
- Выход из строя детали;
- Перегрев дорожек на плате;
- Низкое качество пайки.
Виды управления
Паяльная станция позволяет подключить несколько модулей и работать даже в бесконтактном режиме, а также заменять наконечники и насадки. Однако правильный выбор устройства и качество работы зависят и от способа управления:
- Цифровые модели имеют особые программы для контроля над нагревом жала, максимальной точности и стабильности.
- Аналоговые устройства надо все время контролировать самому, так как перегрев сокращает срок службы комплекта.
Критерии выбора
Для покупки паяльной станции необходимо учитывать следующие моменты:
- Элемент нагрева. Основная часть приборов обладает керамическими или нихромовыми нагревательными элементами. Первый вариант быстро нагревается до нужного уровня, но может лопнуть без стабилизатора тепла. Нихром имеет меньший эксплуатационный срок, но бюджетную цену, при этом для частого использования такой элемент не подходит.
- Регулировка температуры. Диапазон изменений должен быть широким.
- Время нагрева.
- Мощность. Для определения этого параметра лучше сразу определиться с тем, в каких целях будет применяться паяльная станция.
- Напряжение, масса, параметры, формы и т.п.
Также помните, что мировой стандарт по бессвинцовой пайки гласит, что оборудование должно иметь температуру в 250 градусов. Хорошо также, если схемы находятся в корпусе BGA для микросхем, потому что тогда аппарат имеет минимальные размеры и легкий вес.
Мы советуем заранее купить запасные сменные жала. Чем больше край жала, тем лучше идет тепловой обмен в процессе пайки. Также, его форма определяет вид элемента, который должен паяться, температуру работы и доступность конкретных мест спаивания. Жала должны иметь высокую теплоотдачу, так что надо выбирать элементы из качественных материалов, доступных к быстрой замене в случае поломки.
Фен паяльный своими руками: особенности сборки
Очень часто мастера, который решился сделать паяльную станцию с феном на базе микроконтроллера самостоятельно, интересует вопрос о том, как сделать нагревательный элемент. Как отмечалось выше, части бытового фена не соответствуют параметрам подобных инструментов. Поэтому применение обычных фенов для создания паяльной станции недопустимо.
Нужно помнить, что обычные бытовые фены не подходят для применения в самодельной паяльной станции
Оптимальный вариант для станций, собираемых вручную, – это изготовление нагревателя самостоятельно из нихромовой проволоки. Сечение нити должно находиться в пределах от 0,4 до 0,8 мм. Следует отметить, что применение проволоки большего диаметра обеспечит хороший запас мощности, но при этом получить нужную рабочую температуру будет сложно.
Необходимо, чтобы сам нагреватель был небольших размеров. Спираль не должна превышать по внешнему диаметру 4-8 мм. Для основы, на которую будет зафиксирована нагревательная деталь, лучше всего использовать материал, который обладает отличной стойкостью к воздействию высоких температур, например, можно применять керамику.
Понадобится также нагнетатель тепла – вентилятор. Он должен обеспечивать поток теплого воздуха (около 20-30 литров в минуту). Как вариант, подойдет компрессор воздуха для аквариума, однако для повышения эффективности следует дополнить его ресивером. Для этого можно воспользоваться обыкновенной пластиковой бутылкой.
Некоторые детали можно взять из старого фена, например, вентилятор
Простейшая установка от прикуривателя
Прикуриватель, который управляется 12 вольтами автомобильного аккумулятора, способен создавать температуры, позволяющие паять BGA-контроллеры и различные SMD.
Множество конструкторов считают, что такая станция дает кольцо нагрева (так называемое «колечко»), которое будет повторять проекцию нагревателя. Однако тест на бумаге показал абсолютно равномерный нагрев, без колец. Это означает, что доработка прикуривателя имеет смысл.
При тесте было видно, что цвет бумаги равномерно окрашивает лист от центра в сторону краев. Чистый инфракрасный прогрев плюс конвекция без каких-либо поддувов – и прикуриватель превращается в отличное паяльное устройство.
Паяльные станции из прикуривателя, по сравнению с паяльными термофенами, тихие, не дают никаких струй и отдач, пайка происходит спокойно. Десяти вольт переменного тока, которые подаются от подходящего трансформатора, оказывается вполне достаточно для того, чтобы на расстоянии 1-1,5 см снять с материнской платы 100-разъемный процессор.
Читать также: Металлический отрезной диск по металлу
Второй контакт спирали необходимо выводить в трубку корпуса и фиксировать высокотемпературным герметиком. При конструкции потребуется пайка латунью. Ее можно выполнить при помощи бензиновой горелки, полосы латуни и буры. Дистанция, при которой осуществляется спаивание, достигает максимально 1,5 см. Данная конструкция зарекомендовала себя очень хорошо.
Если придумать ручку, корпус и держатель, а это довольно несложно, учитывая корпус прикуривателя, то данное устройство будет в разы лучше, чем обычный паяльник китайского производства.