Как выбрать электропаяльник
Как выбрать электропаяльник
Типы паяльников
Оба этих типа обладают как несомненными достоинствами, так и определёнными недостатками. У первых нихромовая проволока наматывается на диэлектрический теплопроводящий цилиндр (обычно из слюды, керамики или стеклоткани), внутрь которого вставляется паяльный стержень. Спираль в таких паяльниках находится снаружи, и поэтому большая часть тепла не используется, что и приводит к низкому КПД. Также у него довольно маленький ресурс, что при профессиональной работе в беспрерывном режиме приводит к частой замене инструмента либо к необходимости приобретать дополнительные приспособления в виде регулятора мощности для режима ожидания. С другой стороны они не боятся механических ударов и очень дёшевы в производстве, так как технология их изготовления за многие десятилетия достаточно отработана и оптимизирована.
У второго типа керамический нагревательный цилиндр вставляется в полое жало, за счёт чего заметно увеличивается КПД и уменьшается время нагрева, также при аккуратном обращении срок службы таких паяльников на порядок превышает нихромовые. С другой стороны, эти модели достаточно хрупкие, что в корне изменяет манеру обращения с ним при работе, так например, очень рискованно (как это принято в слюдпластовых) стряхивать припой с жала постукиванием. Технология производства таких моделей относительно новая, требует серьёзных вложений в заводское оборудование и поэтому они пока достаточно дорогие и выпускать их могут «не только лишь все».
Мощность
Стоит заметить, что паяльники, кроме различной мощности, выпускаются на различное напряжение питания. Наиболее востребованными являются напряжения 6 В, 12 В, 36 В, 220 В. Чем ниже напряжение, тем безопаснее паяльник для человека и некоторых радиокомпонентов, однако для всех напряжений ниже 220 В требуются преобразователи (трансформаторы).
Температура
Для различных видов паяльных работ требуется своя температура, которая выбирается в соответствии с термопрофилем спаиваемых деталей и выбранным припоем. Так например, микродеталям поверхностного монтажа требуется нагрев
260-270°С, мелким радиодеталям около
350 °С. Более высокая температура
40-80°С, чем паяемые детали, а те, в свою очередь, больше на 20-40°, чем припой.
94°С) до бессвинцовых припоев с температурой плавления
400°С и более. Температура нагрева серийно выпускаемых паяльников в основном зависит от его конструкции и мощности, а наиболее массовые модели нагреваются примерно до
Наконечник (жало)
Жало является очень важным элементом паяльника, основой его качественной работы, и первым, на что обращают внимание при работе. От его параметров зависит скорость, надёжность и удобство пайки, поэтому к его выбору необходимо отнестись крайне внимательно. Качественное жало должно обладать хорошей теплопроводностью, достаточной прочностью, защищённостью от окисления, долговечностью и т.д. Эти требования, зачастую, хорошо выполняются по отдельности у разных металлов, но, как правило,вызывают значительные трудности при попытке удовлетворить их все одновременно. Так, например, медный наконечник обладает отличной теплопроводностью, но очень быстро окисляется, покрывается слоем окалины и изнашивается, причём, чем активней флюс, тем сильнее износ. Для восстановления формы и дальнейшей защиты такого жала его необходимо периодически затачивать, а затем покрывать слоем припоя или лудить.
Процесс поиска идеального жала происходит перманентно. Так, в попытке улучшить характеристики медного жала, постоянно происходит поиск оптимального состава сплавов или вариантов расположения слоёв разных металлов, когда состав стержня отличается либо по длине (основная часть, например, из меди, стали или керамики, а кончик из серебра, никеля или сплавов меди), либо по толщине (когда сердцевина из одного материала, а покрытие однослойное или многослойное из других, что увеличивает защиту от воздействия активного флюса и износа). Однако, в таком варианте классическая манера и техника работы с захватом капли припоя и перенесением её затруднена, поэтому пайка обычно осуществляется «с подачей», когда припой с флюсом в форме проволоки подносится непосредственно к точке спайки без удержания его на жале. Это очень удобно для промышленного производства и использования на конвейере, а при ручной пайке такой способ требует некоторых навыков, а также фиксации и неподвижности всех элементов, так как обе руки будут заняты. При этом такие жала требуют очень аккуратного и бережного обращения, их нельзя подвергать перегреву или применять к ним какие-то усилия, они не должны подвергаться воздействию абразивов (напильников), ими нельзя отгибать загнутые выводы деталей, кроме того, теплопроводность у них несколько ниже, поэтому припой хуже плавится, что, соответственно, требует увеличения температуры. Также ими не следует долго работать на максимальной температуре, так как это приводит к окислению рабочей кромки, которую станет крайне сложно залудить. Ещё их нельзя оставлять надолго без припоя и крайне желательно уменьшить температуру нагрева в простое. Очищают такие жала специальной влажной губкой.
Критерии выбора
Дома в хозяйственных целях использовать паяльник приходится довольно редко, поэтому стараются выбирать всего одну модель, но на все случаи жизни. Чаще всего это эпизодические заделки мелких отверстий, пайка сетевых проводов, спайка различных мелких деталей из цинка, железа и меди, ремонт детских игрушек, прогревание закисших шурупов, плавка термоклея. Таким образом, для этого профиля основными критериями оказываются универсальная мощность, подходящая для большинства бытовых применений, минимальная цена, приемлемые размеры.
Хотя большинство электрических соединений может быть осуществлено клеммами, скрутками (с колпачками или без), винтовыми зажимами, гильзами и т.д., паяльник незаменим, когда требуется повышенная надёжность, например из-за последующей труднодоступности или даже невозможности подхода к месту соединения проводов, что бывает при заделки соединений штукатуркой или плиткой.
Этот профиль подразумевает, что на рабочем месте инженера уже имеется откалиброванная паяльная станция, термофен, газовый и керамический паяльники, то есть имеются все приборы для пайки широкого набора радиоэлектронных компонентов и требуется лишь дополнительный или запасной инструмент, в том числе для черновых и вспомогательных работ. Если же домашний мастер ментально дорос до ремонта не только личной аппаратуры, то ему стоит присмотреться к одной из паяльных станций.
Как выбрать электропаяльник
Содержание
Содержание
Для чего нужен паяльник, понятно из его названия — для пайки, то есть, соединения металлических деталей при помощи легкоплавкого сплава (припоя). Но универсального паяльника не существует. Не получится одним и тем же инструментом отремонтировать радиатор и запаять микросхему на плату. О том, как выбрать паяльник, наиболее подходящий для ваших задач — в этой статье.
Задача паяльника — прогреть припой и соединяемые детали до температуры, при которой припой будет оставаться жидким. Надо, чтобы припой смочил детали в расплавленном виде, иначе соединение будет непрочным. Отсюда вытекают основные требования к паяльнику — размер жала и мощность паяльника должны соответствовать материалу и размеру паяемых деталей. Остальные характеристики паяльников влияют скорее на удобство использования инструмента в различных условиях.
Характеристики паяльников
Назначение
Паяльники для выжигания, строго говоря, паяльниками не являются. Большинство выжигателей для пайки непригодно — тонкое дуговое жало не смачивается припоями и быстро остывает в контакте с металлическими деталями.
Cуществуют универсальные паяльники-выжигатели со сменными жалами и регулировкой температуры. При высокой (300-700 °С) температуре с установленным тонким жалом их можно использовать для выжигания узоров на дереве или коже, а при низкой температуре (200-300 °С) — для пайки электронных компонентов.
Для обычных паяльников оптимальный диапазон темеператур составляет 250-350 °С, они предназначены только для пайки.
Мощность
Чем крупнее и массивнее детали, тем больше должно быть жало паяльника и тем мощнее он должен быть. А при пайке мелких деталей излишняя мощность может повредить, приводя к перегреву и повреждению деталей. Поэтому мощность паяльника подбирается, исходя из вида паяемых деталей:
Тип питания
У большинства паяльников это электрическая сеть 220 В.
Встречаются также миниатюрные модели с питанием от разъема USB. Они компактны, легки и безопасны. Если случайно пережечь шнур питания раскаленным жалом, это уже не грозит поражением электротоком.
Там же, где розеток нет, можно использовать альтернативные типы питания: аккумуляторы и газ. Аккумуляторные паяльники удобны, но их мощность всего 6-8 Вт, и годятся они только для пайки миниатюрных деталей и тонких проводов. Кроме того, запаса «заряжаемых» в ручку паяльника аккумуляторов или батарей хватает на 10-15 минут работы, не более.
Газовые паяльники могут обладать большей мощностью и (при наличии баллончиков с газом для заправки) продолжительность их работы практически не ограничена. Но к работе с газовым паяльником надо приноровиться. Из сопел горелки газового паяльника идет горячий воздух, а иногда и открытый огонь. Если монтаж происходит в тесных условиях, работать с ним будет затруднительно.
Максимальная температура и время нагрева
Она влияет на возможность паяльника работать с различными припоями. Температура жала должна на 60-100 °С превосходить температуру плавления припоя. При более высокой температуре припой будет покрываться пленкой окислов, препятствующей хорошему соединению деталей.
На паяльниках с регулировкой температуры нагрева (регулировкой мощности) можно установить определенную температуру, выше которой жало нагреваться не будет. Это особенно важно при работе с миниатюрными компонентами современных печатных плат: из-за малого размера они быстро перегреваются и могут выйти из строя. Да и вообще регулировка температуры расширяет возможности паяльника.
Но имейте в виду, что температура на паяльниках регулируется довольно грубо. Для более тонкой настройки лучше воспользоваться паяльной станцией. Кроме возможности точно выставить температуру, паяльные станции могут иметь множество других полезных опций: индикацию текущей температуры, встроенный фен, нагреватель плат и т. д. Для пайки микроэлектроники на профессиональном уровне следует ориентироваться именно на паяльные станции.
Время разогрева определяет, за сколько секунд после включения жало паяльника разогреется до заданной температуры. Чем этот параметр меньше, тем лучше — высокая скорость разогрева не только экономит время, но и гарантирует, что температура жала будет быстро восстанавливаться после контакта с холодными деталями.
Тип нагревательного элемента
Газовый нагреватель используется на газовых паяльниках — жало нагревается горящим газом.
Нихромовая спираль используется в электропаяльниках классической схемы. При прохождении тока через проволоку, намотанную на жало, она нагревается, передавая тепло жалу.
Керамический нагревательный элемент представляет собой керамическую трубку, содержащую пленочный нагреватель. Эта конструкция обеспечивает минимум потерь тепла, поэтому такой паяльник греется быстрее. Но паяльники с керамическим нагревателем боятся ударов и падений — элемент может сломаться, при этом расположенный в толще керамики нагреватель рвется и перестает работать.
Импульсный нагревательный элемент работает не постоянно, а импульсами — обычно при нажатии кнопки. Паяльники с импульсным нагревателем могут быть двух видов:
Форма наконечника
Она влияет на удобство выполнения тех или иных видов паяльных работ.
Жало типа «конус» удобно при сквозном монтаже и демонтаже, но оно плохо удерживает припой, поэтому для поверхностного монтажа подходит хуже. Собрать излишки припоя таким жалом практически невозможно. Кроме того, низкая теплоемкость (особенно у сильно заостренных «конусов») и маленькое пятно контакта затрудняют прогрев крупных контактов и капель припоя.
Жало типа «клин» является более универсальным — оно имеет большую теплоемкость, касание широкой гранью позволяет прогревать большие площадки, а при повороте на 90° пятно контакта сильно уменьшается и позволяет работать с выводами микросхем и тонкими дорожками печатных плат высокой плотности.
Кроме этих форм наконечников, считающихся самыми распространенными, существует множество специализированных — «микроволна», предназначенная для пайки SMD-компонентов, ножи различных форм для резки пластика, фигурные наконечники для декоративных работ и так далее.
Возможность смены жала увеличивает универсальность паяльника, позволяя выбрать наиболее подходящее для конкретной ситуации. Кроме того, жала со временем выгорают, и их замена становится необходимостью.
Советы по выбору
Паяльник мощностью 25-50 Вт с клиновидным жалом будет нелишним в «арсенале» любого мастера. Им можно и проводку починить, и перегоревшую деталь выпаять.
Для пайки микросхем и электронных компонентов на печатные платы потребуется паяльник с тонким жалом и регулировкой температуры.
Паяльник с питанием от батареек и газовый паяльник могут помочь с ремонтом в условиях отсутствия электроэнергии. Для «тонких» работ более универсальным вариантом будет комплект из паяльника с питанием от USB и повербанка.
Для ремонта радиаторов, теплообменников и металлической посуды нужен будет мощный паяльник с крупным жалом.
Для выжигания по дереву вам потребуется соответствующий прибор — выжигатель.
Как определить мощность паяльника
В статьях для начинающих разбирали уже и как обозначаются радиодетали, и как определить выводы микросхем. Но а теперь коснемся вопроса, что нужно для паяния, так как он всегда актуальный.
Паяльник
Первое что нам понадобиться, это конечно же паяльник.Оптимальный вариант и по цене и по мощности, это паяльник мощностью 60 Вт.
Канифоль
Канифоль, в идеале — проволочный припой, который представляет из себя намотанную на катушку, длинную, тонкую оловянную трубку, похожую на проволоку, в полости которой находится канифоль.
Т.е. при пайке, в этом случае, нам не нужно, как по-старинке, опускать жало паяльника, то в канифоль, то в припой, а все это происходит одновременно в одной точке. Об этом подробнее чуть ниже…
Приобрести все необходимые компоненты можно в ближайшем магазине радиотоваров.
Если у Вас не паяльная станция, которая изначально готова к пайке сразу же после включения, а обычный паяльник, то перед работой (особенно если он новый) его нужно специальным образом подготовить — залудить, иначе паять не будет. Что это такое «залудить», сейчас разберём.
Разновидности
Паяльники с периодическим нагревом
Паяльники с постоянным нагревом
Описание типов паяльников
Паяльные станции
Основная статья: Паяльная станция
При сборке электроприборов и электронных устройств в промышленности и лабораторных условиях используются паяльные станции, предоставляющие дополнительные возможности и удобства для пайки, в первую очередь, термостатирование жала паяльника с возможностью оперативной установки различных значений температуры. Кроме того, существуют паяльные станции для пайки горячим воздухом или ИК-излучением, демонтажа (оснащенные отсосом припоя), с устройствами автоматической подачи припоя и флюса и т. п.
В основе конструкции паяльника с внутренним нагревателем — миниатюрный нагревательный элемент, помещаемый в отверстие, высверленное в жале. Таким образом, он максимально приближен к точке пайки, а потери тепла сведены к минимуму. Часто в качестве нагревательного элемента используется пленочный нагреватель на керамической подложке, помещенный в герметичный корпус из теплопроводной керамики. Достоинствами такого нагревателя являются продолжительный срок службы и надежная изоляция жала. Такие паяльники обычно снабжаются датчиком температуры и используются в составе паяльных станций.
Стержневой паяльник
Советский электропаяльник на 127 вольт, 1957 год
Конструкция наиболее распространенного в быту варианта электропаяльника представляет собой металлический кожух, снабженный пластмассовой или деревянной рукояткой, в который помещен трубчатый нагревательный элемент (нагреватель). Внутрь нагревателя одним концом помещен сменный, обычно медный стержень («жало»), заточенный на выступающем наружу конце под конус или двугранный угол. Выступающий конец жала — рабочий конец, залуживается.
Нагреватель представляет собой намотанную на трубку из керамики или металлическую трубку обёрнутую листовой слюдой проволоку из нихрома или другого сплава с высоким удельным сопротивлением и устойчивостью к окислению при высокой температуре.
В современных паяльниках такого типа иногда используется пленочный нагреватель, напыленный на керамическое трубчатое основание, либо керамический объемный нагреватель. Нагреватель подключен к токоведущему шнуру, проходящему сквозь ручку и подключаемому к сети или понижающему трансформатору.
Существует вариант конструкции, в котором внутрь нагревательного элемента помещен металлический сердечник, снабженный резьбовым отверстием, в которое ввинчивается сменное жало.
Работа со стержневым паяльником Работа паяльником (пайка)
После включения и нагрева конца жала свыше температуры плавления припоя (около 5—6 минут) паяльник готов к работе.
Перед пайкой на соединяемое место наносят флюс, растворяющий окисные плёнки на поверхности деталей, что обеспечивает лучшее смачивание поверхности металла припоем.
В качестве флюса для пайки мелких деталей из меди и сплавов на основе меди, лужёных стальных деталей часто используется канифоль или её спиртовый раствор. Для других металлов и сплавов могут использоваться иные (активные) флюсы, например, ортофосфорная кислота или водный раствор хлорида цинка. После пайки с применением активных флюсов паяный шов тщательно отмывают от остатков флюса, во избежание коррозии.
При пайке электронных (например, печатных плат) и электрических приборов активные флюсы не применяют, так как даже следы неотмытого флюса, из-за его электропроводности и гигроскопичности, могут полностью нарушить работу устройства. При пайке этих устройств применяют неэлектропроводные флюсы, наиболее популярны канифоль или спирто-канифольный флюс.
При первом включении новый, ранее не включавшийся паяльник дымит с характерным запахом гари, что проходит через несколько минут. Это не является признаком неисправности и происходит из-за выгорания клейкой ленты или клейкого слоя, которым были склеены листы слюды при изготовлении нагревателя и следов смазки на деталях паяльника. Некоторые виды изделий в процессе изготовления покрываются специальной краской, предохраняющей металлический кожух от коррозии во время хранения в торговой сети и на складах. Такая окраска легко удаляется после первичного прогревания.
Мощность и рабочая температура жала некоторых паяльников со временем незначительно падают, так как происходит поверхностное окисление проволоки нагревательного элемента, что вызывает уменьшение её сечения. Для компенсации этого диаметр проволоки при изготовлении паяльника изначально выбирают немного большим[источник не указан 2638 дней
], а для поддержания нужной температуры, при ответственных пайках, используют внешний регулятор напряжения, например, автотрансформатор или реостат или термостатируют жало регулятором температуры.
Импульсный паяльник
Основная статья: Импульсный паяльник
Паяльник-пистолет Внутреннее устройство импульсного паяльника
Импульсный паяльник — одна из разновидностей бытового паяльника, представляет собой инструмент в форме пистолета, на конце которого находятся 2 электрических контакта и почти всегда источник подсветки зоны пайки. Контакты соединены со вторичной обмоткой трансформатора, расположенного в корпусе паяльника, причем эта обмотка имеет всего 1 или 2 витка из толстого медного провода. К зажимам контактов присоединен кусок толстой (1—2 мм) медной проволоки длиной 3—5 см, являющейся одновременно нагревательным элементом и жалом паяльника. При включении инструмента клавишей, расположенной на корпусе, ток вторичной обмотки, достигающий несколько десятков ампер, быстро, за несколько секунд, разогревает медную проволоку до рабочей температуры. В импульсных паяльниках вместо массивного трансформатора, работающего на промышленной частоте (50—60 ), используется импульсный электронный преобразователь, с частотой преобразования в десятки кГц, что позволяет уменьшить их массу и габариты и сделать их использование значительно более удобным.
Индукционный паяльник
В индукционных паяльниках нагрев жала осуществляется путём подведения к нему энергии в виде высокочастотного электромагнитного поля, создаваемого катушкой-индуктором. Внутри жала расположен ферромагнитный сердечник, нагревающийся за счет потерь на гистерезис и, в меньшей степени, за счет вихревых токов. В таких паяльниках нагревается только жало, что позволяет сделать паяльник предельно легким и миниатюрным. Термостабилизация таких паяльников может осуществляться как традиционным способом (с помощью термопары или терморезистора, контактирующего с жалом), так и путём выбора материала ферромагнитного сердечника с температурой Кюри, равной необходимой температуре жала. При достижении этой температуры сердечник теряет свои ферромагнитные свойства и подвод энергии за счет перемагничивания прекращается.
Проверить напряжение мультиметром
Как выбрать паяльник — задача, которая появляется практически перед каждым пользователем, решившим осуществить пайку какого-либо материала. И подбирать его нужно правильно. Для каждой из работ необходима разная мощность. В некоторых же случаях используют и специальные станции. Подробнее о тонкостях выбора мы расскажем в статье. Понятно, что любой инструмент имеет ряд параметров, по которым его важно подбирать.
Паяльные устройства разных видов широко используются на промышленных объектах, в мастерских по ремонту радиотехнической аппаратуры и бытовой техники, в бытовых условиях. В зависимости от условий эксплуатации и назначения существует много разновидностей паяльного оборудования. Электрический паяльник используется как ручной инструмент. Температура плавления припоев должна быть меньше температуры плавления соединяемых металлических элементов.
Области применения
Электропаяльники малой мощности (5—40 ) обычно используются для пайки электронных компонентов при помощи легкоплавких оловянно-свинцовых припоев; это основной инструмент электромонтажника и электромеханика.
Мощные электропаяльники (100 и более Вт) используются для пайки и лужения массивных деталей.
. Некоторые их разновидности представляют собой ручку-пистолет с укрепленной на ней сетевым понижающим трансформатором. Его вторичная обмотка — это всего один-два витка толстого медного провода. К концам этой обмотки подключено жало-нагревательный элемент. К сети первичная обмотка трансформатора подключается только на время пайки, с помощью кнопки-клавиши. По внешнему виду такие сетевые трансформаторные паяльники с повторно-кратковременным режимом работы весьма схожи с более современными импульсными, отличающимися наличием высокочастотного преобразователя.
Для максимальной защиты от поражения электротоком, а также статического электричества и электромагнитных наводок жала паяльников в ряде случаев заземляют, уравнивая потенциалы жала, рабочей поверхности, монтируемой конструкции, а также оператора (для заземления тела человека используется заземляющий браслет, подключенный через защитный токоограничивающий резистор с номиналом порядка 1 МОм).
Следует предостеречь против распространённой ошибки: питания паяльника при работе с электронными устройствами от тиристорного регулятора напряжения — диммера. Выходное напряжение такого регулятора имеет несинусоидальную форму с крутыми фронтами в моменты открытия тиристора, и следовательно, имеет большой уровень высокочастотных гармоник. Это ведёт к появлению импульсов напряжения большой амплитуды на жале (ёмкостная наводка через ёмкость нагреватель — жало), способных вывести из строя многие полупроводниковые приборы и микросхемы, особенно это относится к приборам с изолированным затвором.
Также возрастает вероятность пробоя изоляции между нагревательным элементом паяльника и жалом, особенно если она слюдяная.
САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РЕМОНТ БЫТОВОЙ ТЕХНИКИ
Стряхивая в очередной раз окалину с обгоревшего жала паяльника подумал: «А не пора ли, наконец, уменьшить до разумных значений мощность, необоснованно рассеиваемую инструментом в окружающее пространство? С другой стороны, здравый смысл упрямо твердил, что разрабатывать такую «концептуальную модель» для ржавого казенного паяльника — всё равно, что покупать немецкий концертный рояль в качестве подставки под домашний телефон. Уныло потыкав паяльником в большой кусок канифоли, решил дойти до ближайшей мусорной кучи. Куча, к сожалению, большим ассортиментом не порадовала.
И даже, если мощность паяльника выбрана правильно, то все равно не факт Иногда неисправность шнура можно определить, плавно перегибая его в.
