Индукционный паяльник своими руками

redactor

3 года назад

Индукционный паяльник своими руками

Принцип работы индукционного паяльника

Жало обычного резистивного паяльника нагревается за счет электрического тока, который протекает через нихромовую спираль, намотанную на капсулу стержня. Недостатки этого процесса: низкий КПД, локальный прогрев, и как результат, большое потребление электроэнергии.

Керамические паяльники более совершенные, но они боятся резких перепадов температур. Совсем по другому принципу работает индукционная паяльная станция. Разогрев жала происходит быстро, а регулировка нагрева максимально простая.

Принцип работы

Основным отличием индукционного паяльника от обычного является нагревательный элемент, а точнее, его полное отсутствие. Нагрев инструмента происходит благодаря возникновению вихревых индукционных токов под действием переменного магнитного поля.

В конструкции индукционного паяльника предусмотрена катушка, в которую вставлен стержень жала прибора.

При подаче тока на катушку в ней генерируется магнитное поле. Оно воздействует на жало паяльника, где и образуются индукционные токи, нагревающие сам стержень.

При этом жало паяльника прогревается равномерно, потому что индукционный ток воздействует на него по всей длине. Срок эксплуатации такого инструмента увеличивается, а его КПД возрастает.

Первоначально выпускались индукционные паяльные станции с частотой 470 кГц, но сегодня встречаются модели, в которых подается напряжение 13 МГц и выше. Разогрев происходит буквально за секунду.

Регулировка нагрева

Сердечник индукционного паяльника делают из меди (не магнитный материал), а заднюю его часть покрывают ферромагнитным материалом (сплав железа и никеля). Передняя часть служит жалом, сам сердечник называют картриджем.

Регулировка нагрева медного жала происходит следующим образом:

при подаче переменного напряжения, а значит и поля, в покрытии генерируются токи Фуко, которые разогревают материал;
тепло передается меди;
как только температура покрытия достигает точки Кюри, магнитные свойства исчезают и разогрев прекращается;
в процессе работы индукционным паяльником медное жало отдает тепло детали и остывает, остывает также ферромагнитное покрытие;
как только покрытие остывает, возвращаются магнитные свойства, и мгновенно возобновляется нагрев.

Можно сказать, что происходит автоматическое регулирование температуры, причем с высокой точностью.

Максимальный нагрев индукционного паяльника зависит от свойств магнитного сплава и сердечника. Такое управление называется умным теплом (smart heat).

Менять температуру для конкретных условий пайки можно, установив температурный датчик, который подключается к блоку управления станцией, либо же меняя картриджи (сердечник с наконечником) которые вставляют в ручку индукционного паяльника.

Первый вариант дешевле второго, поэтому им сегодня пользуются не только профессионалы. Зато второй способ точнее и надежнее.

Сборка своими руками

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Особенности приборов

Среди особенностей индукционных паяльников надо отметить тонкий сменный картридж, от которого во многом зависит температура нагрева жала.

Он представляет собой тонкую трубку, которая в сочетании с легким корпусом прибора дает возможность долгое время просиживать за процессом пайки.

Рука не устает, а значит, не меняется точность подвода жала и припоя, нет подтеков излишков материала, увеличивается скорость проводимых операций. Отсутствует сложная электронная схема, степень нагрева регулируется автоматически.

По всем показателям индукционный паяльник более совершенен, чем традиционные паяльные приборы. Хотя он еще не достаточно широко распространен, такую конструкцию можно отнести к технике нового поколения.

Как сделать паяльник своими руками?

В быту иногда возникает необходимость припаять контакты деталей, залудить провода или выполнить аналогичные операции. Но при отсутствии паяльника нужно приобрести дорогостоящее оборудование, что совершенно нецелесообразно для одноразовых работ, либо собрать паяльник своими руками из подручных материалов. Далее мы рассмотрим наиболее простые в реализации методы изготовления.

Способ №1: Из ПЭВ резистора

Для такого паяльника вам понадобится старый резистор в керамической изоляции, который будет использоваться в качестве нагревательного элемента. Можно использовать резистор из старого электрооборудования, требуемые параметры рассчитываются по формуле: P = U 2 /R,

Где P – мощность паяльника;

U – питающее напряжение;

R – омическое сопротивление резистора.

Такой самодельный паяльник рассчитан на работу от низкого напряжения в 12 или 24 В, что следует учитывать при расчете мощности устройства. Благодаря чему его можно запитать как от понижающего блока питания, так и от автомобильного аккумулятора. При необходимости, вы можете подобрать резистор и под напряжение питания сети 220 В, но в данном примере мы рассмотрим низковольтный вариант.

Помимо ПЭВ резистора для изготовления вам понадобятся кусочки текстолита, гетинакса или сухой древесины для изолирующей рукоятки, главное, чтобы они выдерживали высокие температуры. Два медных стержня различного диаметра для изготовления теплоприемника и паяльного жала. Соединительные провода или заводской блок питания на 12В. Также вам пригодятся элементы для фиксации, напильник, электролобзик, сверло, метчик, дрель.

Процесс изготовления паяльника состоит из таких этапов:

Для токоприемника выбирается медный стержень, который должен плотно входить во внутреннее отверстие резистора. От плотности будет зависеть качество теплопередачи от нагревателя к жалу паяльника. Рис. 1: плотно входит в отверстие
Для жала подбирается медный прут или проволока меньшего диаметра. Заточите край прута для получения нужной формы, наиболее удобным для новичков считается форма плоской отвертки.
Просверлите с обеих сторон отверстия и нарежьте в них метчиком резьбу – одно под фиксирующий болт с шайбой, второе под медный наконечник.
Вставьте теплоприемник в резистор и замерьте глубину залегания, поставьте отметку на поверхности. По отметке сделайте радиальный паз при помощи напильника – в него будет вставляться стопорное кольцо, которое можно сделать из пружинки или шайбы.
На одном конце медной проволоки для жала паяльника нарежьте резьбу и вкрутите ее в теплоприемник. Рис. 2: вкрутите в теплоприемник
Соберите всю конструкцию вместе, зафиксируйте оба медных прутка при помощи резьбовых соединений и стопорного кольца.
Зачистьте концы блока питания от изоляции, если необходимо, удалите и штекер он больше не понадобиться.
Закрепите концы медных проводов от блока питания на контактах резистора. Для этого используйте болтовое соединение, обязательно плотно зажимайте гайки, чтобы получить хороший контакт.
При помощи лобзика выпилите из старой платы рукоятку, в данном примере она будет состоять из двух половинок, между которыми расположен электрический шнур. Также в ней можно пропилить борозду под провода Рис. 3: поместите шнур питания в рукоятку
Соберите рукоятку – закрепите половинки при помощи болтов или заклепок.

Аккумуляторный паяльник готов, его можно использовать для пайки микросхем, электрических контактов автомобильной проводки и т.д. Если под рукой нет керамического резистора, можно изготовить паяльник из нихромовой проволоки.

Способ №2: Из нихромовой нити

В отличии от предыдущего метода изготовления электрического паяльника, здесь вы самостоятельно изготовите нагревательный элемент из отрезка нихромовой проволоки. Следует отметить, что подобрать нужный диаметр можно как с помощью табличных величин удельного сопротивления нихрома на метр длины, так и опытным путем.

Второй вариант наиболее простой, так как, имея проволоку диаметром, допустим, в 0,5мм, вы можете натянуть ее на кусок сухой древесины и, подключив питание крокодилами наблюдать скорость и величину нагрева по цветовым изменениям.

Рис. 4: определение нагрева опытным путем

При желании можно удлинить или укоротить нагреваемый участок путем перемещения крокодила – это позволит подобрать оптимальную температуру нагрева за счет длины, наиболее подходящую для вашего паяльника.

Помимо нихромовой нити вам понадобятся:

Продолговатая заготовка из дерева округлой формы, чтобы удобно помещалась в вашей руке.
Электрическая дрель и сверла различного диаметра для высверливания отверстий.
Медная проволока для изготовления толстого или тонкого жала, диаметр подбирается индивидуально в каждой ситуации.
Алебастр с водой для фиксации медной проволоки – объем довольно небольшой, поэтому вам хватит остатков с ремонта, приобретать новый пакет необязательно.
Соединительные медные провода для подключения нагревательного элемента к питающему шнуру. Выбираются в соответствии с номиналом протекающего по ним тока.
Изоляционные материалы – изолента, термоусадка, стеклотканевая изоляция.
Блок питания на 12В, чтобы сделать мини паяльник.
Слесарный инструмент, канцелярский нож и т.д.

В данном примере мы рассмотрим порядок изготовления низковольтного паяльника на 12В. Для этого выполните следующий алгоритм действий:

Просверлите в торце деревянной заготовки два несквозных отверстия – в одном из них будет размещаться жало, а другом разъем питания. Рис. 5: просверлите отверстия в торцах
На уровне конца торцевого отверстия под разъем питания просверлите с двух боков отверстия меньшего диаметра. Лучше расположить их под наклоном, так как затем в них нужно будет протянуть питающие провода. Рис. 6: высверлите отверстия по бокам
От просверленных отверстий для вывода проводников электрического тока до отверстия установки нагревательного стержня вырежьте углубления и поместите в них провода от разъема. Рис. 7: поместите провода от разъема
Отрежьте из толстой медной проволоки, около 2,5мм в диаметре, заготовку под жало.
При помощи алебастровой смеси установите нагревательный стержень для паяльника в отверстие и дождитесь засыхания раствора до плотного состояния. Как правило, это занимает всего пару минут. Рис. 8: зафиксируйте жало
Наденьте на стержень кусок стеклотканевой изоляции и зафиксируйте при помощи скрутки медных проводов.
Намотайте на стеклотканевую трубку нагревательную спираль и прикрепите ее к выводам. Рис. 9: намотайте нихромовую проволоку

Оголенные проводники и места соединения заизолируйте с помощью термоусадки.

Соедините провода питания паяльника и заизолируйте изолентой.

Миниатюрный паяльник готов и может использоваться для пайки проводов, smd элементов и т.д.

Рис. 10: готовый миниатюрный паяльник

Способ №3 Мощный импульсный паяльник

Такой паяльник не подойдет новичку, так как для его создания требуются базовые знания в электротехнике и навыки чтения электрических схем. За основу для изготовления этого агрегата берется импульсный блок питания от галогенных светильников. Хорошо будет получить и схему этого устройства, в рассматриваемом примере она имеет такой вид, хотя может быть и любая другая, в зависимости от модели блока для паяльника:

Рис. 11: схема блока питания для импульсного паяльника

Принцип действия импульсного паяльника заключается в закорачивании вторичной обмотки трансформатора Т2 для получения максимального нагрева жала. Для этого применяется самодельная обмотка с одним витком и закороткой из более тонкой проволоки под наконечник.

Для изготовления паяльника вам понадобится блок от галогенного светильника, корпус (в данном случае используется пистолет из детской игрушки), медная проволока диаметром 6мм и проволока диаметром 1мм, керамические предохранители, болты для фиксации деталей паяльника, кнопка и шнур питания с вилкой. Из инструмента вам понадобятся пассатижи, отвертка, метчик и ножовка.

Процесс изготовления импульсного паяльника состоит из следующих этапов:

Снимите крышку с блока питания от галогенного светильника, будьте аккуратны, чтобы не повредить внутренние элементы, места пайки и детали. Рис. 12: снимите крышку с блока питания
С трансформатора удалите низковольтную обмотку, представленную несколькими витками медной проволоки. Рис. 13: удалите низковольтную обмотку
Примерьте плату в заготовленный корпус и определите наиболее выгодный способ расположения. Заметьте, что нагревательный элемент будет сильно греться, поэтому под ним никакие элементы лучше не оставлять, куда безопаснее перенести их подальше, разделив плату.
Аккуратно разделите плату и на две части, для безопасности деталей их можно удалить на время распила, если под рукой имеется хоть какой-то паяльник. В противном случае придется соблюдать предельную осторожность. Рис. 14: обрежьте плату
Подключите к плате кнопку и шнур питания.
В катушку с высоковольтной обмоткой трансформатора проденьте медную проволоку толщиной 6мм и согните при помощи пассатижей вокруг катушки, как показано на рисунке. Рис. 15: проденьте медную проволоку в катушку
На выводы нагревательного элемента наденьте части керамической рубашки предохранителя, они должны предохранять пластиковый корпус паяльника от высокой температуры. Рис. 16: наденьте куски керамической рубашки
Концы нагревателя расплющите, и сделайте отверстия при помощи метчика под фиксаторные болты. Рис. 17: нарежьте резьбу
Закоротите теплоприемник медной проволокой диаметром в 1 мм. Если при первом включении этот проводник перегреется и перегорит из-за слишком большой температуры жала, его нужно будет заменить более толстым в 1,5 или 2 мм. Если нагрев будет слабым, установите более тонкую проволоку в 0,5 мм.

У вас получился один из самых мощных паяльников, работающих от сети 220В – он запросто может выпаять детали с мощными ножками, соединять контакты силовой цепи и т.д.

Рис. 18: готовый импульсный паяльник

Но назвать этот паяльник одноразовым нельзя, поскольку собирается он целенаправленно и требует серьезных усилий для создания. Также желательно иметь хоть какой-то рабочий паяльник при его изготовлении, это значительно упростит работу по разделению платы.

Видео способы

Индукционная паяльная станция

Индукционная паяльная станция – новейшее оборудование, широко распространенное как среди профессиональных мастеров и специалистов-электронщиков, так и среди радиолюбителей различных уровней. Обладающая высокой скоростью нагрева, долговечностью и безопасностью она используется для различного рода монтажных и демонтажных паечных работ на микросхемах, при установке мелких и чувствительных к перегреву smd радиодеталей.

Что такое индукционная пайка

Индукционная пайка – вид паечных работ, выполняемых при помощи оборудования, имеющего индукционный нагревательный элемент. Благодаря быстрому контролируемому разогреву, данный вид пайки используется при монтаже любых радиодеталей.

Преимущества индукционных паяльников

Основными преимуществами подобного паяльного оборудования перед аналогами с керамическими нагревательными элементами являются:

Высокая скорость нагрева – жало прибора разогревается до рабочей температуры менее, чем за 30 секунд;
Надежность и долговечность – паяльное оборудование данного вида обладает высокой надежностью, при грамотном использовании имеет срок службы более 10 лет;
Тонкость регулировки нагрева жала – наличие большого количества регулировок позволяет настраивать температуру нагрева жала с максимальной точностью, что особо важно при работе с дорогостоящими и чувствительными к воздействию высоких температур smd радиодеталями;
Безопасность – в отличие от аналогов, такие устройства менее подвержены поломкам и пробоям питающего кабеля на корпус устройства;
Удобство – паяльники таких приборов имеют удобную форму и небольшие размеры, благодаря чему хорошо подходят для пайки мелких деталей в труднодоступных местах.

Также такие устройства для пайки имеют очень высокий КПД, так как в качестве нагревательного элемента выступает ферромагнитный слой жала, паяльник практически не теряет тепла и полностью использует его для различных паечных работ.

Устройство и принцип работы

Индукционная паяльная станция состоит из следующих элементов:

Электронный блок с понижающим трансформатором и генератором;
Паяльник с нагревателем-индуктором, соединенный с блоком при помощи длинного гибкого кабеля и специального разъема.

Рабочим органом такого оборудования является паяльник с установленным внутри него индуктором – катушкой из медной проволоки, намотанной вокруг гнезда, в которое вставляется хвостовик сменной насадки с ферромагнитным напылением.

Процесс нагрева жала индуктором происходит следующим образом:

Генератор подает по питающему кабелю на катушку индуктора высокочастотный ток с напряжением 36 Вольт;
Ток, проходящий через витки индуктора, порождает переменное магнитное поле, силовые линии которого пересекают находящийся внутри индуктора хвостовик жала с ферромагнитным напылением на поверхности;
Магнитное поле при взаимодействии с ферромагнитным напылением на хвостовике жала приводит к его перемагничиванию и образованию вихревых токов. Данный процесс сопровождается выделением большого количества тепла и очень быстрым нагревом хвостовика, следом и всего жала до высокой температуры.

Регулировка тока (его частоты, следовательно, и температуры жала) производится при помощи регулировочных энкодеров на электронном блоке.

Принцип управления нагревом

В индукционных паяльных станциях применяются 2 способа контроля температуры, до которой нагревается жало паяльника:

При помощи термодатчика, встроенного в жало, – размещенная в жале термопара подает сигналы в электронный блок, который на основе полученных данных и установленных регулировок осуществляет нагрев жала прибора до определённой температуры;
При помощи сменных наконечников (картриджей) – в комплекте с большинством современных моделей подобных приборов для пайки идет несколько сменных насадок, имеющих ферромагнитное покрытие, утрачивающее свои магнитные свойства при определенной температуре.

На заметку. Технология использования сменных насадок картриджей с ферромагнитным напылением, обеспечивающим нагрев жала до определенной температуры, является разработкой компании «Metcal» и носит название «Умный нагрев», или «Smart heat».

Первый способ встречается в недорогих полупрофессиональных моделях. Основные его преимущества – относительная дешевизна и простота регулировки. Второе техническое решение применяют в более дорогостоящих, качественных и надежных моделях профессиональных станций для паечных работ.

Выбор подходящей модели

Основными критериями выбора подобного оборудования для пайки являются следующие:

Мощность – наиболее удобны и практичны модели паяльных станций с регулируемой мощностью в диапазоне от 5 до 60 Вт;
Частота тока в индукторе – для радиолюбителей и полупрофессионалов достаточно устройства с частотой тока от 400 до 700 КГц. Профессионалы и мастера применяют модели, имеющие значения данной характеристики до 13,5 МГц;
Тип управления нагревом – большая часть современного оборудования данного типа выпускается с регулировкой температуры нагрева жала по технологии «Smart heat»;
Количество независимых каналов – для того чтобы иметь возможность подключать, помимо паяльника, термопинцет, устройство должно быть оснащено 2 независимыми каналами;
Размеры и вес – для удобной работы и переноски устройство должно иметь небольшие размеры и вес не более 1 кг;
Также при выборе учитывают возможность послегарантийного ремонта устройства, наличие дополнительных комплектующих, делающих процесс пайки более удобным.

Можно ли сделать индукционную паяльную станцию своими руками

Большое разнообразие моделей подобного оборудования делает его самостоятельное изготовление практически нецелесообразным и затратным, проще купить простой китайский прибор, который при небольшой стоимости будет иметь достаточно длительный срок службы и хорошее качество пайки.

Поэтому сделать индукционный паяльник своими руками можно исключительно из научного интереса, изучив внутреннее строение подобного устройство и происходящие в нем физические явления более детально и наглядно.

Выполнение измерений с применением индукционной паяльной станции

При пайке различных мелких радиодеталей, согласно требованиям различных нормативных документов, рекомендациям изготовителей электронных компонентов, технике безопасности, температура жала при его прикосновении к рабочей поверхности должна быть не выше 2700С. При работе с описываемым паяльным оборудованием данный показатель устанавливают при помощи регулировочных энкодеров на электронном блоке устройства. Проверяют правильность такой настройки, прикасаясь к жалу прибора кончиком термопары, подключенной к мультиметру.

Дополнительная комплектация

В некоторых моделях данного паяльного оборудования в расширенную комплектацию входят следующие инструменты и приспособления:

Термопинцет;
Держатель для паяльника;
Набор сменных насадок для различных температур.

Также в некоторых дорогих паяльных станциях на электронном блоке имеется небольшой дисплей, отображающий температуру жала прибора.

Таким образом, паяльная станция с нагревателем-индуктором – оборудование, обладающее большим количеством преимуществ. Это делает ее востребованной и популярной среди как специалистов, так и простых радиолюбителей.

Видео

Устройство и принцип действия паяльных индукционных станций

Принцип работы

Принцип управления нагревом

Управлять процессом нагрева можно двумя способами:

Установив на жало термодатчик и подключив его к цифровому блоку управления. Такой способ стабилизации температуры применяется практически во всех недорогих индукционных паяльных станциях, например: Quick 203H или Yihua 900Н (показана на рисунке 2).

Цифровая станция Yihua 900Н

Меняя состав ферромагнитного сплава, покрывающего жало. Данный принцип основан на том, что при определенной температуре (точка Кюри), ферромагнетики утрачивают свои свойства, в результате чего паяльник перестает нагреваться. Такой метод стабилизации температуры был запатентован компанией Metcal под названием SmartHeat®, что дословно переводится как «умный нагрев». Применяется в моделях Metcal, OKI, ERSA, Weller и т.д.

Рисунок 3. Модель PS 900, может использоваться как для безсвинцовой пайки, так и обычной

У каждого из представленных выше методов есть свои достоинства и недостатки. Станции с термодатчиком существенно дешевле, что делает их доступными не только для профессионалов, но и любителей. Точность и надежность такого оборудования напрямую зависят от цифрового блока управления.

Второй способ стабилизации температуры осуществляется за счет установки картриджей-наконечников с определенной точкой Кюри — он более надежен. Но станции SmartHeat® имеют два существенных недостатка:

Высокая стоимость, не каждый профессионал может себе позволить купить такое оборудование. Но новое поколение бюджетных моделей более доступно.
При изменении режима пайки необходимо устанавливать соответствующий картридж-наконечник, которые, как правило, не входят в комплект поставки и стоят недешево.

Картриджи-наконечники

Регулировка нагрева

Регулировка нагрева медного жала происходит следующим образом:

при подаче переменного напряжения, а значит и поля, в покрытии генерируются токи Фуко, которые разогревают материал;
тепло передается меди;
как только температура покрытия достигает точки Кюри, магнитные свойства исчезают и разогрев прекращается;
в процессе работы индукционным паяльником медное жало отдает тепло детали и остывает, остывает также ферромагнитное покрытие;
как только покрытие остывает, возвращаются магнитные свойства, и мгновенно возобновляется нагрев.

Можно сказать, что происходит автоматическое регулирование температуры, причем с высокой точностью.

Краткий обзор

Начнем со станции с цифровым блоком управления Quick 203H (ее фото представлено на рисунке ниже).

Внешний вид станции QUICK 203Н

Оригинальная модель данной станции стоит в пределах $220-$240, китайский аналог можно найти по цене вдвое дешевле (при выборе обращайте внимание на комплектацию, может поставляться без паяльника). Отлично справляется с smd радиодеталями и содержащим свинец припоем.

Видео: обзор и работа в реальных условиях станции QUICK 203Н

Отрицательные моменты: массивные элементы и бессвинцовый припой необходимо долго прогревать.

Характеристики:

Заявленная производителем мощность – 90Вт.
Рабочая температура от 200С° до 420С°.
На индукционную катушку подается напряжение 36В с частотой 400кГц.
Стабилизация установленного теплового режима выполняется с погрешностью 2С°.
Нагрев до рабочей температуры 350С° занимает не более 25 секунд.

Цифровой блок управления позволяет задать 10 температурных профилей, установить блокировку по паролю на включение, выполнить калибровку, назначить время задержки включения спящего режима и отключения устройства.

Тем, кто приобрел китайский аналог прибора, рекомендуется сразу побеспокоиться о покупке оригинального жала, поскольку то, что входит в комплект, скорее, декоративное, чем рабочее.

Теперь рассмотрим станцию PS-900, работающую по технологии SmartHeat® (ее внешний вид показан на рисунке 3). Это самая доступная модель из линейки OKI, ее ориентировочная стоимость около $250.

Характеристики:

Минимальная мощность 5Вт, максимальная – 60Вт (регулируется автоматически).
Индуктор работает на частоте 470кГц.
Потребляемая мощность – 90Вт.
Напряжение питания от 90 до 240В.

Особенности:

Поскольку температурный режим задается картиджем-насадкой, панель блока управления упрощена до минимума, на ней имеется только кнопка включения питания.
Имеется возможность заменить штатный индуктор с диаметром 7,5мм менее мощным пятимиллиметровым на 35Вт. Это дает возможность производить деликатную пайку при помощи микронаконечников.
Паяльник автоматически включается при извлечении с подставки и выключается после установки обратно.
Необходимо отдельно приобрести комплект наконечников-картриджей для различных режимов пайки.

Приведем, в качестве сравнения, основные характеристики одной из моделей высшего уровня — MX-5241(см. рисунок 6). Необходимо сразу предупредить, что в руках любителя такой инструмент станет дорогой игрушкой, не более.

Рисунок 6. МХ-5241 – техника для профессионалов

Характеристики:

Диапазон выходной мощности от 5 до 80Вт (регулируется автоматически).
Частота работы индуктора – 13,56МГц.
Потребляемая мощность – 125Вт.
Напряжение питания от 90 до 240В.

Два независимых канала позволяют одновременно использовать термопинцет и паяльник.

Благодаря индикатору мгновенной мощности существенно упрощается подбор необходимого картриджа-наконечника.

Стоимость этого «чудо-инструмента» более $1200.

Сборка своими руками

Выбор

Собственно, процесс выбора заключается в определении области применения станции. Бюджетная модель PS-900 отлично подходит для промышленной ручной пайки и тем, кто планирует заниматься радиоэлектроникой на профессиональном уровне.

Индукционные модели с цифровым блоком управления больше подходят для любителей, поскольку, установить необходимый тепловой режим значительно проще, чем подбирать картридж-наконечник с соответствующей точкой Кюри.

Следует учитывать, что недорогие индукционные устройства не производятся с термофеном. Если он станет необходимым для работы — термовоздушная станция может быть приобретена отдельно.

Особенности приборов

Устройство и работа высокочастотного импульсного паяльника

Обойтись в электротехнике и электронике без паяльника невозможно. В магазинах таких приборов продаётся немало. Можно купить инструмент, ориентируясь на его мощность или тип нагревательного элемента. Однако сильный нагрев и большая площадь жала требуется не всегда, особенно в работе с небольшими деталями и платами, поэтому возникает необходимость приобрести или изготовить импульсный паяльник своими руками.

Виды паяльников

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

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

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

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

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

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

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

Устройство с импульсным нагревом

Для того чтобы собрать схему электронного устройства, потребуется пайка. Но компоненты, составляющие содержимое таких приборов, очень малы, и применение простых нагревательных инструментов ограничено. Для этих целей подойдёт импульсный паяльник.

Медная проволока небольшого диаметра, из которой обычно изготовлено его жало, обладает хорошей теплопроводностью, а малая толщина позволяет добраться до самых небольших элементов. Низкое напряжение, которое используется для нагрева, не требует больших затрат на электроэнергию. К тому же она расходуется исключительно в момент проведения паяльной операции.

Основными компонентами такого прибора являются:

Высокочастотный преобразователь, выдающий ток частоты от 18 до 40 килогерц.
Понижающий автотрансформатор высокой частоты, на вторичной обмотке которого находятся токоприёмники для установки жала, которое закрепляется к ним винтами для плотного контакта.
Управляющая схема с микропроцессором.

Новейшие устройства такого типа оснащаются различными датчиками и индикаторами, могут иметь точечную подсветку области пайки и рукоятку из жаростойкого нескользящего пластика, напоминающего пистолет. С такой ручкой действовать удобнее всего.

Небольшая масса и габариты обеспечивают работу с самыми мелкими компонентами микроплат сотовых телефонов и планшетных компьютеров. А если имеется устройство корректировки уровня нагрева, то такой прибор справится и с более крупными объектами, подойдёт и для обычных домашних операций пайки.

Но некоторые меры предосторожности соблюдать необходимо: есть электронные компоненты, негативно реагирующие на напряжение высокой частоты, которое подаётся на жало.

Самодельное оборудование

Мастеров по ремонту электроники очень много, поэтому спрос на импульсные паяльники довольно стабильный. Но всё же некоторые стараются изготовить такой паяльник из электронного трансформатора своими руками. Толкают их на это подобные причины:

Дороговизна импортного высококачественного оборудования.
Некачественная продукция китайского происхождения.

Простейший высокочастотный нагреватель

Для человека, немного знакомого с электротехникой, изготовить инструмент несложно. Для этого понадобятся:

Трансформатор.
Шинка и проволока из меди.
Материал для изготовления ручки.

Для начала необходимо найти схему импульсного паяльника. Сделать это несложно с помощью интернета.

Первичная обмотка соединена с питающим элементом, а вторичная — с жалом и сигнальной лампой. Такая простота делает устройство надёжным и неприхотливым к качеству напряжения. Большинство недорогих изделий в своей основе имеют именно такую схему.

Для изготовления требуется наличие малогабаритного силового трансформатора. Его можно взять в блоке питания какой-либо ненужной или сломанной бытовой техники. Его схема будет подвергнута модернизации. Сначала необходимо осторожно вскрыть корпус трансформатора и подобраться к обмотке, которую нужно аккуратно размотать. Из смотанного провода навивается новая первичная обмотка в количестве 1300 оборотов. Это можно сделать вручную или на специальном намоточном станке.

Вторичная обмотка представляет собой один виток из медной шины, изолированной стеклотканью или термоусадочной трубкой. К ней будет винтами подсоединяться жало. Ручку можно сделать из любого диэлектрического материала. Это может быть дерево или текстолит. Возможно использование старой рукоятки от ненужного паяльника или другого устройства. Вариантов много.

Ещё один компонент — выключатель, который должен обеспечивать кратковременную подачу напряжения на вторичку. Поэтому нужно приспособление без жёсткой фиксации по принципу: пока нажато — работает. Постоянное присутствие на вторичной обмотке электрического тока ведёт к её разрушению. После того как все компоненты готовы, их нужно аккуратно собрать и закрепить. Такая конструкция позволяет периодически менять наконечник для коррекции толщины пайки.

Прибор из электронного трансформатора

Если поиски хорошего недорогого импульсного паяльника не увенчались успехом, эти средства можно потратить на приобретение пускового двенадцативольтового устройства для энергосберегающих или галогеновых ламп. В нём есть трансформатор, который предстоит немного усовершенствовать, предварительно демонтировав из корпуса. Имеющаяся вторичная обмотка для использования в качестве силовой слабовата, поэтому её нужно аккуратно снять и изготовить новую из медной проволоки сечением 1 квадратный миллиметр.

Модернизированная обмотка будет состоять из двух или трёх витков. А также необходима рукоятка, кнопка без удержания во включённом положении и лампочка для индикации. Всё это подбирается из имеющихся под рукой компонентов. Жало такого паяльника нагревается в один момент, однако временем постоянного накаливания злоупотреблять не следует.

Изготовление жала

В этом качестве используется медная проволока, подсоединённая к держателям на вторичной обмотке. Толщину подбирают экспериментальным методом, ориентируясь на скорость нагрева. Начинают подбор с провода сечением 1−2 квадрата. Здесь важно найти золотую середину: слишком толстое жало будет медленнее нагреваться, а тонкое — быстрее изнашиваться. Оптимальное время накаливания наконечника составляет от 4 до 8 секунд.

Увеличение диаметра жала ведёт к возрастанию потребляемой электропаяльником мощности и увеличению нагрева силовой обмотки. Поэтому подбор диаметра наконечника нужно проводить тщательно, с каждым новым размером проведя несколько паек. Неправильный выбор может привести к возгоранию всей конструкции.

Различия между аппаратами

Главное отличие импульсного паяльника от обычного состоит в методике, по которой происходит нагревание наконечника. Если в простом приборе жало находится в наибольшей степени изоляции от электрического тока, то в импульсном оно является непосредственным его проводником. Нагрев и остывание устройства, работающего в высокочастотном токовом режиме, происходит очень быстро в отличие от традиционного паяльника. Это свойство полезно для применения пайки в холодных помещениях или на улице, где простой паяльник не сможет расплавить припой до нужной температуры.

Минусом в использовании импульсного инструмента стало постоянное нахождение жала под напряжением, что небезопасно при работе с микроэлементами, боящимися статического электричества.

Приспособление Sting

Этот паяльник задумывался ещё в советские годы, и предшественниками его стали модели Момент и Искра. Он позволяет работать на 10 уровнях мощности как с мелкими деталями, так и с большими. Нагрев до температуры пайки моментальный — полторы-две секунды. Рабочий цикл длится около 3,5 секунд. Защита от скачков напряжения обеспечивается встроенным стабилизатором. Составляющие детали:

Микропроцессорный контроллер.
Понизительный высокочастотный трансформатор.
Стабилизатор напряжения.

Жало закреплено к вторичке с помощью винтов. О выбранном порядке работы сообщит индикатор. Режим работы устройства — кратковременно-повторный. При взаимодействии с ним необходима осторожность: корпус в месте соединения жала подвержен нагреву. Касаться жала во время остывания запрещено.

Защита от перегрева функционирует таким образом: через 20 секунд после включения подача напряжения прекращается, для последующего начала нагрева надо убрать палец с кнопки и нажать ещё раз.

Профессиональная работа с микросхемами требует надёжного оснащения. Что выбрать, самодельное устройство или дорогой фирменный паяльник, каждый решает самостоятельно по мере необходимости и наличия финансов.

Originally posted 2018-04-18 12:17:13.

Самодельный паяльник — подробная инструкция по изготовлению

Паяльник — вещь незаменимая для любого мастера и непрофессионала. Он всегда должен быть дома под рукой. Однако если пользоваться им по случаю, довольно редко, то данная покупка непрактична. В этом случае гораздо лучше и интереснее сделать паяльник своими руками, с теми характеристиками, которые необходимы.

Паяльники различны по принципу нагрева и конструкции

Особенности

Легкий паяльник можно смастерить из подручных инструментов. Обязательно учитываются задачи, которые он будет решать.

В зависимости от этого может получиться самодельный паяльник на 12 вольт или же мощная паяльная станция, которая требует больше времени и усилий при создании. В процессе работы проводятся расчеты. По формуле R = U²/P мастер определяет мощность и напряжение будущего изделия и затем подбирает необходимые детали.

Из чего состоит пальник

Структура любого паяльника:

Медный стержень с металлической трубой (жало).
Нагреватель.
Внешняя оболочка (кожух).
Ручка.
Шнур и вилка в паяльниках, работающих от сети, или батарея.

Жало раскаляется через нагревательный элемент, который ведет ток. Он в свою очередь может быть нихромовым или керамическим. Питание изделия происходит по электрокабелю, выходящему из ручки. В автономных моделях предполагается использовать аккумулятор.

Важно! Обязательно используется изоляция в виде стеклоткани или слюды между стержнем и корпусом.

Физические показатели

Первый значимый параметр паяльного устройства — его мощность. Если владелец планирует пользоваться им в бытовых нуждах, например, при пайке электроники, достаточно мощности в 30 Вт и меньше. Для работы с толстыми проводами не обойтись без прибора в 100-150 Вт.

Также учитывается степень нагрева паяльника. В профессиональных устройствах температура может достигать 400 °С, зачастую такой нагрев не требуется и хватает 100-300 °С.

Тип жала — следующий параметр: игла, конус и т. д. Определенная форма подходит для соответствующих целей. К дополнительным возможностям покупного или самодельного инструмента можно отнести наличие сменных стержней.

Инструменты и материалы

Главный элемент — трансформатор, резистор, зажигалка и другое, на чем будет работать прибор.
Жало — провод из меди с сечением 2,5 мм и более.
Стекловолоконная (асбестовая) материя — изоляционное средство. Она есть в электрических аппаратах, в обычных лампах. Можно применить также силикатный клей совместно с тальком.
Нихромовая нить. Ее можно взять из утюга, фена и других домашних нагревательных устройств.
Корпус нагревателя — тонкая труба, выполненная из тугоплавкого металла.
Рукоятка: служит любой готовый держатель, например, из дерева или термостойкого пластика. Подойдут куски текстолита.

Жало в виде отвертки является универсальным

Способы изготовления

В зависимости от актуальных задач паяльник-самоделка может иметь различный внешний вид и функционал.

Из зажигалки

Быстрый вариант — паяльник из зажигающего устройства. Необходимо всего лишь намотать толстую проволоку на конец прибора, оставив небольшой отрезок в конце — это основной стержень паяльника. Если у паяльника будет пластиковый корпус, важным условием станет его периодическое выключение, иначе оболочка расплавится.

Совет! Стоит предпочесть зажигалку с длинной ручкой.

Простой

Вариацией минипаяльника считается паяльник на батарейках или аккумуляторах. Он собирается по стандартной схеме. Берется:

Нихромовая нить.
2 провода разного сечения.
Часть антенны.
Переключатель.
Зарядка (аккумуляторы) на 3,7 Вт.
Стекловолокно.
Брусок для держателя.

Из резистора

Электрический паяльник можно сделать, применяя проволочный резистор и фанерную пластину в качестве основных деталей. Последняя будет служить ручкой инструмента. Кроме них, потребуются мелкие детали:

Медные прутки (сечение определяется диаметром резистора).
Шайба и винт.
Кольцо от пружины для фиксации.

После подготовки основы производится сбор паяльного механизма.

Примечание! Паяльник из резистора будет способен работать в пределах напряжения 6 −24 Вольт.

Из шариковой ручки

Для несложных работ домашний паяльник можно смастерить из карандаша или обычной ручки. Итак, как сделать паяльник подобного типа:

Канцелярская ручка — корпус.
Резистор МЛТ.
Текстолит.
Проволока разного диаметра.
Провода.

Мини-паяльник

Мини-формат можно собрать из плат устройств для освещения. Для него используют:

Силовой блок лампочек.
Кольцо феррита импульсного трансформатора.
Медная шина.
Стержень диаметром до 3 мм.

Индукционный

Индукционный паяльник выделяется по принципу нагрева. Отличительные особенности таких аппаратов:

Принцип нагрев без контакта со стержнем: возникают электромагнитные поля за счет поступления тока на проволочную катушку.
Высокие нагревательные способности.
Особая структура: стержень вставляется в сами витки, а не в кожух с нитью. Наличие стекловолокна необязательно.

Дополнительно! К данной классификации также относятся нихромовые, керамические, импульсные паяльники.

Низковольтный

Низковольтным считается паяльник, работающий на мощности около 12-15 Вт и меньше. Он может пригодиться для работы с небольшими деталями и схемами.

Для сборки требуется нагревательный узел и внешний кожух, а также втулка с винтом и керамическая трубка, где будет находиться нагревающаяся проволока. Можно включить в состав обычный автомобильный прикуриватель. За счет применения данных простых запчастей устройство получается весьма компактным, легким и аккуратным.

Для полипропиленовых труб

Паяльник для полипропиленовых труб своими руками требуется при ремонте или наращивании новых изделий. Старый электрический утюг — подходящее приспособление для монтажа. Кроме него, нужно:

Планки из стали.
Дюралюминиевая пластина.
Шнуры.
Тумблер.
Держатель.

При необходимости добавляется термопара. Подробнее, как собрать паяльник, будет изложено ниже в инструкции.

Пошаговая инструкция

Мощный самодельный паяльник изготавливается следующим образом.

Основание нагревателя. Для нагревателя будет использован габаритный трансформатор 60-65 Вт. В итоге получится надежный прибор импульсного типа.
Изготовление нагревателя. Дужка соединяется с шиной, или вторичной обмоткой. Происходит замыкание на краях — появляется жало нагревателя.
Изготовление выводов нагревателя. Первичная обмотка подсоединяется к источнику тока, то есть линии или кабельным жилам, откуда будет происходить питание аппарата. К ним крепится выключатель.
Изготовление корпуса и установка нагревателя. Прибор сверху закрывается металлическим кожухом — прямоугольной пластиной. Впоследствии внешний бампер привинчивается к верхней части ручки.
Особенности конструкции на стороне ручки. До изготовления ручки следует помнить, что внутри будет проходить шнур, а также на ней необходимо оставить отверстие для кнопки паяльника.
Изготовление ручки. Рукоятка выпиливается из дерева; состоит из 2 частей, соединенных шурупами. Величина заготовок подгоняется под размер руки мастера.
Присоединение электрического шнура. Основной шнур вставляется в отдел 2 обмотки и закручивается вокруг нее в несколько оборотов. Вся конструкция собирается.
Завершение сборки паяльника. После монтажа необходимо проверить аппарат на работоспособность.

Внимание! Если готовое устройство плохо нагревается, следует его снова разобрать и покрепче соединить контакты кабеля питания и проволоки накаливания.

Использование самодельных паяльников

Паяльное средство, выполненное своими руками, может:

Припаять провода наушников.
Соединять контакты силовой цепи, мелкие технические пайки.
Паять металлическую утварь.
Работать с конденсаторами и блоками.
Делать кабельные жилы, монтировать радиаторы и т.д. Но здесь необходим высокомощный паяльник на 80 и более вт.

Внимание! Включенный паяльник не должен соприкасаться с водой.

Статья предложила несколько вариантов, как сделать паяльник своими руками. Он может быть самым простым, например, из шариковой ручки или более сложным — из резистора, трансформатора. Сделанное в соответствии с законами физики и электросхемой, паяльное устройство прослужит практически вечно и будет отлично справляться со своими задачами.