Паяльник. Виды и работа

Паяльник. Как его выбрать и как с ним потом бороться.
В нашем городе обитают не только матерые радиолюбители. Забредают сюда и молодые необстрелянные ребята, впервые взявшие в руки паяльник. Эта статья именно для них, а также для тех, кто паяльник еще в руки не брал, но собирается сделать это в самом ближайшем времени. Как выбрать для себя главный инструмент и что же с ним потом делать – вот в чем вопрос!

Начнем издалека. Что же такое пайка?

Вот что про нее сказано в энциклопедическом словаре: «Это технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного механического и электрического соединения деталей из различных материалов. Спаиваемые элементы деталей, а также припой и флюс вводятся в соприкосновение и подвергаются нагреву с температурой выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления соединяемых деталей. В результате, припой переходит в жидкое состояние и смачивает поверхности деталей. После этого нагрев прекращается, и припой переходит в твёрдую фазу, образуя соединение. Нагрев деталей и припоя производится специальным инструментом, который называется паяльником.
В зависимости от типа деталей, которые подвергаются соединению, требуемой прочности соединения, применяют различные типы паяльников и различные типы припоев и флюса».

Разумеется, всем понятно, что для пайки радиатора водяного охлаждения автомобиля и для ремонта сотового телефона потребуются различные типы паяльников. На написание этой статьи меня толкнуло довольно большое число вопросов, которые мне задавали в различных форумах и при личном общении по выбору паяльника и по различным технологическим проблемам пайки.

Итак перейдем к проблеме выбора паяльника

Этот выбор зависит от того, какие детали будут подвергаться пайке. Чаще всего в быту встают задачи удлинить провода, припаять разъемы к антенному или акустическому кабелю или к сетевому разъему, спаять несложную схему из обычных деталей. Для всех этих работ вполне будет достаточно обычного паяльника на напряжение 220 Вольт и мощностью от 25 до 40 ватт. Примерно такого как показан на рисунке.

Достоинства такого паяльника - доступная цена. Купить его можно за 30-100 рублей практически в любом хозяйственном магазине. Недостатки - нет возможности регулировки температуры, жало перегревается, окисляется и обгорает, поэтому его постоянно приходится чистить и периодически затачивать. В следствии этого, срок службы такого паяльника (особенно при интенсивном ежедневном использовании) невелик. К перегретому жалу плохо прилипает припой, есть возможность повредить чувствительные к нагреву детали во время пайки. Особенно это касается светодиодов, транзисторов в пластмассовых корпусах и т.п. Еще одна проблема, которая существует у паяльников подключаемых непосредственно к сети 220 Вольт - это зачастую плохая изоляция между жалом паяльника и питающей сетью. Таким паяльником легко повредить чувствительные к статическому электричеству элементы. Но как я уже говорил, для простейших работ для начинающих он вполне подходит. Бороться с перегревом у такого паяльника достаточно просто. Идем в магазин электротоваров (как правило в тот же самый, где и покупался этот паяльник) и покупаем небольшую (размером с обычный выключатель) коробочку светорегулятора. Ее еще очень часто называют модным буржуйским словом Диммер. Еще нам понадобится сетевой провод с вилкой на конце и розетка для открытой проводки. На небольшую фанерку закрепляем диммер, и розетку. Подключаем сетевой провод согласно инструкции для диммера. В розетку мы будем включать наш паяльник, а светорегулятор у нас превратится в регулятор температуры паяльного жала. Можно воспользоваться термопарой, идущей в комплекте с дешевым китайским цифровым тестером и маркером примерно отградуировать положения регулятора диммера в соответствии с температурой паяльника. Паять таким модифицированным паяльником становится намного удобнее, а дополнительные затраты не превысят 200 рублей.

Если же встает задача пайки массивных деталей, например соединения медных трубок в системе водяного охлаждения вашего компьютера, пайки радиаторов, корпусов или акустических проводов Хай-Энд класса сечением с буксировочный трос от Белаза - то тогда потребуется более мощный паяльник на 100-200 ватт мощности. Например, такую конструкцию (а это теплообменник системы водяного охлаждения на видеокарте) обычным паяльником не спаять. Тут потребовался «топорик» мощностью 200 Вт.

Паяльные станции

Вас интересует радиотехника? Вы решили, что пайкой будете заниматься регулярно? Тогда имеет смысл задуматься о приобретении паяльной станции. Преимущества перед простейшим паяльником очевидны. Во-первых, в паяльных станциях используются низковольтные паяльники, которые подключены к сети через понижающий трансформатор. Это резко уменьшает наводки возникающие на жале паяльника и практически сводит на нет риск повреждения статическим электричеством чувствительных деталей. Во-вторых, паяльные станции имеют систему регулировки и поддержания температуры жала на определенном уровне. Такой паяльник не перегреет детали или плату. Паяльники, которыми комплектуются паяльные станции обычно имеют возможность смены жала. Поэтому с разными насадками такой паяльник можно использовать как для пайки толстых проводов, так и для миниатюрных деталей.

Жало таких паяльников, как правило, покрыто специальным защитным слоем, предотвращающим его окисление и существенно продлевающим срок службы паяльника. В комплекте с паяльной станцией всегда идет удобная подставка под паяльник - вещь весьма необходимая особенно при частом использовании. Немаловажное преимущество паяльной станции - это малое время разогрева до рабочей температуры. В большинстве случаев пайку можно начинать меньше чем через минуту после включения. За такой набор удобств, однако, приходиться платить. Самые простые и дешевые модели можно приобрести за сумму в 700-800руб. Но есть и очень «навороченные» паяльные станции оснащенные целым арсеналом всевозможного инструмента, который может пригодиться для создания и ремонта электронной аппаратуры. Цена такого комплекта от известного производителя, типа американской фирмы Pace может достигать не одной тысячи долларов.

SMD

Взгляните на современную плату (например, на материнскую плату компьютера). Первое, что бросится в глаза - огромное количество мелких деталей припаянных непосредственно на поверхность платы. Сейчас повсеместно используется так называемый поверхностный монтаж элементов. Другие названия поверхностного монтажа: наплатный, планарный, SMD-монтаж (Surface-Mount Device - элемент для поверхностного монтажа). Компоненты, которые используются для поверхностного монтажа, называют SMD-компонентами.

Возникает резонный вопрос, каким образом паять такие элементы? В заводских условиях все эти элементы припаиваются групповым методом - плату с установленными на ней деталями помещают в специальную печь и нагревают до температуры плавления припоя. Для ремонта таких плат или изготовления своих схем по такой технологии применяют так называемые «Термовоздушные паяльные станции». Принцип работы такого паяльника абсолютно аналогичен работе обычного фена для сушки волос. Разница только в температуре воздуха который выходит из наконечника фена.

Такие паяльные станции позволяют регулировать температуру воздуха на выходе от 100 до 450-500с*, так же есть возможность регулировки воздушного потока. Сейчас получили распространение комбинированные паяльные станции, где в одном корпусе помещается как термовоздушный паяльник, так и обычный. Такой паяльный агрегат позволяет провести ремонт практически любой электронной схемы с любым типом применяемых деталей. Цены тоже вполне доступны. Такую паяльную станцию начального уровня можно приобрести 2,5 - 3 тысячи рублей. Людям, всерьез решившим заняться ремонтом и изготовлением электронных схем, я бы порекомендовал именно такой вариант паяльника. Кроме пайки электронных компонентов феном паяльной станции очень удобно обсаживать термоусадочную трубку. Можно сгибать или сваривать пластмассу. С его помощью можно удалять старую краску с небольших металлических деталей. Так что спектр применения такого оборудования далеко не ограничен задачами пайки проводов и радиодеталей.

Газовые паяльники

Разновидности паяльников не ограничиваются вышеперечисленными типами. Например, существуют газовые паяльники. В этих паяльниках разогрев жала осуществляется не электрическим током, а пламенем небольшой газовой горелки. Заправляется он обычным газом, применяемым в газовых зажигалках. Например на фотографии изображен газовый паяльник Pyropen произведенный немецкой фирмой Weller. Такой паяльник может работать вдалеке от источников тока. Например, если Вам надо припаять кабель к антенне на крыше дома или произвести починку электрооборудования или радиатора автомобиля в долгой дороге. Если снять с этого паяльника жало, то он превращается в портативную газовую горелку, которая дает пламя температурой близкой к 1000 градусов. Такой горелкой можно паять небольшие детали с применением твердых высокотемпературных припоев, которые «не по зубам» обычным паяльникам.

Для частой повседневной пайки такой паяльник, однако, не годится. Разоритесь на газе, да и фирменное изделие имеет ценник с тремя нулями. Когда возникнет необходимость паять вдали от электричества такой автономный газовый паяльник легко сделать самостоятельно. Наверняка многие видели в продаже недорогие (по цене 50 – 100 рублей) китайские газовые горелки. Такая горелка вполне может послужить основой для самодельного газового паяльника, который справится со своей задачей ничуть не хуже фирменного собрата. Кроме газовой горелки потребуется еще медное жало от обычного паяльника (смотри второй рисунок), латунная или стальная гайка М6 или М8 – в зависимости от толщины применяемого жала, три велосипедных спицы и винтовой хомут для водопроводного шланга.
Технология изготовления простая. На торце паяльного жала нарезается резьба под имеющуюся в наличии гайку. Затем. в трех боковых гранях гайки сверлятся отверстия диаметром 2.2мм, в них нарезается резьба М3. Сверлить латунную или бронзовую гайку и нарезать в ней резьбу гораздо легче чем в стальной. Гайка накручивается на паяльное жало, а в боковые грани гайки вкручиваем кончики велосипедных спиц. Если нет под рукой велосипедных спиц – подойдут любые стальные шпильки диаметром 3 мм, на концах которых тоже нарезаем резьбу М3. Остается загнуть спицы под углом 90 градусов и с помощью винтового хомута закрепить на газовой горелке. Вот так вот выглядит готовая конструкция, которую несложно сделать за полчаса с перекурами. Паяльник получается довольно мощный. Если использовать жало толщиной 8.5мм то таким паяльником легко запаять прохудившийся радиатор автомобиля или произвести починку электропроводки в машине. Рекомендую автолюбителям сделать и возить в машине вместе с остальным инструментом.

Вспомогательный инструмент и материалы для пайки

Итак, прочитав первую часть нашей статьи и приняв к сведению приведенные в ней рекомендации, вы приобрели свой паяльник. Теперь вы стали настоящим радиолудителем. Но для пайки одного паяльника недостаточно. Необходимо иметь еще набор вспомогательного инструмента и расходных материалов. В первую очередь это то, чем производится пайка - припой. Разновидностей припоя сейчас выпускается великое множество. Как правило, все они представляют собой разнообразные композиции на основе сплавов олова и свинца с различными легирующими добавками. Различаются они по температуре плавления и твердости. Обычно поставляются в виде проволоки диаметром от 0.5 мм (для самых миниатюрных паяльников и деталей) до прутков толщиной в сантиметр (чтобы паять массивные детали паяльником размером с небольшой туристический топор). Удобнее всего пользоваться припоем в виде проволоки толщиной 1-2 мм. Как правило такой припой представляет собой не просто проволоку, а идет в виде тонкой трубочки внутренность которой заполнена флюсом для лучшего смачивания жала паяльника и припаиваемых деталей.

Несколько слов про флюс

Флюс - это вспомогательный материал, который призван во время пайки удалять оксидную пленку с деталей, подвергаемых пайке и обеспечивать хорошее смачивание поверхности детали жидким припоем. Самый распространенный вид флюса это канифоль - продукт переработки сосновой смолы. Ее нетрудно найти в любом хозяйственном магазине, применяется она для пайки деталей из меди и медных сплавов. Недостатков у нее как у флюса немало. При пайке с канифолью образуется много дыма. На плате после пайки остаются подтеки расплавленной канифоли, которые потом приходиться смывать, применяя спирт или бензин. Обычно канифолью пользуются, если только надо спаять пару толстых проводов. Еще иногда пользуются паяльной кислотой. Ее применение целесообразно только тогда, когда надо паять детали из железа. После пайки детали обязательно надо промывать большим количеством воды и тщательно сушить, иначе, остатки кислоты могут вызвать коррозию и разрушение паянных деталей и нарушение электрического контакта. Если под руками нет паяльной кислоты, а надо срочно облудить и припаять железную или сильно окислившуюся медную, или латунную деталь то вас спасет таблетка аспирина – это ацетилсалициловая кислота, которая во многих случаях с успехом может заменить хлористый цинк.

Для пайки электронных схем лучше всего применять жидкие флюсы. Простейший жидкий флюс можно приготовить растворив канифоль в спирту. На 10 частей спирта берется 1 часть канифоли (по весу). Несколько капель такого флюса наносится непосредственно перед пайкой на соединяемые детали и производится пайка. Остатки флюса потом смываются спиртом.

Cейчас выпускается большое количество разнообразных так называемых «безотмывочных» флюсов, как жидких так и в виде полужидкого геля. Особенность их такова, что они не содержат компонентов вызывающих окисление и коррозию соединяемых деталей, не проводят электрический ток и не требуют промывки платы после пайки. Хотя все равно лучше после завершения пайки удалять с припаянных деталей все остатки флюса. Для нанесения жидкого флюса можно воспользоваться кисточкой, ватной палочкой или просто спичкой, но удобнее пользоваться так называемым «флюсапликатором». Можно попробовать купить фирменный стоимостью примерно 20-30$ но куда проще и дешевле сделать его самому. Для этого потребуется кусочек силиконового или резинового шланга с внутренним диаметром 5-6 мм и одноразовый медицинский шприц. Шприц разрезается на 2 части и обе части вставляются в резиновую трубку. Иголка слегка укорачивается, ее можно для удобства пользования слегка изогнуть. На рисунке показан такой самодельный апликатор. Слегка нажимая на шланг выдавливаем из кончика капельку флюса на припаиваемые детали и производим пайку. При хранении, чтобы не засыхала иголка внутрь нее можно вставлять тонкую проволоку.

Так же удобно пользоваться флюсом в виде геля или пасты. Для его нанесения тоже можно воспользоваться одноразовым шприцем, только из за его густоты иголку шприцевую придется взять потолще.

Кусачки

Еще для пайки потребуются такой инструмент как кусачки. Не пользуйтесь маникюрными кусачками, они предназначены для резки мягких ногтей и перекусывание проводов и выводов радиоэлементов быстро выведет их из строя, и вызовет справедливый гнев вашей мамы, подруги или жены. Еще понадобится скальпель или канцелярский нож и пинцет. Очень полезной бывает в хозяйстве радиолюбителя и игла от шприца с затупленным кончиком и тонкое шило. По мере приобретения опыта в ремонте и изготовлении электронных схем этот ваш арсенал будет постепенно расширяться и модифицироваться.

Начинаем паять

Паяльник приобретен, инструменты и необходимые материалы готовы. Вы удобно разместились за столом в хорошо освещенном и хорошо проветриваемом помещении. Паяльник расположился на удобной подставке, предотвращающей его случайное падение, все легковоспламеняющиеся материалы и жидкости убраны от него подальше. Можно включить его в розетку и начинать.

Для начала несколько простейших правил, соблюдение которых позволит вам получить качественную пайку. Поверхности перед пайкой должны быть тщательно зачищены до блеска. Чтобы получить качественную и надежную пайку соединяемые детали должны перед пайкой иметь хороший механический контакт друг с другом. Во время пайки, соединяемые детали необходимо прогреть до температуры плавления припоя, чтобы он равномерно растекался по поверхности. Например, возникла необходимость соединения двух проводов. Для начала надо зачистить кончики, распушить медные жилки, переплести их и произвести плотную скрутку и нанести на спаиваемый участок несколько капель флюса или выдавить немного флюс-геля.

Затем, взяв на жало паяльника каплю припоя разогреть место пайки так, чтобы припой пропитал скрученные проводники.

Для изоляции места пайки можно применить изоленту, но лучше воспользоваться термоусадочной трубкой, которую надевают поверх соединения и слегка подогревают, чтобы она сжалась и надежно зафиксировалась на месте пайки. Обсаживать трубку удобнее всего горячим воздухом из паяльного или строительного фена. Если такой возможности нет, то трубку можно нагревать над племенем газовой горелки, спиртовки или зажигалки. Но тут надо быть действовать осторожно и не перегреть. Не подносите термоусадочную трубку близко к пламени. Она может закоптиться. Кроме того что это портит внешний вид, осажденная сажа снижает электрическую прочность изоляции.

Вот пример правильной пайки сетевого разъема. Чтобы получить прочное соединение, перед пайкой делаем надежную скрутку проводов на контактных лепестках разъема.

Потом надежно изолируем места пайки термоусадочной трубкой. Надеюсь не надо объяснять, сколько бед может наделать отвалившийся от разъема плохо изолированный провод под напряжением 220в внутри вашего усилителя или, например, компьютера. Поэтому при распайке сетевых разъемов и проводов качеству пайки и изоляции надо уделять особое внимание.

Несколько советов по пайке мелких деталей имеющих пластмассовый корпус

Пайку таких деталей надо производить с особой аккуратностью. Возьмем к примеру светодиод. Они сейчас применяются повсеместно в качестве индикаторных элементов или как элементы подсветки. Корпус светодиода сделан из прозрачной пластмассы и при сильном нагреве выводы светодиода могут просто отвалиться или произойдет помутнение прозрачного пластика из которого выполнен светодиод. Паять светодиоды надо на расстоянии не менее 5 мм от корпуса. Вывод между местом пайки и корпусом светодиода надо зажать пинцетом. Пинцет будет отбирать от вывода лишнее тепло, предотвращая перегрев. Время пайки не должно превышать 3-5 секунд.

После пайки выводы светодиода надо надежно изолировать. В таком виде светодиод не страшно размещать в любом месте системного блока не боясь замыкания.

Несколько слов о замене обычных компонентов на платах

Под обычными компонентами я подразумеваю такие, которые имеют проволочные ножки и впаиваются в отверстия на плате. Отпаять такой компонент (особенно если это конденсатор, резистор или транзистор - детали имеющие 2-3 вывода) проблем не составляет. Достаточно прогреть с обратной стороны платы контактные площадки и при помощи пинцета выдернуть элемент из платы. Перед пайкой нового элемента необходимо прочистить от припоя отверстия. Вот тут то и приходит на помощь иголка от шприца. Игла сделана из нержавеющей стали, к которой припой не прилипает. Ею очень удобно прочищать отверстия в печатных платах. Чтобы случайно не повредить металлизацию отверстий в многослойных платах кончик иголки лучше затупить при помощи надфиля или точильного круга.

Что делать, если требуется отпаять деталь имеющую много выводов. Например микросхему с 16 ножками. Вариантов тут несколько. При использовании термовоздушной паяльной станции достаточно просто прогреть до температуры плавления припоя весь участок на котором запаяна микросхема и пинцетом вытащить ее из платы. Можно воспользоваться специальной широкой насадкой на жало паяльника, которая прогревает одновременно сразу все выводы микросхемы. Если же пользоваться обычным паяльником, то тут снова на помощь придет игла. Иголку надевают на торчащий кончик вывода, нагревают паяльником контактную площадку и слегка вращая иглу надевают ее на вывод. Потом дают остыть припою и убирают иглу. Вывод оказывается освобожденным от припоя. Повторив такую операцию несколько раз (по количеству выводов микросхемы) ее можно будет легко снять с платы.

Очень часто встает задача пайки так называемых SMD компонентов. Если раньше они встречались в основном на копьютерных платах, то сейчас поверхностный монтаж можно встретить и в усилителях и в малогабаритных приемниках и другой бытовой технике. Для работы с такими деталями удобнее всего, конечно, воспользоваться горячим воздухом. Термовоздушные паяльные станции как раз и предназначены для такого вида работ. Направляем струю нагретого воздуха на подлежащий замене элемент и после разогрева припоя просто снимаем пинцетом деталь с платы. Температура плавления припоя используемого для поверхностного монтажа как правило лежит в пределах 180-200с* поэтому температуру воздуха на выходе из паяльного фена не рекомендуется делать выше 250-300с* во избежание повреждения элементов.

Пайка таких мелких деталей требует аккуратности, поэтому, прежде чем браться за перепайку рабочей платы, желательно потренироваться на неисправной, подобрав температурный режим фена и напор воздуха (сильный напор может сдуть соседние элементы с платы). Припаивать детали горячим воздухом тоже очень просто. Необходимо положить на предварительно смоченные флюсом контактные площадки припаиваемый элемент и придерживая его иголкой или пинцетом нагреть до расплавления припоя, который надежно зафиксирует деталь.
Что делать, если необходимо произвести пайку SMD компонентов, а под руками нет паяльного фена. Мелкие детали можно паять и обычным паяльником. На подлежащую замене деталь капаем капельку флюса, рядом с ней кладётся кусочек припоя.

Затем паяльником расплавляется припой таким образом, чтобы капелька припоя охватывала оба конца детали. Деталь снимается пинцетом.

Контактные площадки надо очистить от лишнего припоя. В этом нам поможет специальная оплетка для удаления припоя. Она представляет собой сплетенный из тонких медных проводов жгутик. На проводки наносится флюс и прижимается паяльником к месту пайки. Оплетка как губка впитывает расплавленный припой, оставляя на контактных площадках только тончайший слой.

Новый элемент припаять большого труда не составит. Его надо положить на контактные площадки и, набрав на паяльник небольшое количество припоя, прикоснуться к выводам элемента (не забываем перед установкой детали нанести на контактные площадки немного флюса).

Гораздо больше проблем возникает, когда надо припаять микросхему имеющую большое количество близкорасположенных выводов. При помощи паяльной станции операция по пайке занимает несколько минут. Микросхема устанавливается на плату. Выводы тщательно позиционируются на контактных площадках, предварительно покрытых тонким слоем флюса, и сверху горячим воздухом производится нагрев до плавления припоя. Это быстрый и удобный способ пайки. Но и здесь можно обойтись обычным паяльником. Микросхема устанавливается на предварительно зачищенные контактные площадки и тщательно позиционируется. Чтобы во время пайки микросхема не сдвинулась, можно прихватить припоем крайние ножки. Потом пропаиваются все выводы. При использовании обычного паяльника результат будет выглядеть примерно таким образом.

Теперь требуется удалить излишки припоя и устранить перемычки между выводами. Для этой цели опять можно воспользоваться оплеткой для удаления припоя. Оплетка прижимается горячим паяльником к выводам микросхемы. Излишки припоя впитываются в оплетку. Остается только минимальное количество припоя, необходимое для надежного крепления микросхемы к контактным площадкам.

После удаления излишков припоя необходимо внимательно осмотреть выводы микросхемы на предмет отсутствия замыканий (лучше воспользоваться для этого увеличительным стеклом). Пайка выглядит почти как заводская.

Со временем, если не забросите это увлекательное и интересное занятие вы приобретете еще и столь необходимый в любом деле опыт. Сможете самостоятельно решить какой еще дополнительный инструмент вам понадобится, какие расходные материалы лучше использовать. Рекомендую еще зайти на сайт одного из ведущих производителей паяльного оборудования немецкой фирмы Ersa. Там можно найти много интересной информации о новейших технологиях в области пайки, о применяемом оборудовании и о приемах работы с различными видами паяльников.

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.

Электропаяльник со спиральным разогревом

Применение и виды

  1. Электрический паяльник переменного тока со спиральным разогревом сердечника работает от стандартной сети электропитания для бытового оборудования в 220В 50-60Гц.
  2. Аккумуляторный электрический паяльник используется для распайки проводов и других малогабаритных элементов, где не требуется большой мощности до 15 Вт;
  3. Существуют разновидности газовых паяльников, которые используют для сильного разогрева металлических элементов и тугоплавких сплавов;
  4. Для работы с легкоплавким оловом при монтаже и ремонте радиотехнической аппаратуры широко используются паяльники пистолетного вида с импульсной подачей напряжения. При нажатии на курок наконечник паяльника разогревается, после окончания пайки курок отпускают и нагревательный элемент остывает;
  5. Паяльники с керамическими стержнями имеют большой срок работы, позволяют выбрать нужный режим температуры и потребляемой мощности;

Паяльник с керамическими насадками на стержень

  1. Широкое применение имеют индукционные паяльники. На ферромагнитном наконечнике индуктивной катушкой создается магнитное поле, которое разогревает сердечник. При потере магнитных свойств сердечника прекращается нагрев, это существенный недостаток таких моделей.

Электрический паяльник используется как ручной инструмент. С его помощью плавят припой до жидкого состояния, который заполняет щели и неровности разогретых металлических элементов в местах соединения, для чего используются сплавы легкоплавких металлов:

  • олово;
  • свинец;
  • цинк;
  • никель;
  • медь и другие.

Температура плавления припоев должна быть меньше температуры плавления соединяемых металлических элементов.

Промышленность производит разные виды паяльников. Наиболее часто используемыми в промышленности и на бытовом уровне, считаются спиральные паяльники, которые стоит описать более подробно.

Устройство паяльника и принцип работы

Одним из основных элементов паяльника является нагревательный стержень, на который намотана спиралью нихромовая проволока. Для того чтобы тепло сохранялось дольше, стержень вставляют в стальной цилиндр, который изолирован теплостойкой стеклотканью, слюдой или асбестовым слоем. На этот диэлектрический слой наматывается обмотка нихромовой проволокой. Эти меры исключают короткое замыкание между витками.

В зависимости от мощности паяльника обмотка может быть многослойная: стеклоткань – обмотка – стеклоткань – продолжение спирали.

Чем больше мощность паяльника, тем больше витков спирали, тоньше диаметр проволоки. Для высокой теплопроводности стержня используется красная медь, таким образом достигается быстрый разогрев, и передача тепла на жало паяльника.

Схема устройства спирального паяльника

Перечень основных элементов:

  • вилка и шнур для подключения к сети питания;
  • держатель;
  • деревянная ручка, может быть изготовлена из теплостойкого пластика;
  • медный стержень;
  • диэлектрические прокладки;
  • нагревательная спираль;
  • защитный кожух спирали с фиксирующими кольцами.

Электрическая схема паяльника простая, состоит из трех элементов:

  • источник питания;
  • вилка с проводом;
  • проволочная спираль нагрева.

Электрическая схема паяльника

Электрический ток, проходящий по спирали нихромовой проволоки, разогревает обмотку, тепло передается на сердечник и жало паяльника.

Неисправности и их устранение

В паяльниках этой модели самая распространенная неисправность – это обрыв электрической цепи. Если обрыв на участке электрического шнура, ремонт паяльника несложный – это замена шнура или вилки. В случае обрыва нихромовой обмотки ремонт более сложный, но возможен своими руками.

Нихромовая обмотка электрического паяльника

Чтобы определить обрыв и починить обмотку, легче всего воспользоваться мультиметром, учитывая сопротивление обмотки, которое зависит от мощности и указывается на корпусе паяльника или в паспорте изделия.

Необходимо раздвинуть фиксирующие кольца и снять защитный корпус обмотки паяльника. Кожух для защиты бывает двух вариантов. Металлическая трубка, которая одевается на штырь с обмоткой и упирается в ручку, со стороны жала крепится зажимным кольцом. Второй вариант, когда защитный корпус состоит из двух продольных половинок трубки с уменьшающимся диаметром на краях, где две составные части фиксируются зажимными кольцами.

При ремонте своими руками некоторые мастера–любители, снимая защитный кожух и верхний слой изоляции обмотки, обнаружив обрыв, не утруждают себя трудоемкой заменой провода всей обмотки. Отсоединяют конец от клеммы на шнуре питания, и сматывают провод с внешней стороны обмотки до обрыва. Потом делают аккуратную скрутку в месте перегорания, наматывают провод, подключают обратно к клемме шнура питания, крепят внешний слой изоляции. Одевают защитный корпус, паяльник включают в сеть и он исправно работает.

Такой способ ремонта своими руками возможен, но не рекомендуется. Недостаток этого метода в том, что в месте скрутки разогрев нихромовой проволоки будет больше, чем на остальных участках цепи. В конечном итоге эксплуатация такого паяльника будет недолговременной. Обмотка перегорит в этом же месте. Для надежной работы придется перемотать всю катушку.

Если необходимо добиться той же мощности разогрева, мотать новую катушку надо тем же проводом, с тем же количеством витков в каждом слое.

Для изоляции слоев обмотки используются разные материалы:

  • асбестовые прокладки;
  • термостойкая стеклоткань;
  • слюдяные трубки или пластины.

Наиболее практичным считается асбест, пластину можно размочить водой, после чего она становится эластичной и принимает любые формы, которые лепятся своими руками. На высохшее покрытие наматывается первый слой спирали, потом второй слой асбеста и продолжение обмотки, так до окончания провода.

Количество витков в каждом слое и толщина изоляции должны быть примерно одинаковы. Это условие обеспечивает равномерность нагрева. Оставшиеся концы обмотки соединяются с сетевым шнуром.

Соединение обмотки с сетевым шнуром

Чтобы починить изоляционный слой обмотки, применяют слюдяные трубки и пластины, которые обладают высокой теплопроводностью и являются надежным диэлектриком. Недостаток этого материала в его хрупкости – сложно укладывать, иногда слюда рассыпается прямо в руках.

При механических ударах по защитному корпусу обмотки, пластины слюды могут разрушиться, что приведет к межвитковому замыканию в спирали.

Жало паяльника заточено под конус для удобной спайки мелких элементов. В процессе эксплуатации оно требует периодической правки напильником.

Форма жала электрического паяльника

Наматывая новую катушку на рассчитанную мощность, нет абсолютной уверенности, что стержень разогреет элементы, которые нужно спаять, и припой до жидкого состояния. Это зависит от жала, новое больше, по мере эксплуатации оно уменьшается. Припои тоже имеют различную температуру плавления.

Все эти факторы влияют на время и температуру нагрева для достижения нужных параметров потребляемой мощности и температуры. Паяльник включают через тиристорный регулятор мощности. Этот прибор позволяет автоматически поддерживать нужную температуру стержня.

Расчет необходимых параметров

Для того чтобы починить вышедший из строя паяльник, можно изменить его параметры, учитывая целевое назначение, т.е. для чего вы используете паяльник (пайка кастрюли или микросхемы). При этом используются специальные таблицы, где для выбора заданы следующие значения:

  • потребляемая электрическая мощность паяльника;
  • напряжение питания;
  • сопротивление нихромового провода.

Необходимое сопротивление спирали для различных значений мощности и напряжения заранее рассчитаны и сведены в таблицу.

Выбор сопротивления спирали (нихромовый провод) по мощности и напряжению паяльника Ом

Мощность, ватты Напряжение, Вольты
12 24 36 127 220
12 12 48,0 108 1344 4033
24 6,0 24,0 54 672 2016
36 4,0 16,0 36 448 1344
42 3,4 13,7 31 384 1152
60 2,4 9,6 22 269 806
75 1,9 7,7 17 215 645
100 1,4 5,7 13 161 484

Для перемотки паяльника мощностью 36 Вт при напряжении питания 220В из таблицы видно, что сопротивление обмотки должно составлять 1344 Ом. Далее можно взять имеющийся провод, приложить к концу клемму Омметра, вторую клемму передвигать вдоль отмотанного провода до показаний 1334Ома. На этой отметке отрезать измеренный участок и намотать его на катушку паяльника.

Сопротивления метрового провода нихрома к величине его диаметра

Диа-
метр,
мм
1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,08 0,07
Ом/м 1,4 1,7 2,2 2,89 3,93 5,6 8,75 15,7 34,6 137 208 280

Можно воспользоваться вышеприведенной таблицей. Измерить микрометром диаметр провода и по таблице определить необходимую длину провода в катушке. Так, если диаметр провода 0,08мм, сопротивление на один метр будет 208 Ом. Необходимое сопротивление 1334Ома/ 208 Ом = 6,4 м. Получается длина провода, который следует намотать на катушку.

Витки на обмотке укладываются вплотную, нагреваясь докрасна, окалина нихромового покрытия образует изолирующий межвитковый слой. Когда длины катушки не хватает, накладывается изоляционный слой, стеклоткань, асбест или слюда, и наматывается второй слой. Почти каждая катушка состоит из нескольких слоев, очень важно, чтобы она помещалась в защитный кожух.

Видео про ремонт

Каким образом осуществляется ремонт паяльника и его перемотка на 12 Вольт, рассказывается в видео ниже.

Из вышеперечисленной информации следует, что имея определенные навыки, инструменты, материалы и познания в электротехнике, сделать ремонт паяльника своими руками не составляет большой проблемы.

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

Назначение и виды

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

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

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

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

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

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

Характеристики устройства

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

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

Контактный инструмент

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

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

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

Пайка без соприкосновения

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

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

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

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

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

Нюансы выбора

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

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

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

Мощность нагревателя

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

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

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

Сопутствующие факторы

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

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

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

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

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

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

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

Ответ на вопрос о том, какой паяльник лучше выбрать, во многом зависит от специфики выполняемых работ. Разнообразие технических характеристик инструмента достаточно велико, несмотря на то что сложных деталей и приспособлений комплектация не предусматривает.

При выборе паяльников обратите внимание на его мощность, чем она меньше, тем дольше паяльник будет служить.

Паяльники: электрические и газовые

Газовые паяльники – это необходимый инструмент для работы в условиях отсутствия электроснабжения. Заправлять их следует пропаном, бутаном или изобутаном. Основным элементом такого паяльника является горелка, которая может быстро обеспечить необходимую рабочую температуру. Компактные размеры, небольшой вес и возможность использования в «полевых условиях» являются вполне понятными причинами выбора такой модели. Но некоторые считают такое решение не самым лучшим, особенно в случае работы в помещении. Применение газовой горелки предполагает накопление в воздухе веществ, вредных для организма, так как газ редко сгорает полностью. Кроме того, в данном случае для работы используется открытый огонь.

В случае необходимости работы при отсутствии доступа к электросети можно выбирать паяльник, работающий от автономного источника питания (никель-кадмиевого аккумулятора). Без подзарядки такой инструмент может работать в течение 2 часов.

Электрические паяльники

Свойствами, которые отвечают требованиям и объясняют тот или иной выбор, чаще всего являются надежность, безопасность и универсальные возможности устройства. В качестве основных типов паяльников могут быть названы стержневой и импульсный инструменты.

Импульсные паяльники используются в большинстве случаев для работы с микросхемами. Такие аппараты очень быстро разогреваются и удобны для работы за счет эргономичной конструкции. Но их цена в несколько раз превышает затраты на более привычные типы инструментов.

Стержневые отвечают всем требованиям практичности и надежности. Они более универсальны. Но время их разогрева иногда значительно.

Электрические паяльники лучше выбирать с учетом всех особенностей данного инструмента:

  • мощность;
  • габариты;
  • рабочее напряжение;
  • тип используемых нагревательных элементов;
  • форма и материал жала;
  • дополнительные критерии.

Если паяльник не предназначен для выполнения каких-то специфичных работ, а должен быть, что называется, «для дома», то задача выбора может решаться двумя способами. Либо приобретается универсальный, средней мощности инструмент, либо можно иметь два паяльника (для мелких и крупных объектов).

В зависимости от целей по этому признаку инструменты можно условно различать таким образом:

  1. 3-10 Вт – используется для работы с мелкими деталями (микросхемами).
  2. 20-40 Вт – наиболее используемая для работы мощность, может считаться универсальной.
  3. 60-100 Вт – применяется, в случае если необходима распайка толстых проводов.
  4. 100-250 Вт – необходим для крупных металлических предметов.

Паяльники, требующие большой мощности, многофункциональны и очень надежны. Но использование их в домашних условиях практически нецелесообразно.

Что касается габаритов и формы паяльника, то от этих критериев зависит удобство работы. Чем меньше размеры паяльника, тем он удобнее. Но в то же время чем короче его ручка, тем ближе находится раскаленное жало. Поэтому выбираем для качественной работы оптимальный вариант средних размеров.

Жало должно качественно закрепляться в паяльнике, иметь ровную, прямую форму. Удобство и качественный результат работы во многом зависят от формы жала. Это могут быть лопатка, конус, игла или другие варианты. Наиболее удобным будет инструмент, укомплектованный набором жал различных размеров и форм.

В качестве материала для изготовления предпочтительнее вариант плотной кованой меди.

Залуживание “жала” паяльника.

В этом случае жало будет стойким, значит, удобным и долговечным. Если предполагается длительная работа, то необходимость в выборе детали из материала, устойчивого к длительному воздействию высокой температуры, вполне объяснима. Не будет возникать необходимость в их частой замене.

Необходимыми особенностями конструкции являются:

  1. Функция регулировки длины жала.
  2. Функция замены жала.

Ручка паяльника изготавливается из различных материалов. Самым теплоизолирующим считается дерево. Ручки из эбонита слишком тяжелы. Пластмассовые намного легче, но сильно нагреваются во время работы.

В некоторых случаях в корпусе предусматриваются отверстия, через которые выходит горячий воздух. Также модели бывают оборудованы так называемым фартуком, который не удлиняет ручку, но площадь ее поверхности становится больше, и это позволяет рассеивать тепло и избежать дискомфорта при работе.

Рабочее напряжение

Наибольшее распространение получили модели паяльников, которые имеют рабочее напряжение 6, 12, 36 и 220 Вольт. Единого мнения относительно оптимального выбора в данном случае нет. Логичным представляется мнение, что удобен инструмент, который использует сетевое напряжение 220 В. Его безо всяких проблем можно подключать к бытовой розетке. С точки зрения безопасности уместен выбор варианта 36 В. Но в этом случае будет необходимо применение понижающего трансформатора.

Кстати, нагревательный элемент может быть спиралевидным или керамическим. Первый вариант более распространенный. Он надежен, и стоимость его существенно ниже.

Керамические нагреватели требуют осторожного обращения: его не рекомендуется ронять, любая деформация приведет к поломке. Попадание жидкости также может стать причиной проблемы: эта деталь инструмента просто треснет, не выдержав перепада температур. Преимуществом этого типа нагревателя является меньшее время, которое требуется на разогрев.

Если работать с паяльником приходится достаточно часто, то есть смысл в приобретении паяльной станции. Это дает возможность регулировки необходимой температуры нагрева, поможет поддерживать ее постоянное значение. Такое устройство укомплектовано подставкой и очистной губкой, которые в любом случае будут необходимы для работы.

Паяльник для работы с микросхемами

Нельзя начинать работу с паяльником, не прочитав инструкцию.

Требования к моделям аппаратов для пайки микросхем следующие:

  1. Максимальная мощность инструмента должна быть не выше 25 Вт.
  2. Комплектация очень тонким жалом (диаметр должен быть не больше 2,5-3 мм).
  3. Паяльник должен обладать функцией регулировки температуры, для того чтобы не допустить повреждения микросхемы.
  4. Не рекомендуется использование серебряного припоя. Намного лучше приобрести припой с некоторым содержанием олова.

Если приходится часто работать с микросхемами, то очень важно пользоваться заземлением. Это поможет избежать удара статическим электричеством. Даже самая маленькая искра наносит непоправимый вред всей уже проделанной работе.

Паяльник для работы с трубами

При выборе такого паяльника необходимо обратить внимание на комплектацию аппарата: он должен быть оборудован разнообразными насадками. Эти приспособления могут быть сделаны из металлизированного или обычного тефлона. Но первый вариант предпочтительнее.

Выбор необходимой мощности:

  1. Профессиональные аппараты имеют мощность 1-2 кВт. Но если паяльник приобретается для работы дома (ремонта, благоустройства), то такой инструмент может быть излишним.
  2. Для работ небольшого масштаба можно использовать модели, мощность которых равняется 680 Вт. Они замечательно подходят для ремонта и монтажа труб диаметром 16-65 мм.
  3. Для того чтобы спаять пластиковые трубы диаметром 65-90 мм, необходим паяльник мощностью 850 Вт.
  4. В том случае, когда диаметр труб больше 100 мм, мастеру может понадобиться модель с мощностью более 1 кВт.

К выбору подставки для всех инструментов необходимо отнестись со всей ответственностью, так как это поможет избежать травм и соблюдать нормы пожарной безопасности.

Для многих людей паяльники считаются устройством с нагревателем из спирали. Хотя имеется множество типов паяльников, которые отличаются видом энергии потребления, способами преобразования в тепло и методами передачи тепла к месту пайки.

Наиболее распространены известные устройства, работающие от электричества – электропаяльники.

Виды паяльников

Электропаяльники с нагревателем из нихрома

Выполнены с нихромовой спиралью. Через нее проходит электрический ток. У инновационных моделей паяльников существует контроль нагрева наконечника с помощью термодатчика, который подает сигнал, чтобы вовремя отключить спираль, когда температура достигла рабочего режима. Термодатчик выполнен по принципу термопары.

Электропаяльники с нагревателем из нихрома имеют несколько разных исполнений. Простые паяльники имеют в конструкции нихромовую спираль. Она намотана на корпус из изоляционного материала. Внутри вставлен нагревающийся стержень. В конструкциях, более продвинутых нихром встроен в изоляторы, которые уменьшают потерю тепла, увеличивают теплоотдачу.

Есть варианты с нагревателями из нихрома, помещенного внутрь изоляционного материала белого цвета. Этот элемент иногда принимают за керамический нагреватель. Производители пользуются этим, чтобы оказать влияние на выбор покупателем паяльника.

Керамические

Существуют также конструкции паяльников, у которых нагреватель керамический, в виде стержня. Он нагревается от подведенного напряжения к его контактам. Такие нагреватели признаны, как более совершенные. Они имеют свои достоинства: быстрый нагрев, повышенный срок службы (если к нему бережно относиться), широкий интервал мощности и температуры.

Паяльник индукционного типа

В этом устройстве стержень нагревается индукционной катушкой. Наконечник выполнен с покрытием из ферромагнитного материала. В этом материале катушка образует магнитное поле, от которого наводится ток, нагревающий сердечник паяльника.

Когда температура достигла необходимого значения, ферромагнитное покрытие уже не имеет магнитных свойств, вследствие чего сердечник больше не нагревается. Когда температура понизится до определенного значения, то ферромагнитные свойства покрытия вновь восстанавливаются, снова начинается нагревание сердечника. Так осуществляется автоподдержание температуры сердечника паяльника в диапазоне работы, не используя датчик или электронное управление.

Импульсные паяльники

Такой тип паяльников относится к особой категории. Порядок их включения таков: нажимают кнопку пуска и держат ее в нажатом состоянии. Наконечник паяльника быстро нагревается, за несколько секунд, достигает рабочей температуры. Осуществляется пайка необходимого места. После пайки кнопка выключается, происходит охлаждение паяльника.

В импульсных паяльниках российского производства работает схема следующего исполнения. В электрическую цепь включен медный провод (он же является наконечником). Схема состоит из трансформатора высокой частоты, частотного преобразователя, повышающего частоту напряжения сети до 40 кГц. Трансформатор уменьшает напряжение сети до рабочего значения. Сердечник паяльника закреплен к токосъемнику вторичной катушки трансформатора. Это дает возможность образования в нем значительного тока, быстрого нагрева. Инновационные паяльники оснащены регуляторами ступеней температуры и мощности, которые позволяют паять как крупные детали, так и элементы мелкой электроники.

Газовые паяльники

Они принадлежат автономным приборам. Применяются в любых местах. Это является их основным преимуществом. Нагрев жала паяльника происходит от газового пламени. В паяльник встроен баллон с газом, который можно самостоятельно заправить от баллончика для зажигалок. Если отсоединить от такого паяльника насадку, то он может выполнять функции газовой горелки.

Паяльник на аккумуляторе

Это устройство также относится к автономным инструментам. Оно имеет маленькую мощность, до 15 ватт, служит для пайки электронных мелких деталей.

Существует два вида паяльных станций. Это инфракрасный тип и термовоздушные станции. Они не так распространены, но имеют свои преимущества.

Термовоздушное исполнение паяльных станций оснащено нагревом зоны пайки от напора горячего воздуха, который выходит из паяльного сопла. Они напоминают фены, выходящий воздух которых поступает из сопла. Компрессорные и турбинные паяльные станции отличаются способами образования давления воздуха. У термовоздушных в корпусе паяльника расположен электромотор с крыльчаткой, который подает поток воздуха. В станциях компрессорных давление образуется компрессором с диафрагмой. Компрессор также расположен в корпусе станции.

Инфракрасное исполнение станций производит нагрев излучением инфракрасных волн. Нагревающаяся зона может иметь размер 10-60 мм. Ее размеры определяются регулировочной системой окна инфракрасного излучателя. Разную форму окна получают, применяя отражающую ленту, сделанную из фольги. Она закрывает участки электронной платы, которые не нужно нагревать.

Как выбирать паяльники

Паяльник нужно выбирать исходя из его параметров по температуре и мощности, а также условий применения, личными требованиями пользователя. Если необходимо пользоваться паяльником там, где отсутствует электричество, то приобретают автономные типы паяльников, это аккумуляторные или газовые. Инфракрасные и термовоздушные станции пайки применяются чаще для особых работ для пайки деталей электроники. Электропаяльники с импульсным нагревом имеют высокую скорость работы, широко распространены среди людей, не любящих ждать долгого нагрева.

Можно выделить некоторые критерии выбора паяльника:
  • Мощность . Необходимая мощность паяльника выбирается в зависимости от типа выполняемых работ. Если нужен для припаивания электронных деталей, то лучше подойдет мощность до 25 ватт. Можно применить устройство и с мощностью 40 ватт, но тогда на жало придется намотать медную проволоку или сделать насадку. Для лужения и пайки толстых проводов, а также удаления припоя он также является оптимальным выбором.

При более объемных работ по пайке массивных и жестяных деталей со значительным отводом тепла лучше приобрести паяльник мощностью от 100 до нескольких сотен ватт. Для таких целей хорошо подходит паяльник молоткового типа.

  • Термостабилизация . Для профессиональных пайщиков самым удобным видом паяльника стал образец с термостабилизацией, который повышает удобство работы, скорость и качество пайки. Для обычных любителей, которые изредка занимаются пайкой, такая модель также является удобной, так как на ней можно выставить необходимую температуру с автоматическим ее поддержанием. Лучше, чтобы на паяльнике была возможность точной установки температуры, а не просто верхнего и нижнего предела. Вместо регулировки температуры может предлагаться изменение мощности, которая не имеет связи с температурой. Без нагрузки и отдачи тепла паяльники будут перегреваться, а при хорошей теплоотдаче во время пайки, температуры может не хватить для работы. Регулятор мощности для паяльника выполняют на основе диммера.
  • Жало . Важным делом при выборе паяльника является наличие возможности менять различной конфигурации жала. Если сердечник паяльника сделан из меди, то конфигурацию жала можно легко выполнить любой формы, если заточить его. Можно также вместо заточки сплющить его молотком. А если сердечник покрыт несгораемым материалом (никелем или другим металлом), то точить его не рекомендуется. Поэтому при решении выбора паяльника нужно спросить у продавца о комплектации его запасными жалами.

Жала, покрытые никелем, не дают доступа к меди. Электрические паяльники с такими жалами требуют аккуратного обращения, не допускать перегрева. Покрытие может оказаться недостаточным по качеству.

Формы наконечников существуют самые различные: конусообразные, в виде иглы, со скошенной кромкой, в виде отвертки и т.д. Каждая форма подходит для своего вида работ. Универсальными формами являются жала, заточенные под отвертку. Они подходят для многих типов работ. Припой на них хорошо держится. За счет значительной площади скоса можно быстро нагревать деталь для пайки.

Изготовители паяльников советуют применять родные жала, которые входят в комплект керамических нагревателей, так как при замене наконечников на детали других производителей нарушается режим температуры работы нагревателя, что обуславливает его поломку.

  • Нихромовый или керамический . Некоторые любители, часто занимающиеся пайкой радиодеталей, могут дать конкретные рекомендации и советы по своему опыту применения таких устройств, с различными видами нагревателя.

Преимущества нихромовой проволоки в качестве нагревателя: невысокая стоимость, меньше, чем у керамической модели, не опасны падения и удары. Недостатки: медленный нагрев, ограниченный срок службы, так как постепенно при работе проволока сгорает. Но это происходит только при долгом ежедневном применении. Если паять изредка, то нихромовая проволока не будет сгорать.

Преимуществом керамического нагревательного элемента является долговечность. При бережной аккуратной работе паяльник будет служить много лет. Скорость его нагревания выше нихрома. Из недостатков можно назвать опасность поломки при ударе или падении. Паяльник работает только со своими родными жалами.