Индукционная паяльная станция своими руками

Содержание

Самодельная паяльная станция с феном

Индукционная паяльная станция своими руками

Каждый, кто пробовал заниматься ремонтом электроники, пришел к осознанию того, что одного лишь паяльника будет мало. Некоторые SMD элементы просто невозможно выпаять без помощи термовоздушного фена.

Именно поэтому со временем приобретается паяльная станция, которая включает в себя и то и другое. Большинство дешевых вариантов редко соответствуют индивидуальным предпочтением. Поэтому термовоздушная паяльная станция своими руками не является чем-то недостижимым.

В статье будут рассмотрены различные варианты паяльных станций, а также процесс самостоятельной сборки.

Что такое паяльная станция

Если говорить просто, то простая паяльная станция состоит из нескольких основных блоков:

  • блок питания;
  • блок управления;
  • индикаторы;
  • манипуляторы.

Блок питания может быть импульсным или трансформаторным. Первый имеет меньшие габариты и способен выдавать большую мощность. Трансформаторный блок питания имеет характерный звук при работе и для большой мощности требует больших габаритов.

В некоторых случаях трансформаторный блок показывает себя более надежным, но это напрямую влияет на вес и габариты паяльной станции.

Блок управления паяльной станцией состоит из платы, на которой находятся микроконтроллеры, переменные резисторы и другие элементы, которые отвечают за обратную связь, а также за формирование выходного сигнала для манипуляторов.

В качестве манипуляторов на паяльной станции могут использоваться:

  • паяльник;
  • фен;
  • инфракрасная головка.

На лицевой панели станции располагаются индикаторы. Они выводят показания датчиков температуры, которые находятся в манипуляторах. В большинстве случаев требуется дополнительная калибровка для достижения правильных показаний.

Разновидности станций

Все паяльные станции можно разделить на две большие группы:

  • термовоздушные;
  • инфракрасные.

Каждая из них заточена под свои задачи. В большинстве случаев при проведении профессиональных ремонтах требуется обе разновидности паяльных станций. Первая представляет собой небольшой блок, который имеет один или два манипулятора.

Термовоздушная паяльная станция может включать в себя только фен или фен с паяльником. Есть паяльные станции, которые имеют в качестве манипулятора только паяльник. Обычно это те разновидности, которые называются индукционными.

В обычных термовоздушных станциях нагрев паяльника происходит за счет керамического или схожего элемента, на который подается напряжение. Этот элемент передает температуру на жало.

В индукционных паяльных станциях нагрев происходит за счет действия электромагнитного поля. Энергия сразу передается на жало.

Благодаря такому подходу удалось снизить инертность паяльной станции, повысить время отклика, а также повысить мощность при меньших габаритах. В тех изделиях, где содержатся теплоемкие элементы невозможно обойтись без индукционной стации, т. к.

она способна в короткие сроки разогреть большие участки олова. В некоторых случаях даже термовоздушным феном этого сложно добиться.

Индукционки стоят в несколько раз дороже обычных станций, но их эффективность гарантирует удовольствие и высокую точность при работе.

Инфракрасные паяльные станции являются отдельным подразделением. По внешнему виду они практически непохожи на два предыдущих вида. Они состоят из двух основных модулей:

  • головы или верхнего подогрева;
  • нижнего подогрева.

Нагрев в них происходит за счет инфракрасных элементов. Благодаря нижнему подогреву плата нагревается равномерно, что позволяет избежать деформации при извлечении или запайке определенных элементов. Чаще всего инфракрасные станции применяются для замены чипов с BGA пайкой.

Они представляют собой микросхемы-кристаллы, которые фиксируются на плате с помощью специальных шариков припоя. Некоторые виды таких чипов возможно заменить обычной термовоздушной станцией, но качество будет страдать.

Стоимость хорошей инфракрасной станции начинается от одной тысячи долларов.

Обратите внимание! Есть отдельный подвид инфракрасных станций, в которых инфракрасный элемент помещен в манипулятор, который напоминает фен. Такие изделия не получили широкого распространения и применяются редко.

Самостоятельная сборка

Два из перечисленных вида станций для пайки можно собрать самостоятельно. В большинстве случаев используются готовые модули, которые есть в продаже. При желании можно разработать собственную схему и собрать ее, но часто в этом нет необходимости, т. к. дешевле купить готовые компоненты.

Термовоздушная

Самая простая термовоздушная паяльная станция может быть собрана из обычного паяльника. Ниже будет приведена инструкция в фотографиях, как это можно сделать. Для всего процесса сборки потребуются такие компоненты:

  • паяльник с деревянной рукояткой;
  • аквариумный компрессор;
  • шуруповерт;
  • сверло;
  • медицинская капельница;
  • фольга;
  • часть антенны;
  • многожильный провод.

Процесс начинается с того, что необходимо разобрать паяльник. Откручивается винт и высвобождается жало.

Следующим шагом снимается рукоятка, которая понадобится позже. Откручиваются провода, которые соединяют питающий кабель с нагревательным элементом.

Провод вытаскивается из рукоятки и сбоку сверлится небольшое отверстие.

Через проделанное отверстие вставляется провод питания. Чтобы это было легче сделать, можно привязать его к куску проволоки и протянуть ей.

Теперь понадобится заготовленная ранее капельница. Ту часть, на которой располагается резинка, необходимо разрезать пополам, как показано на фото.

После этого оставшаяся часть с трубочкой вставляется в рукоятку, куда раньше приходил провод питания.

Соединение получается довольно надежным и герметичным. Далее к проводу питания, который был продет в просверленное отверстие, подключается нагревательный элемент, изъятый ранее.

Провода важно хорошо изолировать, чтобы не получить удар током. Нагревательный элемент устанавливается на свое место. После этого кусочком фольги обматываются отверстия в нагревательном элементе, которые предназначены для охлаждения, как показано на фото.

Чтобы фольга держалась на своем месте, ее необходимо зафиксировать медной проволокой, обмотав ее вокруг фольги.

Сопло, которое обеспечит направленный поток воздуха, делается из кусочка трубочки от антенны. Она просто вставляется на место жала, как показано на фото ниже.

Отверстие, через которое проходит провод питания, необходимо хорош герметизировать. Подойдет обычный герметик для этих целей. Далее производится подключение аквариумного компрессора ко второй части трубки от капельницы.

Можно считать, что термовоздушный фен готов, температура, которую он развивает при работе достигает примерно 300 градусов.

Такого результата будет вполне достаточно для работы с мелкими компонентами на платах.

Мощность такого фена можно повысить, если сделать намотку нихромовой нити на нагревательный элемент, а также поставить компрессор с большей производительность.

В паре с феном можно использовать обычный паяльник. Такие изделия всегда можно взять с собой.

Процесс сборки изделия с более сложным строением описан в видео ниже.

Инфракрасная

Инфракрасную станцию также вполне реально изготовить самостоятельно. Для этой цели понадобится:

  • паяльник;
  • блок питания от ПК;
  • автомобильный прикуриватель.

Блок питания можно использовать старый. Понадобится только одна рабочая линия с напряжением в 12 вольт. Особой мощности не требуется. От паяльника понадобится только деревянная ручка.

Ее можно использовать и от любого другого прибора или изготовить самостоятельно. Первым делом необходимо разобрать прикуриватель, чтобы добраться до нагревательного элемента, который находится внутри.

На фото показано, как он выглядит.

Следующая задача заключается в том, чтобы закрепить ручку от прикуривателя на рукоятке от паяльника. Для этого можно воспользоваться клеем.

Далее необходимо просверлить отверстие в ручке от прикуривателя, чтобы через отверстие можно было подвести питающие провода.

Когда провода подведены, можно собрать модуль прикуривателя с керамической проставкой, как показано на фото ниже.

Закрепить всю конструкцию на рукоятке можно с помощью дополнительной металлической пластины. Когда все готов провода подключаются к блоку питания на вывод в 12 вольт. Готовый вариант мини-станции показан ниже на фото.

Станция получается компактной, поэтому ее легко транспортировать и можно запитать от любого источника, который способен выдать 12 вольт постоянного тока.

Это может быть даже аккумулятор, поэтому станция получилась полностью автономной.

Если собрать небольшой блок из литий-ионных аккумуляторов 18650 с преобразователем на 12 вольт и установить контроллер зарядки, то цены такой станции не будет.

Нагрев мини-станции происходит практически моментально, а максимальная температура может превышать 400 градусов. Выпайке поддаются небольшие элементы, например, конденсаторы и транзисторы, как видно на фото ниже.

Расстояние до платы при пайке должно быть не меньше 10 мм. Кроме миниатюрных SMD элементов, станция с легкостью справляется и с микросхемами в корпусах SOEC. На фото ниже видно прямое тому доказательство.

Также без особых сложностей можно выпаять и более крупные компоненты. Станцию можно немного доработать, чтобы получился удобный вариант для работы. Одним из модулей, который легко использовать дополнительно является диммер, как видно на фото ниже.

Его предназначением является возможность регулировка мощности паяльной станции. В качестве источника питания можно использовать не блок питания от ПК, а блок питания для светодиодной ленты, как видно на фото ниже.

Его легко приобрести в любом магазине электротоваров. Общая мощность станции составляет примерно 50 Вт, сила тока, которая потребуется для ее работы достигает 6 ампер. Это стоит учитывать при выборе блока питания.

Читайте также  Качели садовые из профильной трубы своими руками

Минусом такой паяльной стации можно считать отсутствие контакта с элементом, который подвергается пайке. Из-за этого нет возможности убрать излишек припоя, а также невозможно поправить деталь, если она была спозициоинрована со смещением, а припой еще не остыл.

Желательно предусмотреть отдельную кнопку включения на рукоятке, которая предотвратит перегревание прикуривателя. Во время работы такой станцией, необходимо держать манипулятор под углом в 90 градусов к элементу, который паяется.

Это даст возможность воздействовать на него всей областью нагревателя равномерно.

Дополнительно для успешной пайки мелких элементов понадобится набор пинцетов. Их губки обязательно должны быть острыми, чтобы было легче захватывать миниатюрные компоненты. Кроме того, не обойтись без устройства, которое называется «третья рука».

Есть множество его вариаций, но основное предназначение везде одинаковое. Оно заключается в удержании припаиваемых проводов или целых микросхем. Чтобы было легче рассмотреть мелкие компоненты, необходимо хорошее увеличительное стекло или микроскоп.

Неотъемлемой частью инструментария мастера является хорошее освещение. Желательно, если оно будет основано на светодиодах, которые не имеют мерцания при работе. Во время пайки с использованием станции не обойтись без флюса. Это специальный раствор, который улучшает адгезию и очищает металл для пайки.

Вариант инфракрасной паяльной станции с нижним подогревом также можно собрать самостоятельно. Об этом есть видео ниже.

Резюме

Как видно, собрать собственную паяльную станцию не так сложно, как может показаться. При этом затраты на такую паяльную станцию будут минимальными, а использовать ее можно везде.

Если речь идет о профессиональном уровне проведения ремонтных работ, тогда есть смысл подумать о приобретении качественной заводской паяльной стации, которая имеет различные режимы работы и настройки. При обучении нет смысла в покупке дорогой паяльной станции, можно начать с дешевых вариантов паяльных станций.

Если обучение будет проходить успешно и за это время не будет потеряно желание к работе, тогда можно задуматься о приобретении профессиональной паяльной станции.

Источник: https://2proraba.com/instrumenty/samodelnaya-payalnaya-stanciya.html

Как сделать паяльную станцию в домашних условиях?

Не только начинающие радио мастера, но и матерые паяльщики сталкиваются с определенными трудностями при пайке радиоэлектронных элементов.

При покупке недорогих паяльников в магазине можно столкнутся с таким явлением, как перегрев прибора, что ведет к образованию нагара на жале и в следствии к плохому термическому контакту с оловом на плате и ножкой элемента. Или же к перегреву платы и отслоению дорожек.

В этой статье рассмотрим как сделать паяльную станцию своими руками, предоставив все необходимые схемы сборки, фото и видео примеры.

Шаг 1 — Делаем контактный паяльник

Этот вариант можно назвать самым простым и довольно бюджетным. Данная конструкция регулирует напряжение на паяльнике, соответственно изменяя температуру жала. Методом проб и ошибок нужно выяснить положение регулятора и производительность нагревателя.

Можно настроить процесс пайки под себя и под конкретный момент производства. В качестве регулятора напряжения советуем использовать диммер для люстры (светорегулятор).

Единственный недостаток данной идеи сборки самодельной паяльной станции, это малый диапазон для установки температур на выходе. То есть, для пайки нам интересно сделать диапазон напряжения от 200 до 220 вольт, а не от 0 и до максимума.

Скорее всего придется слегка переделывать схему, добавлять резистор «тонкой настройки» к дополнению к основному.

Схема сборки паяльной станции в домашних условиях:

В этой схеме использован выпрямительный мост, что позволит поднять со стандартных 220 вольт на входе до 310 Вольт на выходе, нашей самодельной паяльной станции.

Это будет актуально сделать для тех домашних мастеров, у которых электрическое напряжение в доме низкое, из-за чего паяльник не нагревается до рабочей температуры.

При отсутствии в наличии диммера, можно собрать его самостоятельно, как это сделать, и что для этого надо мы рассматривали в нашей статье про самодельный светорегулятор.

Шаг 2 — Собираем воздушный паяльник

Иногда при пайке, возникает необходимость замены SMD элементов и паяльник с жалом слишком велик для этого. Специально для этих целей применяется воздушный тип устройства.

Принцип его работы аналогичен домашнему фену — поток воздуха принудительно продувается через разогретый элемент и переносится к месту пайки, разогревая припой бесконтактно и равномерно.

Для изготовления воздушного паяльника (на фото ниже) можно воспользоваться данной рекомендацией. Его можно сделать из рабочего старого прибора, вставить вместо жала трубку от антенны, по размеру старого жала. Подготовив паяльник так, что бы он был герметичен.

Принудительная подача воздуха происходит с помощью аквариумного компрессора, через трубочки для капельниц.

инструкция сборки термофена для паяльной станции:

Для регулировки температуры потока воздуха можно воспользоваться регулятором напряжения. Идеальный вариант — если отсутствует лишний, рабочий паяльник, можно взять нерабочий и перемотать под низкое напряжение 8-12 вольт.

Этот способ предпочтителен, из соображений электробезопасности. Нихром для нагревателя в этом случае может быть кусок провода, спирали от электроплитки 0,8 мм, намотанный аккуратно, без нахлестов. Приблизительно 30 витков на месте старой.

Важный момент — это требование к трансформатору, он должен быть мощным, не менее 150 ватт.

Более затратный метод регулирования температуры на горячем конце паяльника — это поддержание выставленных градусов на жале. Для этого дополнительно устанавливается термопара, в одной из наших статей мы рассказывали, как сделать терморегулятор своими руками.

Совместив наши самоделки можно сделать универсальную паяльную станцию своими руками. Самоделка в этом случае будет с регулятором напряжения, которым вы сможете регулировать вход на трансформаторе, тем самым изменяя мощность нагревателя.

В том случае, если необходимо выпаять большую микросхему и для этого необходимо ее хорошо и равномерно прогреть, воспользуйтесь самодельным термофеном с регулятором температуры.

Другой вариант — сделать инфракрасную паяльную станцию из керамического патрона для лампы и спирали нихрома, подключенного к понижающему трансформатору.

Для контроля температуры на поверхности деталей используется все тот же терморегулятор.

Как работать с инфракрасной паяльной станцией можно посмотреть на видео ниже, там же почерпнуть нюансы работы:

Обзор самоделок на Arduino

Ну и напоследок рекомендуем вам ознакомиться с более сложными схемами сборки самодельной паяльной станции на базе платформы Ардуино:

Надеемся, рассмотренные способы дали вам пищу к размышлению и подвигли к созданию самодельной паяльной станции по одному из рекомендованных способов или разработать и воплотить свою идею.

Рекомендуем также прочитать:

Источник: https://samelectrik.ru/kak-sdelat-payalnuyu-stanciyu-v-domashnix-usloviyax.html

Паяльная станция своими руками: 5 преимуществ самодельных устройств

Детали для создания паяльной станции можно купить в специализированном магазине или на рынкеОчень часто заядлые радиолюбители сталкиваются с такой проблемой, как паяльники, которые не соответствуют их требованиям, или просто-напросто перегорают в процессе работы. К тому же, жало паяльника не всегда подходит для микро работ, и требует внесения корректировок в свой диаметр.

На сегодняшний день положение с паяльниками, имеющимися в продаже, просто катастрофическое. Хорошие, качественные паяльники стоят дорого, а китайские дешевые перегорают во время первого дня использования.

Для того, чтобы не выбрасывать на ветер лишние деньги, можно попытаться смастерить паяльную станцию самому.

Фен для пайки похож на обычное бытовое изделие, которым принято сушить волосы. Основным отличием его можно назвать лишь рабочую температуру.

Именно благодаря мощности, которая в намного больше именно у паяльного фена, при помощи этого изделия имеется возможность паять разные радиодетали.

А также, с применением этого предмета можно собирать схемы.

Краткое описание прибора для начинающих:

  • Паяльный термофен представляет собой удобный универсальный электроприбор, представляющий возможность за небольшой промежуток времени нагреть детали из металла;
  • Благодаря хорошей сборке и простоте использования паяльный фен отлично подходит профессионалам и новичкам.
  • Данный прибор очень редко применяют отдельно, из-за того, что при выполнении ремонтных работ довольно важным есть еще и точное направление потока горячего воздуха.

Чтобы сделать паяльный фен своими руками, рекомендуется посмотреть обучающее видео

Именно из-за этого специалисты охотно используют в основном паяльные станции.

Другими словами, данное полупрофессиональное нагревательное оборудование, включающее в себя сварочный нагревательный элемент и удобный паяльник, отлично подходит для пайки мелких деталей.

Такая крутая современная паяльная станция как нельзя лучше подходит для кропотливой работы с блоками электросхем и сетей. Иногда благодаря такому прибору вы можете сделать термообработку элементов маленького размера.

Однако, нужно знать, что каждая модель, которая называется паяльным феном индивидуальна по своим техническим параметрам, имеет диаметр сопла от 2 до 6 мм. мощность в пределах 500 ватт; максимальную производительность вентилятора до 32 литров в минуту; а рабочую температура до 550 градусов.

Самодельная аналоговая паяльная станция на arduino

Простыми паяльниками в работе пользуются в основном лишь начинающие радиолюбители.

Те, кто профессионально занимается ремонтом техники, или кому просто часто приходится совершать паяния, покупают специальные универсальные паяльные станции.

Но хороший паяльный агрегат в наши дни стоит дорого, а китайский ширпотреб служит совсем не долго.

Выход из ситуации – создать в домашних условиях на базе Arduino-модуля простую паяльную станцию, которая будет безотказно работать, выполняя любые задания мастера. Схема и чертежи этой самоделки довольно просты.

В ней присутствуют следующие детали:

  • Оснащен термопарой;
  • Присутствует LCD дисплей;
  • Регулятор мощности;
  • Система поддержки температуры паяльного жала на необходимом для работы уровне.

Для изготовления паяльной станции на основе ардуино вам понадобятся следующие детали: тороидальный трансформатор, симистор, выпрямитель диодный, Arduino Pro Mini, микросхема MAX6675, конденсатор, резисторы, потенциометр 51К, компрессор.

Индукционная паяльная станция своими руками 220 вольт: принцип работы и преимущества

Контактный метод нагрева паяльного жала отходит в прошлое. Он используется в классических схемах универсальных паяльных станций, но несовершенен. Это можно заметить по низкому КПД, с высокой потребляемой мощностью, локальному перегреву жала на участке контакта и другим несоответствиям

Паяльная индукционная станция исключает такие недостатки. При поступлении высокочастотного напряжения в индукционную катушку происходит формирование обычного переменного магнитного поля.

Читайте также  Как сделать штроборез своими руками

Так, как внешний слой жала выполнен из натурального ферромагнитного материала, в процессе работы начинается процесс перемагничивания элемента, который сопровождается вихревыми токами.

Это приводит к ощутимому выделению энергии тепла.

Среди преимуществ индукционной паяльной станции стоит отметить небольшую цену и простоту использования

Преимущества простого индукционного паяльного метода следующие:

  • Нагрев жала в паяльнике происходит равномерно, поскольку оно выступает как нагревательный элемента.
  • Отсутствуют потери, связанные с температурной инерцией;
  • Полностью исключается локальный перегрев конструкции, вызывающий выгорание и окисление жала;
  • Увеличивается срок эксплуатации агрегата и повышается КПД.

Станции, оборудованные термодатчиком, существенно дешевле, чем обычные, что делает их доступными и для профессионалов, и любителей. Точность, практичность и надежность данного оборудования прямо зависят от цифрового управленческого блока.

Простая паяльная станция: материалы для изготовления жала

Главным преимуществом самодельной паяльной станции является ее более низкая, чем у приобретенной на рынке стоимость.

К тому же, изготавливая паяльник и наконечник к нему, вы можете сделать их такими, как нужно именно вам.

Ведь только вы знаете, какие приборы вам приходится ремонтировать чаще всего, и какие жала пригодятся чаще.

Для изготовления жала для паяльника вам понадобятся следующие инструменты и материалы:

  • Планшетки и метчики для нарезки резьбы;
  • Мелкий и грубый напильники;
  • Точилка ножевая небольшого диаметра;;
  • Зажимные клещи или настольные тиски;
  • Небольшой молоток;
  • Плоскогубцы в количестве 2х штук;
  • Паяльник без жала;
  • Деревянная киянка;
  • Линейка;
  • Ножовка по металлу с новым полотном;
  • Набор старых отверток;
  • Плотные перчатки;
  • Кусок медной трубки 8 мм в диаметре;
  • Одножильный медный провод диаметром 4 мм.

Первым делом вам нужно убедиться в том, что разровнены все погнутые участки на трубке и устранены любые неровности. Порежьте трубку на заготовки, корректируя длину ножовкой или труборезом. При данных манипуляциях защищайте свои руки специальными перчатками.

Изготавливаем паяльник для паяльной станции: этапы работ

Для того, чтобы удобно было работать, отрежьте кусок проволоки, длиною 16-25 см. После чего переходим к изготовлению кожуха. Для этого берем отрезки трубки 25х8 мм и наносим отметки через каждые 25 мм.

Для изготовления паяльника рекомендуется использовать новые детали

Для кожухов специалисты советуют использовать обрезки трубочек, длиной 2,5 см и 8 мм в диаметре (5/16 дюймов).

Аккуратно отмеряем отрезки необходимой длинны, нанесём отметины на каждом участке после 2,5 см (гвоздём или же ножовочным острым полотном. Используя ножовку отпиливаем трубки по отметке.

Делать это нужно аккуратно, так, чтобы работа была выполнена безупречно.

Как только вы отпилите верхний кожух, придется начать процесс удаления мелких металлических «лохмотьев», которые попали внутрь трубки при пилении. Отвёрткой нужно зачистить место среза, время от времени прокручивая её и проверяя внутрянку трубки. Не забывайте о том, что расширять отверстия при этом не нужно.

После зачистки трубки возьмите паяльник, и проденьте его в кожух. Входить он должен идеально, так, как будто у вас в руках оригинальное жало. Добившись успешной примерки, обработайте кожух напильником, при этом сгладив края. Однако не нужно переусердствовать.

Вовсе ни к чему вам сейчас сточить лишний кусочек материала.

Этапы изготовления самодельного паяльника:

  1. Из медного или латунного прутика изготавливаем «жало»;
  2. Нарезаем на жале и кожухе резьбу;
  3. Зачищаем и соединяем жало и резьбу;
  4. Изделия полируем и покрываем никелем.

Никелировав жала своего паяльника, вы не только сможете улучшить их внешний вид, но и продлите срок службы изделия. Никель сможет защитить медные жала от коррозии в последующем, и позволит избежать наплавлений олова.

Как сделать паяльник своими руками (видео)

На современном рынке паяльные nano-станции представлены такими моделями, как Энкодер и Atmega 8, однако цена на них довольно высока.

Изготовив паяльную лампу для собственных нужд своими руками вы сможете не только сэкономить средства, но и сделаете такой инфракрасный прибор, который будет служить вам очень долго и преданно.

Так же, для паяния самостоятельно можно изготовить токопроводящий газовый клей или пасту.

Источник: http://6watt.ru/elektrooborudovanie/instrumenty/payalnaya-stantsiya-svoimi-rukami

Паяльная станция

Операция, которую применяют для создания неразъемных соединений, при этом между деталями вводят расплав припоя и флюс называют пайкой. Во время выполнения этой операции температура припоя не должна превышать температуру оплавления деталей.

Детали и припой входят в контакт между собой и при этом их нагревают до температуры, превышающей точку плавления припоя. По мере перехода в жидкое состояние он смачивает детали. Как только, процесс смачивания заканчивается нагревание останавливают. Припой кристаллизуется, и заготовки соединяются.

Оборудование, применяемое для осуществления этой операции, называют паяльной станцией.

Процесс пайки металлов

Из истории пайки и металлургии

Пайку широко применяют в промышленности, быту. Так, в машиностроительной области ее используют при производстве турбинных лопаток, дисков, трубопроводных систем и множестве другой продукции. Пайку используют в производстве электронной аппаратуры различного назначения.

Пайка электронной аппаратуры

К достоинствам этого технологического процесса можно отнести следующее:

  1. Низкотемпературный нагрев соединяемых деталей. это позволяет сохранить структуру и механические параметры материалов.
  2. Этот способ позволяет обеспечить механическую чистоту шва и это позволяет избежать дополнительной механической обработки.
  3. Современные методы пайки позволяют соединять между собой детали из стальных сплавов, цветных металлов и пр.

Пайка принадлежит к древнейшим способам обработки металлов. Ее применение помогало решить множество проблем изготовления посуды, оружия, украшений и пр.

Несколько тысяч лет назад пайку уже широко применяют ремесленники. Так, при проведении раскопок на территории Вавилона были обнаружены золотые изделия, у которых были припаяны отдельные детали.

А на месте древнего Рима были найдены трубы из свинца, входившие в состав водопровода, и собранные с помощью оловянно-свинцового припоя.

Более того, некоторые исследователи убеждены в том, что легендарная шапка Мономаха, хранящаяся в Кремле, собрана из нескольких тысяч элементов выполненных из золота и соединенных пайкой.

Электродуговая сварка

До появления электродуговой сварки, пайка применялась наряду со сваркой, выполняемой в кузне для создания неразъемных соединений деталей из металла. В принципе, можно сказать, что появление электрической сварки существенно остановило развитие пайки и превращения ее в техпроцесс соединения металлических деталей.

Технология твердой пайки

Но появление и быстрое развитие авиационного строительства, космонавтики, микроэлектроники привело к тому, что возник высокий и устойчивый спрос на использование этого метода сборки деталей. В частности, пайку применяют для создания сложных узлов в машиностроении, строительстве разных приборов. В ряде случаев пайка оказалась единственным способом соединения деталей.

Назначение паяльной станции

Паяльная станция, иногда ее называют паяльным станком или установкой – это тип оборудования, применяемый в радиотехнике. Основное назначение этого устройства это выполнение единичной или групповой пайки.

Схема паяльной станции

Это оборудование состоит из следующих составных частей:

  1. Прибора для контроля характеристик и параметров его работы.
  2. Паяльник, который предназначен для пайки при низких температурах.
  3. Пинцет, который участвует в операциях сборки и демонтажа компонентов платы.
  4. Подогревающий фен, его назначение прогрев места пайки, допустимо применять его для групповой пайки деталей.
  5. Источник теплового излучения, его используют для прогревания печатной платы до заданной температуры при выполнении групповой пайки.
  6. Инструменты, использующие в работе вакуум – пинцет и оловотсос.
  7. Вспомогательные инструменты и оснастку – подставки, рамки и пр.
  8. Антистатические браслеты.

Строение наконечника для паяльной лампы

Простые паяльные станции состоят из паяльника, контрольного прибора и держатель для паяльника.

Паяльная станция, в отличие от традиционного паяльника позволяет регулировать и поддерживать температурный режим.

Кроме того, использование разных приспособлений, например, держателя, позволяет повысить безопасность работающего на установке человека.

Так, это приспособление ограничивает возможность прикосновения рабочего к нагретому паяльнику.

Все, поставляемые паяльные станции производят в антистатическом исполнении.

Паяльные станции можно классифицировать по виду нагревателя. Производители выпускают три вида станций.

Инфракрасная паяльная станция

В одних использован нагреватель с нихромовой проволокой, которая намотана на стержень из керамики и закрыта слоем изоляции.

В других используется нагреватель, выполненный из керамического материала, на поверхность которого наносят дорожку из токопроводящего материала. Именно она и генерирует тепло.

Паяльная станция с индукционным нагревателем

В третьих нагревателях использован индукционный нагреватель. В середину катушки устанавливают часть жала, под действием высокочастотной модуляции в нем генерируется тепло.

Разновидности паяльных станций

На рынке можно встретить множество моделей паяльных станций они отличаются функциональными возможностями и, конечно, ценой. Можно попробовать их классифицировать по видам, технологическим возможностям.

Цифровые и аналоговые

Управляющие модули на паяльных станциях могут работать, используя цифровые или аналоговые схемы.

У станций под управлением аналоговой аппаратуры стабилизация температуры происходит следующим образом – то есть, нагреватель работает до той поры, пока сердечник не будет разогрет до определенной температуры. По мере ее достижения произойдет отключение питания.

По мере снижения температуры нагреватель будет включен снова и будет продолжать нагревать жало. В системе управления паяльника задействованы набор электронных компонентов и датчик температуры.

Именно они и формируют сигналы, которые включают и выключают нагревание реле.

Аналоговая паяльная станция

Основное преимущество аналоговой системы – низкая стоимость, но вместе с этим, существенным недостатком является недостаточная точность функционирования и это нередко приводит к перегреву паяльника. Это порождает излишний нагрев деталей и быстрый износ жала паяльника, что приводит к его частой замене.

Цифровая паяльная станция

Цифровые станции работают под управлением контролера, в который зашита программа, которая регулирует работу устройства. Цифровая система управления показывает куда более лучшие результаты, чем аналоговая, в частности, в точности поддержания заданных температурных параметров.

Индукционные устройства

В паяльной станции индукционного типа разогрев паяльника происходит за счет токов высокой частоты, разогрев жала происходит до так называемой точки Кюри.

Индукционные устройства для пайки

По ее достижении свойства ферромагнитного покрытия изменяют и разогрев останавливается.

Бесконтактные станции

Станции этого класса применяют для ремонта и демонтажа схем, кроме того, с их помощью, возможно, осуществление микросхем с большим количеством контактов.

Читайте также  Резка пенопласта своими руками с помощью нихрома

В работе таких станций применяют различные принципы:

  • термовоздушный;
  • инфракрасный;
  • комбинированный.

Комбинированные паяльные станции сочетают в своем устройстве другие виды оборудования, например, термофен и паяльник.

Бесконтактная станция Lukey 852D+ для пайки

По внешнему виду, такое устройство похоже на паяльник, который оснащен электронным блоком управления температурой.

Контактные станции могут работать с двумя типами припоев – оловянно-свинцовыми и бессвинцовыми.

Бессвинцовый припойОловянно-свинцовый припой

Последние станции отличаются тем, что в их комплект входит паяльник мощностью в 160 Вт.

Это вызвано тем, припои, не содержащие свинец, обладают высокой температурой плавления.

Такие станции комплектуют регулятором мощности, и это позволяет их использовать для работы с припоями, с низкой температурой плавления.

Демонтажные паяльные станции

Существующие паяльные устройства можно разделить на монтажные и демонтажные. К первой группе относят те, которые осуществляют пайку деталей на плате, но далеко не каждая из них может быть использована для разбора какой-либо паяной конструкции.

Для выполнения демонтажных работ применяют специальные станции. В составе такого оборудования работает компрессор, который задействован на отборе припоя из зоны работы. То есть припой, разогретый до определенной температуры, отсасывается с поверхности платы и собирается в отдельную емкость.

Демонтажная паяльная станция

Кроме того, на практике применяют установки, которые можно использовать для сборки плат и для их демонтажа. В комплект таких устройств входят паяльники с разной мощностью.

Комбинированные термовоздушные паяльные станции

Термовоздушные устройства используют в качестве основания для сборки комбинированных установок. Эти модели широко представлены на рынке. По сути, это комплекс, состоящий из термического фена и паяльника.

Существует множество модификаций приборов этого типа они отличаются от базовой модели маркой нагнетателя. В рукоятке фена устанавливают воздушную турбину. Такое решение позволило исключить из состава станции воздухоподводящий рукав.

Работа со станцией стала более комфортной. Кроме того, в комплекте станции установлен встроенный блок питания. В состав этого устройства могут быть включены дымопоглотители, демонтажный пистолет и прибором для пайки бессвинцовыми припоями.

Паяльная станция 852D+

В состав комбинированных станций входит компрессор, который может подавать воздух в рабочую зону, а может откачивать его оттуда. С помощью него, припой попадает в специальную емкость. Это может быть полезно при монтаже микросхем в приборы.

Инфракрасные паяльные станции

Паяльные устройства этого класса были разработаны для решения непростых технологических проблем. Среди них есть и также:

  • установка и демонтаж элементов разных габаритов;
  • понижение температуры нагрева элементов выполненных из полимерных материалов;
  • устранения потребности применения для выполнения монтажных работ большого количества насадок, которые приспособлены для работы с разными моделями микросхем.

Станции этого класса все чаще применяют для ремонта и обслуживания компьютеров и другой техники.

Любая ИК станция – это комплекс узлов и оборудования, состоящий из:

  • устройства предварительного нагрева;
  • верхнего нагревающего устройства;
  • стол для фиксации обрабатываемой платы;
  • блок, отвечающий за контроль температуры и содержащей в своей конструкции датчики температуры и микроконтроллер.

ИК – станции можно назвать оптимальным решением для работы с платами большого размера, например, материнских.

Верхнее нагревающее устройство обладает высокой мощности и это позволяет ему удалять платы большого размера. Нижнее нагревающее устройство предотвращает деформацию текстолита, которая может произойти в результате локального нагрева.

Разновидность инфрокрасной паяльной станции

Конструкция стола предназначена для надежного закрепления обрабатываемой платы, а предустановленная система, контролирующая температуру, довольно качественно настраивает ее в определенных контрольных точках.

Задача работника, эксплуатирующего станцию этого класса, сводится к настройке температурных режимов. Вся остальная работа перекладывается на станцию.

ИК – устройства можно классифицировать по типу нагревателя – керамические и кварцевые. В керамических устройствах применяют элементы, отличающиеся высокой наработкой на отказ и надежностью. Кварцевые менее инерционны и обеспечивают однородной областью прогрева.

Паяльник с керамическим нагревателем

Использование инфракрасных станций обеспечивает равномерный нагрев места работы.

Станции этого типа отличаются высокой ценой и его относят к профессиональному оборудованию.

Типы нагревательных элементов паяльников

Электронная техника постоянно совершенствуется и в одной микросхеме можно насчитать миллионы деталей, например, транзисторов. Совершенствование этих элементов приводит к тому, что использовать традиционные схемы монтажа становится невозможно, причиной тому стало и то, что детали расположены на плате очень плотно.

Нагревательные элементы паяльников

Именно поэтому широкое распространение получили паяльные станции, которые более приспособлены для работы с платами.

Термофен паяльной станции

Как уже отмечалось, большинство станций предназначены для сборки плат, то есть припаять с их помощью можно любую деталь, а вот отпаять – это уже довольно сложно.

Для решения этой задачи применяют прибор под названием термофен. Он позволяет выполнять работы с применением горячего воздуха.

Инфракрасный нагреватель

Их применяют в большом количестве устройств начиная от простых обогревателей, до различного технологического оборудования, которое используют местный нагрев.

В частности, нагреватели этого типа нашли свое применение в работе паяльных устройств для работы с печатными платами.

Дополнительные возможности паяльных станций

Для производства демонтажных работ в состав паяльных станций могут входить термопинцеты.

Паяльная станция с термопинцетами

Это устройство похоже на смесь паяльника и пинцета. Этот инструмент приспособлен для работы с элементами, имеющими два вывода.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: http://StankiExpert.ru/spravochnik/svarka/payalnaya-stanciya.html

Индукционный паяльник: принцип работы, устройство и особенности выбора паяльной станции

Электрикам, электронщикам и людям других близких профессий прекрасно известно понятие пайки и инструмент для этих целей — паяльник.

Его устройство тоже не вызывает особого недоумения, так как строится на элементарных понятиях. А вот индукционный паяльник известен далеко не всем. Принцип его действия сможет объяснить даже не каждый электрик.

Хотя в основу работы такого прибора положены самые обычные законы физики.

Сегодня в большей степени распространено использование обычных паяльников или паяльных станций, принцип работы которых основан всё на том же использовании нагрева рабочей поверхности за счёт сопротивления проводника. Это дёшево, просто и удобно. Но проблемы, возникающие в процессе пайки, всё же есть.

Специалистам, которые сталкиваются с этим ежедневно, все они хорошо известны: большое потребление мощности, низкий КПД, перегрев в месте контакта жала. Более того, для различных видов спаиваемых частей устройства приходится использовать то же разные. Хотя паяльные станции частично помогают решить подобную проблему.

Совсем по-другому обстоит дело с устройством под названием индукционная паяльная станция. И это не удивительно, ведь в основе работы таких систем стоят кардинально иные законы физики.

А это позволяет не только проводить пайку более удобно, но и избежать множества неприятных моментов, возникающих в процессе работы. И всё благодаря применению индукции.

Принцип работы паяльного элемента

Принцип действия индукционного паяльного прибора основан на действии электромагнитной индукции. И для начала стоит рассмотреть основы действия паяльного элемента, потому что именно он является основной частью паяльника. Устройство прибора:

  1. Наконечник;
  2. Индукционная катушка;
  3. Экранирующий элемент;
  4. Ферромагнитное покрытие;
  5. Ручка;
  6. Провод.

При подаче на индукционную катушку токов высокой частоты формируется электромагнитное поле.

Жало же имеет слой ферромагнитного материала, который под действием электромагнитного поля начинает перемагничиваться.

Это вызывает возникновение вихревых токов, в результате чего происходит выделение большого количества тепла. Именно оно и нужно для пайки.

Плюсы такого метода вполне очевидны: при работе разогревается непосредственно само жало, что способствует не только равномерному нагреву, но и исключению тепловой инерции, присущей обычным паяльным установкам.

Это же позволяет предотвратить перегрев, что увеличивает его срок эксплуатации. Отсюда же вытекает и повышение КПД.

Система управления нагревом

Хотя паяльный элемент и выполняет основную функцию, но без подачи электроэнергии ничего не получится. И каждая паяльная станция с индукционным принципом действия имеет блок управления, который и регулирует нагрев.

Для управления нагревом можно использовать два способа:

  1. На жало устанавливается датчик температуры, который подключается к цифровому блоку, управляющему процессом. Подобная схема используется чаще в дешёвых моделях.
  2. Использование метода стабилизации температуры SmartHeat® более предпочтительно и используется в фирменных, более дорогих прототипах. Основывается он на изменении возможностей ферромагнитного вещества. При достижении точки Кюри ферромагнетики, покрывающие жало паяльника, теряют свои свойства и перестают греться. Такой способ контроля за нагревом называется «умный нагрев».

Каждый способ имеет свои преимущества и негативные стороны. Первый по карману даже любителю, что делает его наиболее доступным.

Второй для пайки в разных случаях требует смены жала-картриджа с различной точкой Кюри. Помимо этого, он малодоступен из-за своей стоимости.

Выбор подходящей модели

Основным критерием при выборе необходимой модели может служить лишь сфера применения паяльной станции. Если подразумевается использование на производстве или в профессиональных целях, то рекомендуется выбирать приборы с «умным нагревом», хотя и стоят они более 1 тыс. у.е.

Любителям же предпочтительнее использовать системы с цифровым блоком. Их вполне хватит для качественной и удобной работы.

Правда, в таких вариантах будет отсутствовать фен, но его можно купить и отдельно.

Удобен такой вариант ещё и тем, что нет необходимости каждый раз подбирать наконечник с заданной точкой Кюри, а это сильно упрощает работу.

Можно ли сделать своими руками

Любители всё создавать своими силами обязательно заинтересуются возможностью создать индукционную станцию самостоятельно. Тем более учитывая ценовую таблицу, сделать это захочется не только «самоделкиным».

И здесь желающих сэкономить хочется разочаровать. Теоретически, конечно, сделать можно всё.

Но по своей конструкции для самостоятельного изготовления паяльный элемент слишком сложен.

Что же касается цифрового блока, то создать его можно и самому, но здесь теряется смысл, так как обойдётся это практически в ту же сумму, сколько будет стоит целая китайская паяльная станция.

Источник: https://220v.guru/fizicheskie-ponyatiya-i-pribory/payalniki/indukcionnyy-payalnik-i-princip-raboty-payalnoy-stancii.html

Понравилась статья? Поделить с друзьями: