Назначение паяльника известно даже людям, далёким от электрики. Говорить о тех, кто в этой сфере работает и вовсе не приходится – для них это просто незаменимый помощник. И рынок, с учётом этого, предоставляет огромное количество приборов, отличающихся по множеству параметров. Но не во всех случаях тратиться целесообразно, ведь можно сделать полноценный паяльник своими руками, не обладая какими-то специфическими знаниями.
Самодельный паяльник
Покупать паяльник имеет смысл, если работать им приходиться постоянно, или как минимум довольно часто. Но если это инструмент, который бо́льшую часть времени пылится на полке, то тратиться особого смысла нет. Тем более что вполне можно самостоятельно сделать полноценный аппарат необходимой мощности, учитывая вероятные потребности.
Безусловно, для того, чтобы знать, как сделать паяльник своими руками, нужно понимать его устройство и принцип работы. Ведь несмотря на внешнюю простоту, есть некоторые нюансы, которые предпочтительнее знать прежде, чем приступать к работе.
Строение и принцип работы
Паяльники имеют крайне простое устройство: медный стержень, взаимодействующий с нагревательным элементом, помещены в своего рода трубку, выполняющую роль корпуса. К нагревателю подсоединяется термостойкий питающий провод. И всю конструкцию завершает ручка из материала с малой теплопроводностью.
Под действием электрического тока нагревательный элемент (к примеру, нихромовая спираль) передаёт тепловую энергию на медный стержень, называемый жалом. Жало, имея высокую теплопроводность, нагревается, что позволяет производить пайку.
Зная, как устроен паяльник, вполне можно сделать его своими руками. Причём реализовать эту идею разными способами, учитывая потребности в отдельно взятой ситуации.
Паяльник на 220 вольт на резисторе
Вариант с напряжением 220 В, в первую очередь, хорош тем, что не требует поиска блока питания. При этом в зависимости от конкретных нужд его мощность можно сделать разной, что позволяет создать электропаяльник своими руками как для пайки мелкой техники, так и молотковый для запайки баков, кастрюль и прочей металлической утвари.
Для начала нужно приготовить части, которые потребуются в процессе изготовления паяльника :
В зависимости от того, какие работы рассчитано выполнять в будущем сделанным паяльником, нужно выбирать его мощность. А уже исходя из этих данных необходимо проводить расчёты.
Здесь стоит вспомнить школьный курс физики, а в частности формулу мощности и закон Ома. Для упрощения расчёта предполагается взять за пример резистор на 100 Ом. Учитывая, что ток будет 2,2 А, при использовании подобного резистора паяльник станет потреблять 484 ватта, а это, конечно, чересчур много. Следовательно, необходимо напряжение снизить. Поможет в этом гасящее сопротивление на 300 Ом и конденсатор 10 мкФ до 300 В. Таким образом получится в четыре раза снизить ток, т. е. примерно до 0,5 ампера, что позволит получить напряжение на резисторе в 55 В.
Когда необходимые расчёты выполнены, можно перейти непосредственно к решению вопроса как сделать паяльник в домашних условиях, т. е. к его механической сборке.
Здесь главное правильно расположить жало в резисторе. Для того чтобы надёжно его зафиксировать и уменьшить зазор между медным прутом и резистором, следует залить его силикатным клеем. Это также поможет защитить деталь от вероятности появления в процессе работы трещин.
Для усиления изоляции в местах соединения проводов и нагревательного элемента лучше дополнительно намотать асбестовую нить . Нелишним будет использование для этих целей дополнительно и керамической втулки. Всё это сделает самодельный паяльник более безопасным и надёжным.
Теперь остаётся полученную конструкцию поместить в подходящую железную трубку, на которую насаживается ручка из дерева или текстолита. В отверстие ручки пропускается провод как в классическом паяльнике для подключения к сети питания.
Маломощный минипаяльник из ручки
Довольно часто использование мощных моделей неудобно и нецелесообразно. Особенное это касается работ, проводимых при ремонте мелкой бытовой техники, пайки smd и других чувствительных к высоким температурам элементов. В таких случаях очень кстати пригодится низковольтный, небольшой, лёгкий и удобный паяльник с тонким жалом. И здесь нелишним будет знать, как сделать мини паяльник своими руками, ведь предполагаемые затраты в таком случае будут куда меньше, нежели в случае покупки заводской модели.
Как обычно, всё начинается с подготовки деталей и частей, который потребуются в процессе работы.
- Медная проволока диаметром около 1 миллиметра.
- Ненужная шариковая ручка, исполняющая роль корпуса.
- Небольшой кусок текстолита размерами 30 на 10 миллиметров.
- Немного стальной проволоки диаметром 0,8 миллиметра.
- Так как паяльник из резистора, то используется резистор на 5–10 Ом.
Первым делом подготавливается сам резистор. Для этого необходимо очистить его от краски. Сделать это можно по-разному: просто соскрести её ножом, подключить питание и дать прогреться, после чего снять краску или стереть её растворителем. После этого удаляется одна из ножек, а в этом месте аккуратно высверливается отверстие сверлом в 1 мм, как раз чтобы вошла подготовленная медная проволока. При этом особое внимание стоит обращать на то, чтобы она не касалась корпуса резистора. Поэтому стоит отверстие обработать чуть большим сверлом – раззенковать.
На обрабатываемой стороне резистора, на самой чашечке, делается небольшой пропил, куда впоследствии должна лечь петля токовода. Его же делают из стальной проволоки, изогнув таким образом, чтобы получилась петля, которая и будет ложиться в выпиленную канавку-пропил.
Теперь берётся кусочек текстолита, которые выпиливается таким образом, чтобы один его конец хорошо входил в корпус шариковой ручки. Здесь же с двух сторон напаиваются контакты, к которым впоследствии будут подсоединены питающие провода. Другая сторона текстолитовой пластины делается чуть шире, чтобы не входить в корпус ручки. Здесь также напаиваются контакты, к которым будут подсоединяться токоведущие части от резистора. Внешне полученная заготовка напоминает своеобразную букву «Т» примерно как на рисунке:
Теперь все детали нужно собрать. Проволока с петлёй размещается в соответствующий паз на транзисторе, её концы припаиваются к контактам на текстолитовой пластинке.
В отверстие транзистора вставляют медное жало . При этом нелишним будет сделать защиту из слюды или подобного материала, чтобы в процессе нагрева жала, не повредился сам резистор.
В корпус от шариковой ручки пропускают провода, которые припаивают к контактам с тонкой стороны текстолитовой пластинки – это будет питание. Саму же пластинку после этого также располагают в корпусе ручки.
Когда основа паяльника из резистора своими руками собрана, стоит подумать о питании. Для этого подойдёт блок питания напряжением до 15 вольт. Хотя лучше всего использовать 9–12 В – это оптимальное для работы подобного прибора напряжение.
Как можно заметить, имея минимальное количество материалов, которые без труда найдутся практически в каждом доме, можно сделать отличный и безопасный самодельный паяльник на 12 вольт, не обладая высокими познаниями в электрике и электронике.
Автономный прибор на аккумуляторе
Кому часто приходиться работать «в поле» знают, что наличие розетки, куда можно подключить стационарный паяльник, далеко не всегда имеет место. Следовательно, нелишним будет иметь в запасе автономный его налог. Конечно, производить пайку, требующую мощной модели, не получится, но большинство работ всё же выполнить такой микропаяльник способен. Поэтому вполне целесообразно сделать аккумуляторный паяльник своими руками, чтобы упростить работу в ряде случаев.
Почти все детали, входящие в состав беспроводной модели паяльника, найдутся почти в каждом доме. Поэтому перед началом работы нужно подготовить :
Когда всё готово, можно приступать непосредственно к сборке паяльника. И для начала нужно сделать нагревающий элемент: нихромовую нить необходимо намотать на подготовленную медную проволоку диаметром 2 мм в виде спирали. При этом длину придётся определять опытным путём. Так, нагрев спирали должен достигать температуры от 300 до 450 градусов Цельсия.
Теперь на эту же проволоку нужно надеть кусочек термостойкой трубки и уже на неё намотать отмеренную нихромовую нить. На её концы одеваются трубки меньшего размера, после чего на всю получившуюся конструкцию надевают трубку самого большого диаметра. Теперь медную проволоку, находящуюся внутри, можно аккуратно вынуть.
Полученный нагревательный элемент остаётся поместить в отрезанный подходящего размера кусочек антенны. Сюда же вставляется жало и закрепляется с помощью самореза.
В общем-то, вся основа уже готова. Остаётся лишь припаять к спирали провода для питания и поместить всё в корпус.
Для того чтобы предотвратить возгорание, между трубкой с нагревающим элементом и корпусом необходимо вставить кусочек какого-либо негорючего материала .
В итоге получился дешёвый, надёжный и удобный инструмент из подручных средств для пайки в полевых условиях.
Такой инструмент, как паяльник, является незаменимым для радиолюбителей, а вот далекие от электронной техники и компонентов люди не считают его вещью первой необходимости. Иногда случаются ситуации, исправить которые можно лишь при помощи этого инструмента, а если его нет, то что делать? Если проблема носит разовый характер, то нет необходимости идти в ближайший магазин и приобретать дорогое изделие. Можно приложить немного усилий и при помощи нехитрых комплектующих собрать самодельный паяльник. Существует масса вариантов сборки этого приспособления - рассмотрим некоторые из них.
Аппарат из резистора
Это очень простое, но необычайно надежное устройство. В домашних условиях его можно применять по-разному. В зависимости от конструкции и мощности им можно паять микроэлектронику вплоть до ноутбуков. Большой прибор позволяет даже запаять бак или любое другое крупное изделие. Рассмотрим, как сделать паяльник своими руками.
Схема интересна тем, что в качестве нагревателя применяют резистор, подходящий по мощности. Это может быть ПЭ или же ПЭВ. Запитывается нагреватель от бытовой сети. Эти гасящие сопротивления дают возможность решать различные по масштабу задачи.
Проводим расчеты
Прежде чем перейти к сборке, следует выполнить некоторые вычисления. Так, для изготовления устройств с из резисторов достаточно вспомнить закон Ома из школьного курса физики и формулу мощности.
К примеру, у вас имеется подходящая деталь типа ПЭВЗО номиналом 100 Ом. Вы собрались на ее основе создать инструмент для использования в бытовых электрических сетях. С помощью формы вы легко посчитаете параметры. Так, при токе 2,2 А самодельный паяльник будет потреблять 484 Вт мощности. Это очень много. Поэтому при помощи гасящих сопротивление элементов нужно снизить ток в четыре раза. После этого показатель уменьшится до 0,55 А. Напряжение на нашем резисторе будет в пределах 55 В, а в домашней сети - 220 В. Номинал гасящего сопротивления должен быть 300 Ом. В качестве этого элемента подойдет конденсатор под напряжение до 300 В. Его емкость должна быть 10 мкФ.
Паяльник 220В: сборка
Возможно, клей и ухудшит немного отдачу тепла, однако он будет демпфировать систему из стержня и нагревательной спирали. Это позволит предохранить керамическое основание резистора от возможных трещин.
Еще слой клея защитит от люфта в этом важном узле. Жилы проводов будут выведены наружу через отверстие в трубке-прутке. Эта схема поможет вам понять, как сделать паяльник надежным, эффективным и недорогим, а также безопасным.
Чтобы не было неприятностей, лучше усилить изоляцию там, где жилы будут подключены к нагревателю. Для этого подойдет асбестовая нить, а также втулка из керамики на корпусе. Дополнительно можно применить эластичную резину в том месте, где электрический шнур войдет в ручку.
Вот так очень просто сделать паяльник своими руками. Мощность его может меняться. Для этого требуется просто заменить конденсатор в цепи.
Мини-паяльник
Это еще одна простая схема. Таким инструментом можно работать с различными миниатюрными устройствами или деталями. С ним вы без труда сможете демонтировать и запаивать маленькие радиодетали и микроконтроллеры. Материалы для создания этого изделия есть у каждого мастера. Вы узнаете, как сделать паяльник, а затем сможете его без труда собрать из подручных материалов. Питание будет обеспечиваться от бытового трансформатора - подойдет любой от кадровой развертки старого телевизора. В качестве жала используется кусок 1,5-мм проволоки из меди. Отрезок 30 мм просто вставляется в нагревательный элемент.
Изготавливаем трубку-основание
Это будет не просто трубка, а основание нагревательного элемента. Ее можно свернуть из медной фольги. Затем она покрывается тонким слоем специального электроизоляционного состава. Состав этот также очень просто и легко изготовить. Достаточно смешать тальк и силикатный клей, смазать трубку и высушить ее над газом.
Делаем нагреватель
Чтобы наш паяльник, своими руками сделанный, мог достойно выполнять свои функции, для него нужно намотать нагреватель. Делать это будем из куска нихромовой проволоки. Для решения задачи возьмем 350 мм материала толщиной 0,2 мм и намотаем на подготовленную трубку. Когда вы будете наматывать проволоку, укладывайте витки очень плотно друг к другу. Не забудьте оставить прямые концы-выводы. После намотки смажьте спираль смесью талька и клея и дайте ей высохнуть до полного запекания.
Завершаем проект
Третий этап представляет собой дополнительную изоляцию и монтаж нагревателя в жестяной корпус.
Работу эту нужно выполнять очень аккуратно. Концы которые выходят из нашего нагревателя, стоит также обработать изоляционным материалом. Кроме того, обработайте смесью все полости, которые могли возникнуть от недостатка аккуратности.
Технологический процесс изготовления этого инструмента предусматривает защиту выводов нагревателя термостойким изоляционным материалом и протягивание шнура через отверстие в ручке паяльника. Прикрутите концы провода питания к выводам нагревателя, затем все тщательно заизолируйте.
Осталось запаковать нагревательный элемент в корпус из жести, а затем ровно посадить его на место.
Теперь можно пользоваться этим изделием. Если вы все сделали правильно, получится отличный паяльник, своими руками собранный. С его помощью вы сможете спаять много интересных схем.
Миниатюрная конструкция из непроволочного резистора
Этот инструмент подойдет для мелкой работы. С ним очень удобно паять различные микросхемы, SMD-детали. Схема изделия проста, со сборкой не будет никаких сложностей.
Нам понадобится резистор типа МЛТ от 8 до 12 Ом. Мощность рассеивания должна быть до 0,75 Вт. Также подберите подходящий корпус от автоматической ручки, медный провод сечением 1 мм, кусок стальной проволоки толщиной 0,75 мм, кусок текстолита, провод с термостойкой изоляцией.
Прежде чем собирать этот паяльник своими руками, счистите краску с корпуса резистора.
Это легко делается при помощи ножа либо жидкости с ацетоном. Теперь можете смело отрезать один из выводов резистора. Там, где был выполнен срез, высверлите отверстие, а затем обработайте его зенкером. Там будет монтироваться жало.
В самом начале диаметр отверстия может быть равен 1 мм. После его обработки зенкером жало не должно соприкасаться с чашкой. Оно должно находится в корпусе резистора. С внешней стороны чашки изготовьте специальную канавку. На ней будет держаться токоотвод, который также станет удерживать нагреватель.
Теперь делаем плату. Она будет состоять из трех небольших частей.
С широкой стороны подсоедините к ней токоотвод из стали, в средней части будет закреплен корпус от ручки. На узкой части устанавливается второй оставшийся вывод резистора.
Прежде чем начать работать с этим инструментом, оберните жало тонким слоем изоляционного материала. Вот так просто и легко вы получили маломощный мини-паяльник 40 Вт.
Естественно, для профессионалов сегодня предлагаются серьезные и термовоздушные фены, но эти устройства очень дорогие и доступны лишь для мастеров из сервисных центров по ремонту компьютеров, ноутбуков и мобильных устройств. Домашнему мастеру это оборудование малодоступно ввиду своей стоимости. Надеемся, эта статья подскажет, как сделать паяльник своими руками быстро и просто.
Словосочетание «Паяльник из резистора» вполне адекватно соотносится со словосочетанием «Деньги из воздуха». Смысл един – получить что-то из ничего. Это не безумная попытка «опрокинуть» огромный ассортимент заводских паяльников, который есть на прилавках магазинов торгующих электротехнической продукцией. Впрочем, есть пока, при этом не везде, а где есть сейчас может не быть потом. Жизнь штука изменчивая, тем более даже самый дорогой может сгореть в такой неподходящий момент - так сказать, на самом интересном месте. А резисторы ПЭВ (проволочные - эмалированные - влагостойкие) были, есть и будут. Так, что зарекаться не стоит.
Вот они «двое из ларца». Сопротивление левого, в прошлом резистора, а ныне нагревательного элемента 1019 Om, при напряжении 220V он потребляет 210mA и его реальная мощность составляет 46,2W. Сопротивление нагревательного элемента второго паяльника 1553 Om, при 220V токопотребление 140mA и это будет 30,8W. Использовать их весьма удобно и комфортно в тандеме с регулятором мощности. Нагреватели из резисторов ПЭВ выдерживают температуру нагрева несравненно большую, чем температура плавления олова. Подозреваю, что изобретён метод превращения этих резисторов в нагревательные элементы одновременно с началом их производства. Широкого применения, среди радиолюбителей, эта технология изготовления паяльников не получила и виной тому сложность в том чтобы подобрать а тем более сделать подходящие держатели (ручки) для таких паяльников. Трудность и в выборе материала и в самой конструкции.
Но если удаётся найти что-то подходящее для корпуса – держателя будущего паяльника, то процесс изготовления сводится к элементарной фиксации подводящих напряжение проводов методом их скрутки с контактами резистора.
Здесь корпус – держатель это бывшая соединительная вилка - «мама» от трёхпрограммного радио «Электроника».
А здесь держатель был им всегда, но только в устройстве сварки полиэтиленовой плёнки. Где также в качестве нагревателя использующего мощный резистор ПЭВ, причём изделие это промышленного изготовления.
Расчёт резистора
Определение необходимого по номиналу резистора вовсе не обязательно вести с самого начала методом подбора, ориентировочно можно и посчитать. «Оттолкнуться» вполне допустимо и от замеров приведённых выше. Так при мощности паяльника 30,8W - сопротивлении резистора 1553 Om. А нужно, к примеру, ровно 30W. Считаем методом вычисления пропорции, только не прямой, а обратной. Ведь в данном случае уменьшение (мощности) достигается путём увеличения (сопротивления).
Для простоты возможных дальнейших расчётов предлагаю округлить величину в 1594,4 Om до 1600 Om – расчеты-то всё равно будут не совсем точные, +/- пару ватт по мощности.
- Р, Вт D L H d
- ПЭВ 3 14 26 28 5,5
- ПЭВ 7,5 14 35 28 5,5
- ПЭВ 10 14 41 28 5,5
- ПЭВ 15 17 45 31 8
- ПЭВ 20 17 50 31 8
Паяльник из резистора ПЭВ не нужно заземлять, его не пробьёт на массу, главное хорошо изолировать его контакты в месте соединения с проводами питания. Больше того - не обязательно для нагрева использовать 220V. Например: если возьмите для паяльника резистор ПЭВ 7,5 сопротивлением 75 Ом и подадите на него 12 вольт постоянного напряжения, то получите миниатюрный паяльник, удобный для пайки СМД, с токопотреблением 500 мА и мощностью нагревательного элемента чуть более 7 Вт. Ни у каждого возле дома есть магазин электротоваров и не все живут в городах, однако это не причина чтобы не иметь нужного паяльника. Рассуждал о насущном, Babay.
Форум по паяльному оборудованию
Обсудить статью КАК СДЕЛАТЬ ПАЯЛЬНИК
radioskot.ru
ПАЯЛЬНИК ИЗ РЕЗИСТОРА
Рекомендую читателям журнала легко рассчитываемый, простой в изготовлении и очень надежный электропаяльник. У меня дома, например, таких несколько: от «крохотульки» для работ с микроэлектроникой до мощного «колуна», с помощью которого латаю прохудившиеся металлические баки, ремонтирую фильтры скважин и другие крупногабаритные детали. Причем нагревательным элементом у каждого электроприбора служит… резистор соответствующей мощности (тип ПЭ или ПЭВ), питаемый от бытовой электросети напряжением 220 В. Гасящие сопротивления, если без них не обойтись, реактивные, точнее, емкостные, позволяющие решать довольно сложные электротехнические задачи при минимальных размерах самих устройств.
Как показала практика, для проведения расчетов при изготовлении паяльников с резисторными нагревателями достаточно знать закон Ома (I=U/R), элементарную формулу мощности (P=IU) да сносно пользоваться четырьмя действиями арифметики.
Допустим, что, располагая остеклованным резистором ПЭВ30 с номиналом 100 Ом, вы надумали на его основе сделать паяльник для работы от электросети напряжением 220 В. Обратившись к приведенным выше соотношениям, нетрудно определить искомые данные: ток 2,2 А, потребляемая мощность 484 Вт. Но…
Фигурирующий в наименовании используемого резистора 30-ваттный параметр - это мощность рассеивания, при которой ПЭВЗО может длительное время (тысячи часов!) сохранять, заметно не накаляясь, свой номинал. Вмонтированный же в качестве нагревателя в паяльник (разумеется, со вставленным медным стержнем-теплоотводом), этот резистор должен и может рассеивать мощность, во много раз превосходящую паспортную.
Правда, 484 Вт для него тоже будут непосильными - оплавится. Учитывая это, понизим (например, в четыре раза) мощность, приходящуюся на 100-омный ПЭВ30, включив последовательно с ним специальное гасящее сопротивление. Тогда ток, который будет протекать по такой цепи, тоже уменьшится и станет равным, по расчетам, 0,55 А. А это значит, что падение напряжения на резисторе-нагревателе теперь составит лишь 55 В.
Но в сети 220 В. Следовательно, 165 В - доля гасящего сопротивления, номинал которого, согласно известному со школьной скамьи закону электротехники, должен быть равен 300 Ом. В качестве такого элемента цепи как нельзя лучше подойдет конденсатор (например, типа МБГЧ), рассчитанный на рабочее напряжение 250-300 В.
Из теории знаем, что эквивалентное сопротивление конденсатора емкостью 1 мкФ на частоте 50 Гц равно приблизительно 3 кОм. Нам же нужно 300 Ом. Учитывая это, емкость гасящего конденсатора выбираем в 10 раз большую, то есть равную 10 мкФ.
Итак, необходимые данные получены. Теперь можно переходить непосредственно к изготовлению самого паяльника.
Стержень вытачивают (или приобретают с последующей доработкой); материал - красная медь, диаметр - с минимальным (по отношению к внутреннему отверстию выбранного резистора) зазором, который при сборке рекомендуется заливать силикатным конторским клеем (на рисунке условно не отображено). Клей хотя и ухудшает теплопередачу от нагревателя, зато демпфирует систему «медный стержень - нихромовая спираль», предохраняя хрупкое керамическое основание остеклованного резистора от появления трещин. К тому же кристаллизовавшаяся клеевая прослойка практически исключает возникновение люфта в основном узле паяльника.
Паяльник на основе резистора:
1 - жало (медный стержень), 2 - резистор, 3 - нити асбестовые, 4 - электрошнур, 5 - втулка керамическая, 6 - рукоятка (пластмасса на основе термореактивных смол), 7 - втулка резиновая, 8 - корпус-трубка металлический, 9 - болт М4 (3 шт.), 10 - изоляция (лакоткань), 11 - кожух металлический.
Что касается токопроводящих жил, привариваемых к клеммам резистора, то их, казалось бы, можно просто вывести наружу через отверстие в трубке-корпусе. Но при большой мощности паяльника трудно избежать расплавления и обгорания изоляции у шнура (а там недалеко и до короткого замыкания). Поэтому лучше подстраховаться, усилив изоляцию в месте подсоединения жил к резистору термостойкой асбестовой ниткой (с последующей пропиткой силикатным клеем) и установив керамическую втулку на корпусе-трубке. Не будет лишним и дополнительное использование эластичной (резиновой) втулки на вводе электрошнура в рукоятку паяльника. О самодельном низковольтном паяльнике читайте по ссылке.
Последний совет. Мощность паяльника можно оперативно изменять, добавляя или снижая емкость конденсаторов в батарее. Например, чтобы побыстрее разогреть рабочий стержень, бывает достаточно вместо используемых 10 мкФ включить параллельно еще два таких же. Суммарная электроемкость батареи возрастет тогда втрое. По мере достижения требуемой температуры мощность можно снижать, оставляя подключенными, скажем, 20 мкФ (при длительной работе ограничиваются даже прежними 10 мкФ). Более того, если масса у разогретого стержня солидная, то отдают, случается, предпочтение паяльнику с гасящей емкостью, реальный номинал у которой меньше необходимого, и лишь изредка (причем ненадолго) подсоединяют резерв - всю батарею конденсаторов.
Возможно, изложенные выше подробности изготовления и расчета резисторных паяльников покажутся кому-либо не слишком актуальными, но, думаю, пригодятся не только начинающим самодельщикам.
Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.
modelist-konstruktor.com
:: ПАЯЛЬНИК ИЗ РЕЗИСТОРА::
Как сделать паяльник для маленьких деталей на основе резистора. Как известно, пайку миниатюрных радиодеталей удобнее осуществлять малогабаритным, - размером с авторучку, паяльником. Он должен быть низковольтным и гальванически изолирован от сети. Это обезопасит радиолюбителя от поражения электрическим током, уменьшит вероятность пробоя статическим электричеством, например, полевых транзисторов с изолированным затвором. Для этих целей подойдет предлагаемый микропаяльник, который может быть изготовлен буквально за несколько часов. Мощность паяльника достигает 15 Вт при напряжении питания около 12 В, температура на конце жала составляет 250°С.
Нагревательный элемент паяльника готовый - им служит металлоплёночный резистор типа МОН мощностью 2 Вт и номинальным сопротивлением 10 Ом, Резистор опускают на несколько минут в ацетон или растворитель, чтобы размягчилось лакокрасочное покрытие, а затем осторожно, стараясь не Повредить токопроводящего слоя, соскабливают ножом краску. Удалив кусачками выводы резистора, в центре одного из торцевых контактных колпачков высверливают отверстие диаметром 2,5 мм, чтобы открыть доступ к отверстию в керамическом основании резистора.
Из стальной проволоки навивают на стержне диаметром, несколько меньшим диаметра резистора, теплозащитную пружину из 10 витков, надевают пружину на. конец резистора, в котором не сверлили отверстия, так, чтобы 2 витка ее оказались на токопроводящем покрытии. Оставшуюся часть пружины растягивают настолько, чтобы зазор между витками составлял около 1 мм, и изгибают на конце петлю диаметром примерно для подключения проводника питания.
Возможен и другой вариант крепления пружины, который может оказаться не менее надежным, В этом случае колпачок резистора опиливают надфилем с торца по краю примерно на три четверти окружности, отгибают получившийся лепесток и сверлят в нем отверстие диаметром 3 мм. К лепестку крепят пружину из 5 витков диаметром 5 мм, которую навивают с шагом 2 мм из мягкой стальной проволоки.
Ручкой паяльника может быть, например, ручка лобзика с металлическим колечком на конце. Подойдет, естественно, и самодельная ручка, выточенная из дерева твердой породы. Вдоль оси ручки сверлят отверстие диаметром 5 мм под электрический шнур. Защитный кожух вырезают из листовой стали. Заготовку изгибают непосредственно на резисторе и закрепляют колпачок резистора в кожухе винтом и гайкой, Для крепления лепестков кожуха к ручке в ней сверлят глухие отверстия и нарезают резьбу М3, а затем привертывают лепестки винтами с такой резьбой. Под один из винтов подкладывают шайбу и зажимают под ней провод шнура питания, продетого через отверстие в ручке, другой провод шнура прикрепляют коротким винтом и гайкой к теплозащитной пружине. Жало паяльника можно изготовить из толстой медной проволоки. Конец жала вставляют в отверстие в корпусе резистора. Для паяльника можно применить резистор с меньшим сопротивлением и соответственно уменьшить напряжение питания, чтобы рассеиваемая резистором мощность составляла 10-15 Вт. Подойдет МЛТ или МТ. Правда, длина резистора МТ больше, чем МОН, а диаметр меньше, поэтому придется изменить размеры кожуха и жала. Данный самодельный паяльник собирается за пару часов и отлично выполняет свои функции.
samodelnie.ru
Как сделать паяльник своими руками
В интернете можно найти множество инструкций по изготовлению мощных паяльников из подручных средств. Для создания некоторых изделий нужны хорошие знания в радиотехнике, но в большинстве случаев самодельный инструмент для пайки можно запросто собрать даже электрику-новичку. Далее мы, как раз и поговорим о том, как сделать паяльник своими руками в домашних условиях, не имея профессиональных навыков в работе с радиотехникой. К Вашему вниманию будут предоставлены 3 простых инструкции, от наиболее простой к наиболее сложной!
Способ №1 - Паяльник из резистора.
Первая и наиболее простая технология изготовления электрического паяльника своими руками – с использованием резистора. Устройство будет рассчитано на работу при напряжении от 6 до 24 Вольт.
Для того чтобы самостоятельно сделать инструмент, Вам понадобятся следующие материалы:
Резистор с характеристиками: сопротивление 20 Ом, мощность 7 Ватт.
Текстолитовая пластина для изготовления удобной ручки.
Два медных прутка различного сечения. Тот, который потолще, выбирается строго по внутреннему диаметру резистора. Второй должен быть тоньше, для удобства пайки микросхем маленьким жалом.
Одно откушенное колечко пружинки (будет служить фиксатором), винтик и шайба. Все комплектующие Вы можете увидеть на фото ниже.
Чтобы самому сделать паяльник из резистора в домашних условиях, Вы должны выполнить следующие этапы:
1. В торце толстого медного прута нужно просверлить отверстие и прогнать резьбу под винтик. Также необходимо вырезать канавку под фиксатор, которым в нашем случае является кольцо пружинки.
2. Со второго торца сверлите отверстие диаметром, как у тонкого прутка, который будет выступать в роли жала мини паяльника.
3. Все элементы стержня нужно собрать в одно целое, как показано на фото.
4. Резистор подготавливается для крепления жала паяльника, которое нужно вставить и зафиксировать сзади винтиком с шайбой.
5. Из текстолитовой пластины нужно своими руками сделать удобную рукоятку с посадочным местом под резистор и провод.
6. К выводам нагревателя необходимо подключить шнур для питания.
7. Готовый самодельный паяльник скручивается и проверяется.
Обращаем Ваше внимание на то, что таким портативным пистолетом можно запросто паять микросхемы и другие радио детали.
Способ №2 - Паяльник из шариковой ручки.
Еще одна необычная, но в то же время простая идея для того, чтобы сделать паяльник своими руками из подручных материалов. В этом случае нам опять-таки пригодится резистор, но в данном случае уже не ПЭВ (как в прошлом варианте), а МЛТ.
Материалы и инструменты:
- Шариковая ручка простейшей конструкции;
- Резистор с характеристиками: сопротивление 10 Ом, мощность 0.5 Вт;
- Двухсторонний текстолит;
- Медная проволока диаметром 1 мм;
- Стальная проволока диаметром не более 0,8 мм. Сразу же следует отметить, что сталь должна принимать форму и в то же время не быть мягкой, дальше поймете почему;
- Провода для подключения к сети.
Сделать паяльник из ручки в домашних условиях довольно просто, нужно всего лишь выполнить следующие этапы:
1. Снять слой краски с поверхности резистора. Если краска плохо снимается, подключите изделие к регулируемому источнику питания и немного нагрейте.
2. Из бочонка выходит 2 проволоки, одну из них срежьте и просверлите в этом месте отверстие под медную проволоку (диаметр 1 мм). Чтобы проволока не соприкасалась с чашечкой (этого нужно обязательно избежать), сделайте раззенковку более толстым сверлом, как показано на фото ниже. Помимо этого нужно сделать небольшой пропил для токовода прямо на чашечке резистора.
3. Выгните стальную проволоку по форме ручки с креплением в виде кольца, диаметром, как у выпила на чашечке.
4. Аккуратно из двухстороннего текстолита выпилите плату своими руками, точно такую же, как показано в примере на фотографии.
6. Остается установить тонкое жало в посадочное место. Чтобы медная проволока не прожгла резистор, нужно сделать защитный слой из кусочка слюды либо керамики между задней стенкой и жалом.
7. Последнее, что нужно сделать – подключить самоделку к блоку питания на 1 А и напряжение не более 15 Вольт.
Вот и вся технология создания самодельного мини паяльника в домашних условиях. Как Вы видите, ничего сложного нет и все материалы можно найти у себя дома, разобрав старую технику. Такой инструмент можно использовать для выпаивания smd компонентов на микросхемах своими руками.
Способ №3 - Мощная импульсная модель.
Ну и последний вариант подойдет для тех, кто уже более-менее знаком с радиотехникой и умеет читать соответствующие схемы. Мастер-класс по изготовлению самодельного импульсного паяльника будет предоставлен по примеру данной схемы.
Преимущество более мощного инструмента в том, что нагрев жала будет происходить уже через 5 секунд после включения питания, при этом нагретым стержнем можно будет запросто расплавлять олово. В то же время сделать его можно из импульсного блока питания от лампы дневного света, немного усовершенствовав плату в домашних условиях.
Как и в предыдущих примерах, сначала рассмотрим материалы, из которых можно сделать паяльник своими руками в домашних условиях.
Перед сборкой Вы должны подготовить следующие подручные средства:
Ферритовое кольцо от импульсного преобразователя. Первичная обмотка трансформатора должна состоять из 100, максимум 120-и витков медной проволоки, диаметром 0,5 мм. Вторичная обмотка представлена одним витком медной шины, диаметром не более 3,5 мм.
Медный провод, диаметром от 1,5 до 2 мм в качестве жала.
Все, что Вам необходимо – подключить жало к вторичной обмотке, которая, по сути, и так является его частью. После этого один из выводов балласта необходимо подсоединить к сетевой обмотке трансформатора и все, считайте, что у Вас получилось сделать хороший импульсный паяльник быстрого нагрева в домашних условиях!
Помимо этого советуем просмотреть видео в наших соц. сетях Вконтакте и Одноклассниках, в которых показывается, как запросто изготовить в домашних условиях подставку для паяльника, а также регулятор температуры и самодельные паяльники.
Мы все же рекомендуем использовать либо первый, либо второй способ, который является более понятным и простым в изготовлении. Что касается трансформаторного варианта, он хоть и мощнее, но все же не настолько удобен в использовании. Надеемся, что данные фото инструкции были для Вас полезными и напоследок рекомендуем обязательно просмотреть все видео примеры, в которых процесс сборки рассмотрен более подробно!
По материалам samelectrik.ru
delaemvsjosami.ru
Собрать паяльник своими руками домашних (и не только) мастеров побуждают прежде всего экономические соображения. Простой паяльник на 220 В для обычных мелких спаечных работ лучше, конечно, купить. Однако и его возможно доработать, не разбирая, чтобы продлить жизнь жала. Но вот «топор» на 150-200 Вт, которым можно паять металлические водопроводные трубы, стоит уже не 4,25, а вдесятеро больше. И не советских рублей, а вечнозеленых условных единиц. Та же проблема возникает, если паять нужно вне доступности электросети от автомобильных 12 В или карманного литий-ионного аккумулятора. Как самостоятельно сделать паяльник на такие случаи, и не только на такие, рассматривается в сегодняшней публикации.
Что такое smd
Sub Micro Devises, сверхминиатюрные устройства. Наглядно можно увидеть smd, открыв мобильный телефон, смартфон, планшет или компьютер. По технологии smd малюсенькие (возможно, меньше среза спички) компоненты без проволочных выводов монтируются пайкой на контактные площадки, по терминологии smd называемые полигонами. Полигон может быть с тепловым барьером, предотвращающим растекание тепла по дорожкам печатной платы. Тут опасность не только и не столько в возможности отслоения дорожек – от нагрева может порваться пистон, соединяющий слои монтажа, что приведет устройство в полную негодность.
Паяльник для smd должен быть не только микромощным, до 10 Вт. Запас тепла в его жале не должен превышать того, который может выдержать паяемая деталь. Но долгая пайка слишком холодным паяльником еще более опасна: припой все не плавится, но деталюшка-то греется. А на режим пайки существенно влияет наружная температура, и тем больше, чем меньше мощность паяльника. Поэтому паяльники для smd выполняются либо с ограничением времени и/или величины теплоотдачи при пайке, либо в оперативной, на протяжении текущей технологической операции, регулировкой температуры жала. Причем держать ее нужно на 30-40 градусов выше температуры плавления припоя с точностью буквально до 5-10 градусов; это т. наз. допустимый температурный гистерезис жала. Этому очень мешает тепловая инерция самого паяльника, и основная задача при конструировании такового – добиться его возможно меньшей постоянной времени по теплу, см. далее.
Сделать паяльник в домашних условиях возможно для любой из указанных целей. В т.ч. и мощный для пайки стального либо медного водопровода, и достаточно точный мини для smd.
Примечание: вообще-то в паяльнике жало это рабочая (залуживаемая) часть его стержня. Но, поскольку стержни бывают и другие разные, будем для ясности считать весь стержень жалом. Если рабочая часть паяльника насаживается на стержень, она называется наконечником. Примем, что наконечник со стержнем это тоже жало.
Самый простой
Пока не будем вдаваться в сложности. Допустим, нам нужен обычный паяльник на 220В без затей. Идем выбирать и видим, разница в ценах достигает 10 и более раз. Разбираемся – почему. Первое: нагреватель, нихромовый или керамический. Последний (не «альтернативный»!) практически вечен, но, если паяльник уронить на твердый пол, может расколоться. Жало паяльников на керамике обязательно несменное – значит, надо покупать новый. А нихромовый нагреватель, если паяльник не забывать включенным на ночь, служит более 10 лет; при эпизодическом пользовании – свыше 20. И в крайнем случае его можно перемотать.
Разница в цене сократилась теперь до 3-4 раз, в чем еще дело? В жале. Никелированное из меди со специальными присадками мало растворяется припоем и очень медленно пригорает в обойме паяльника, но стоит дорого. Латунное или бронзовое хуже греется, и паять им smd нельзя – температурный гистерезис никак не удается вогнать в норму вследствие много худшей, чем у меди, теплопроводности материала. Красномедное жало и съедается припоем, и довольно быстро распухает от окиси меди, но зато дешевле.
Примечание: жало из электротехнической меди (отрезок обмоточного провода) для обычного паяльника непригодно – быстро растворяется и обгорает. Однако для smd такое жало самое то, его теплопроводность максимально возможная, а тепловая инерция и гистерезис минимальны. Правда, менять его придется часто, но жало-то со спичку или меньше.
С обгоранием и распуханием красномедного жала можно бороться просто аккуратностью: окончив работу и дав паяльнику остыть, жало вынимают, обколачивают от окисла, постукивая о край стола, а канал обоймы паяльника продувают. С растворением припоем хуже: часто подтачивать жало неудобно и оно быстро срабатывается.
Сделать жало для паяльника из обычной красной меди в разы более стойким к действию расплавленного припоя можно, не заточив его рабочий конец, а проковав до нужной формы. Холодная медь отлично куется обычным слесарным молотком на наковальне настольных тисков. У автора этой статьи в древнем советском ЭПЦН-25 кованое жало сидит уже более 20 лет, хотя в работе этот паяльник бывает если не каждый день, то уж точно каждую неделю.
Простой из резистора
Расчет
Самый простой паяльник можно сделать из проволочного резистора, это готовый нихромовый нагреватель. Рассчитать его также несложно: при рассеивании номинальной мощности в свободном пространстве проволочные резисторы греются до 210-250 градусов. С теплоотводом в виде жала «проволочник» держит долговременную перегрузку по мощности в 1,5-2 раза; температура жала при этом будет не ниже 300 градусов. Ее можно повысить до 400, дав перегрузку по мощности в 2,5-3 раза, но тогда после 1-1,5 час работы паяльнику нужно будет давать остыть.
Рассчитывают необходимое сопротивление резистора по формуле: R = (U^2)/(kP), где:
R – искомое сопротивление;
U – рабочее напряжение;
P – требуемая мощность;
k – указанный выше коэффициент перегрузки по мощности.
Напр., нужен паяльник на 220 В 100 Вт для пайки медных труб. Теплоотдача большая, поэтому берем k = 3. 220^2 = 48400. kP = 3*100 = 300. R = 48400/300 = 161,3… Ом. Берем резистор на 100 Вт 150 или 180 Ом, т.к. «проволочников» на 160 Ом не бывает, этот номинал из ряда на 5% допуск, а «проволочники» не точнее 10%.
Обратный случай: есть резистор на мощность p, какой мощности из него можно сделать паяльник? От какого напряжения его запитывать? Вспоминаем: P = U^2/R. Берем P = 2 p. U^2 = PR. Берем из этой величины квадратный корень, получаем рабочее напряжение. Напр., есть резистор 15 Вт 10 Ом. Мощность паяльника выходит до 30 Вт. Берем квадратный корень из 300 (30 Вт*10 Ом), получаем 17 В. От 12 В такой паяльник разовьет 14,4 Вт, можно паять мелочь легкоплавким припоем. От 24 В. От 24 В – 57,6 Вт. Перегрузка по мощности почти в 6 раз, но изредка и недолго спаять этим паяльником что-то большое возможно.
Изготовление
Как сделать паяльник из резистора, показано на рис. выше:
- Подбираем подходящий резистор (поз. 1, см. также далее).
- Готовим детали жала и крепеж к нему. Под кольцевую пружину надфилем выбирается канавка на стержне. Под болт (винт) и наконечник делаются резьбовые глухие отверстия, поз. 2.
- Собираем стержень с наконечником в жало, поз.3.
- Закрепляем жало в резисторе-нагревателе болтом (винтом) с широкой шайбой, поз. 4.
- Крепим нагреватель с жалом к подходящей рукоятке любым удобным способом, поз. 5-7. Одно условие: термостойкость рукоятки не ниже 140 градусов, до такой температуры могут нагреваться выводы резистора.
Тонкости и нюансы
Описанный выше паяльник из резисторов на 5-20 Вт делали многие (в т.ч. и автор во дни пионерской молодости) и, попробовав, убеждались – работать им всерьез нельзя. Греется невыносимо долго, и паяет только мелочь тычком – слой керамики мешает теплопередаче от нихромовой спирали в жало. Именно поэтому нагреватели фабричных паяльников мотаются на слюдяные оправки – теплопроводность слюды на порядки выше. К сожалению, свернуть слюду в трубочку дома невозможно, да и мотать нихром 0,02-0,2 мм дело тоже не для каждого.
Но вот с паяльниками от 100 Вт (резисторы от 35-50 Вт) дело другое. Тепловой барьер из керамики в них относительно тоньше, слева на рис., а запас тепла в массивном жале на порядок больше, т.к. его объем растет по кубу размеров. Качественно пропаять стык медных труб 1/2″ 200 Вт паяльником из резистора вполне возможно. Особенно, если жало не сборное, а цельное кованое.
Примечание: проволочные резисторы выпускаются на мощность рассеяния до 160 Вт.
Только для паяльника надо искать резисторы старых типов ПЭ или ПЭВ (в центре на рис., в производстве до сих пор). Их изоляция остеклованная, выдерживает многократный нагрев до светло-красного без потери свойств, только темнеет, остывая. Керамика внутри чистая. А вот резисторы С5-35В (справа на рис.) крашеные, внутри тоже. Снять краску в канале полностью невозможно – керамика пористая. При нагреве краска обугливается и жало прикипает намертво.
Регулятор для паяльника
Пример с низковольтным паяльником из резистора приведен выше не зря. Резистор ПЭ (ПЭВ) из хлама или с железного базара чаще всего оказывается неподходящего номинала под наличное напряжение. В таком случае нужно делать регулятор мощности для паяльника. В наши дни это гораздо проще даже людям, имеющим об электронике самое смутное представление. Идеальный вариант – купить у китайцев (ну, Али Экспресс, а то как же) готовый универсальный регулятор напряжения и тока TC43200, см. рис. справа; стоит он недорого. Допустимое входное напряжение 5-36 В; выходное – 3-27 В при токе до 5 А. Напряжение и ток выставляются отдельно. Поэтому можно не только выставить нужное напряжение, но и регулировать мощность паяльника. Есть, напр., инструмент на 12 В 60 Вт, а сейчас нужно 25 Вт. Выставляем ток в 2,1 А, на паяльник пойдет 25,2 Вт и ни милливаттом больше.
Примечание: для использования с паяльником штатные многооборотные регуляторы TC43200 лучше заменить обычными потенциометрами с градуированными шкалами.
Импульсные
Многие предпочитают импульсные паяльники: они лучше подходят для микросхем и др. мелкой электроники (кроме smd, но см. и далее). В ждущем режиме жало импульсного паяльника или холодное, или немного подогревается. Паяют, нажав на кнопку пуска. Жало при этом быстро, за доли-единицы с, греется до рабочей температуры. Контролировать пайку очень удобно: растекся припой, выдавил из капли флюс – отпустил кнопку, жало так же быстро остыло. Нужно только успеть его убрать, чтобы не припаялось туда же. Опасность сжечь компонент, имея некоторый опыт, минимальна.
Типы и схемы
Импульсный разогрев жала паяльника возможен несколькими способами в зависимости от рода работы и требований к эргономике рабочего места. В любительских условиях, или мелкому ИП-одиночке импульсный паяльник удобнее и доступнее будет сделать по одной из след. схем:
- С токоведущим жалом под током промышленной частоты;
- С изолированным жалом и форсированным его разогревом;
- С токоведущим жалом под током высокой частоты.
Электрические принципиальные схемы импульсных паяльников указанных типов приведены на рис: поз. 1 – с токоведущим жалом промышленной частоты; поз. 2 – с форсированным подогревом изолированного жала; поз. 3 и 4 – с токоведущим жалом высокой частоты. Далее мы разберем их особенности, достоинства, недостатки и способы реализации в домашних условиях.
50/60 Гц
Схема импульсного паяльника с жалом под током промышленной частоты наиболее проста, но это не единственное ее достоинство, и не главное. Потенциал на жале такого паяльника не превышает долей вольта, поэтому он безопасен для самых нежных микросхем. Пока не появились индукционные паяльники системы METCAL (см. далее), именно импульсниками промышленной частоты работала значительная часть монтажников на производстве электроники. Недостатки – громозкость, значительный вес и, как следствие, плохая эргономика: на смене длинее 4 час. работники уставали и начинали ошибаться. Но в любительском обиходе импульсных паяльников промышленной частоты до сих пор много: Зубр, Сигма (Sigma), Светозар и др.
Устройство импульсного паяльника на 50/60 Гц показано на поз. 1 и 2 рис. Видимо, ради экономии на издержках производства изготовители чаще всего применяют в них трансформаторы на сердечниках (магнитопроводах) типа П (поз 2), но это далеко не оптимальный вариант: чтобы паяльник паял как ЭПЦН-25, мощность трансформатора нужна 60-65 Вт. Вследствие большого поля рассеяния трансформатор на П-сердечнике в режиме КЗ сильно греется, а время разогрева жала доходит до 2-4 с.
Если П-сердечник заменить на ШЛ от 40 Вт с вторичной обмоткой из медной шины (поз. 3 и 4), то паяльник выдерживает часовую работу с интенсивностью 7-8 паек в минуту без недопустимого перегрева. Для работы в режиме периодических кратковременных КЗ число витков первичной обмотки увеличивают на 10-15% против расчетного. Данное исполнение выгодно и тем, что жало (медная проволока диаметром 1,2-2 мм) можно крепить непосредственно к выводам вторичной обмотки (поз. 5). Поскольку ее напряжение доли вольта, это еще увеличивает экономичность паяльника и удлиняет время его работы до перегрева.
С форсированным подогревом
Схема паяльника с форсированным подогревом особых пояснений не требует. В дежурном режиме нагреватель работает на четверти номинальной мощности, а при нажатии на пуск в него выбрасывается накопленная в батарее конденсаторов энергия. Отключая/подключая к батарее емкости, можно довольно грубо, но в допустимых пределах дозировать количество выделяемого жалом тепла. Достоинство – полное отсутствие наведенного потенциала на жале, если оно заземлено. Недостаток – на имеющихся в широкой продаже конденсаторах схема реализуема лишь для резисторных мини-паяльников, см. далее. Применяется в основном для эпизодических работ на не насыщенных компонентами платах гибридной сборки, smd + обычный печатный монтаж в сквозные пистоны.
На высокой частоте
Импульсные паяльники на повышенной или высокой частоте (десятки или сотни кГц) весьма экономичны: тепловая мощность на жале почти равна паспортной электрической инвертора (см. ниже). Также они компактны и легки, а их инверторы пригодны для питания резисторных мини-паяльников постоянного нагрева с изолированным жалом, см. далее. Нагрев жала до рабочей температуры – за доли с. В качестве регулятора мощности без доработок применим любой тиристорный регулятор напряжения 220 В. Могут быть запитаны постоянным напряжением 220 В.
Примечание: на мощность свыше ок. 50 Вт ВЧ импульсный паяльник делать не стоит. Хотя, напр. компьютерные ИПБ бывают мощностью до 350 Вт и более, но жало на такую мощность сделать практически невозможно – или не прогреется до рабочей температуры, или само расплавится.
Серьезный недостаток – на рабочих частотах сказывается влияние собственной индуктивности жала и вторичной обмотки. Из-за этого на жале на время более 1 мс может возникать наведенный потенциал свыше 50 В, что опасно для компонент КМОП (КМДП, CMOS). Также существенный недостаток – оператор облучается потоком мощности электромагнитного поля (ЭМП). Работать импульсным ВЧ паяльником мощностью 25-50 Вт можно не более часа в день, а до 25 Вт – не более 4-х час, но не более 1,5 час кряду.
Самый простой способ схемной реализации инвертора импульсного ВЧ паяльника на 25-30 Вт для обычных спаечных работ – на основе сетевого адаптера галогеновой лампы на 12 вольт, см. поз. 3 рис. со схемами. Трансформатор можно намотать на сердечнике из 2-х сложенных вместе колец К24х12х6 из феррита с магнитной проницаемостью μ не ниже 2000, или на Ш-образном магнитопроводе из такого же феррита сечением не менее 0,7 кв. см. Обмотка 1 – 250-260 витков эмалированного провода диаметром 0,35-0,5 мм, обмотки 2 и 3 – по 5-6 витков такого же провода. Обмотка 4 – 2 витка в параллель провода диаметром от 2 мм (на кольце) или оплетки от телевизионного коаксиального кабеля (поз. 3а), также запараллеленных.
Примечание: если паяльник более чем на 15 Вт, то транзисторы MJE13003 лучше заменить на MJE130nn, где nn>03, и поставить из на радиаторы площадью от 20 кв. см.
Вариант инвертора для паяльника до 16 Вт может быть выполнен на базе импульсного пускового устройства (ИПУ) для ЛДС или начинки перегоревшей лампочки-экономки соотв. мощности (не бейте колбу, там пары ртути!) Доработку иллюстрирует поз. 4 на рис. со схемами. То, что выделено зеленым, может быть различно в ИПУ разных моделей, но нам оно все равно. Нам нужно удалить пусковые элементы лампы (выделено красным на поз. 4а) и замкнуть накоротко точки А-А. Получим схему поз. 4б. В ней параллельно фазосдвигающему дросселю L5 подключается трансформатор на одном таком же кольце, как в пред. случае или на Ш-образном феррите от 0,5 кв. см (поз. 4в). Первичная обмотка – 120 витков провода диаметром 0,4-0,7; вторичная – 2 витка провода D>2 мм. Жало (поз. 4г) из такого же провода. Готовое устройство компактно (поз. 4д) и может быть помещено в удобный корпус.
Мини и микро на резисторах
Паяльник с нагревательным элементом на основе металлопленочного резистора МЛТ конструктивно аналогичен паяльнику из проволочного резистора, но выполняется на мощность до 10-12 Вт. Резистор работает с перегрузкой по мощности в 6-12 раз, т.к., во-первых, теплоотвод через относительно толстое (но абсолютно более тонкое) жало больше. Во-вторых, резисторы МЛТ физически в разы меньше ПЭ и ПЭВ. Отношение их поверхности к объему соотв. увеличивается и теплоотдача в окружающую среду относительно растет. Поэтому паяльники на резисторах МЛТ делаются только в вариантах мини и микро: при попытке увеличить мощность маленький резистор сгорает. Хотя МЛТ для спецприменения выпускаются на мощность до 10 Вт, своими силами реально сделать только паяльник на МЛТ-2 для мелких дискретных компонент (россыпи) и небольших микросхем, см. напр. видео ниже:
Видео: микро-паяльник на резисторах
Примечание: цепочка резисторов МЛТ может быть также использована в качестве нагревателя автономного аккумуляторного паяльника для обычных спаечных работ, см. след. ролик:
Видео: аккумуляторный мини-паяльник
Гораздо интереснее сделать мини паяльник из резистора МЛТ-0,5 для smd. Керамическая трубочка – корпус МЛТ-0,5 – очень тонкая и почти не препятствует теплопередаче на жало, но не пропустит тепловой импульс в момент касания полигона, отчего частенько сгорают компоненты smd. Подобрав жало (что требует довольно значительного опыта), smd таким паяльником можно не спеша паять, непрерывно контролируя в микроскоп процесс.
Процесс изготовления такого паяльника показан на рис. Мощность – 6 Вт. Нагрев либо непрерывный от инвертора из описанных выше, либо (лучше) с форсироваанным подогревом постоянным током от ИП на 12 В.
Примечание: как сделать усовершенствованный вариант такого паяльника с более широким диапазоном применения, подробно описано здесь – oldoctober.com/ru/soldering_iron/
Индукционные
Индукционный паяльник на сегодняшний день вершина технических достижений в области пайки металлов эвтектическими припоями. В сущности, паяльник с индукционным нагревом это миниатюрная индукционная печь: ВЧ ЭМП катушки-индуктора поглощается металлом жала, которое при этом греется вихревыми токами Фуко. Изготовить своими руками индукционный паяльник не так уж сложно, если есть в распоряжении источник токов ВЧ, напр. компьютерный импульсный блок питания, см. напр. сюжет
Видео: индукционный паяльник
Однако качественно-экономические показатели индукционных паяльников для обычных спаечных работ невысоки, чего не скажешь об их вредном влиянии на здоровье. Фактически единственное их преимущество – прикипевшее к обойме в корпусе жало можно выдирать, на опасаясь порвать нагреватель.
Гораздо больший интерес представляют индукционные мини-паяльники системы METCAL. Их внедрение на производстве электроники позволило уменьшить процент брака из-за ошибок монтажников в 10000 раз (!) и удлинить рабочую смену до нормальной, причем работники расходились после нее бодрыми и дееспособными во всех прочих отношениях.
Устройство паяльника типа METCAL показано слева вверху на рис. Изюминка – в ферроникелевом покрытии жала. Паяльник питается ВЧ точно выдержанной частоты 470 кГц. Толщина покрытия выбрана такой, что на данной частоте вследствие поверхностного эффекта (скин-эффекта) токи Фуко сосредотачивались только в покрытии, которое сильно греется и передает тепло в жало. Самое жало оказывается заэкранированным от ЭМП и наведенные потенциалы на нем не возникают.
Когда покрытие прогреется до точки Кюри, выше которой по температуре ферромагнитные свойства покрытия исчезают, оно поглощает энергию ЭМП гораздо слабее, но ВЧ в медь все равно не пускает, т.к. электрическую проводимость сохраняет. Остыв ниже точки Кюри само по себе или вследствие оттока тепла на пайку, покрытие вновь начинает интенсивно поглощать ЭМП и подогревает жало. Таким образом, жало держит температуру, равную точке Кюри покрытия с точностью буквально до градуса. Тепловой гистерезис жала при этом ничтожен, т.к. определяется тепловой инерцией тонкого покрытия.
Во избежание вредного влияния на людей паяльники выпускаются с несменными жалами, наглухо закрепленными в картридже коаксиальной конструкции, по которому и подводится к катушке ВЧ. Картридж вставляется в ручку паяльника – держатель с коаксиальным разъемом. Картриджи выпускаются типов 500, 600 и 700, что соответствует точке Кюри покрытия в градусах Фаренгейта (260, 315 и 370 градусов Цельсия). Основной рабочий картридж – 600; 500-м паяют особо мелкие smd, а 700-м крупные smd и россыпь.
Примечание: чтобы перевести градусы Фаренгейта в Цельсия, нужно от фаренгейтов отнять 32, умножить остаток на 5 и поделить на 9. Если надо наоборот, к цельсиям добавляем 32, результат множим на 9 и делим на 5.
Все замечательно в паяльниках METCAL, кроме цены картриджа: за «(название фирмы) новый, хороший» – от $40. «Альтернативные» в полтора раза дешевле, но вырабатываются вдвое быстрее. Сделать самому жало METCAL нереально: покрытие наносится напылением в вакууме; гальваническое при температуре Кюри мгновенно отслаивается. Посаженная на медь тонкостенная трубка не обеспечит абсолютного теплового контакта, без чего METCAL превращается просто в плохой паяльник. Тем не менее, сделать самому почти полный аналог паяльника METCAL, причем со сменным жалом, хоть и трудно, но возможно.
Индукционный для smd
Устройство самодельного индукционного паяльника для микросхем и smd, по рабочим качествам аналогичного METCAL, показано справа на рис. Когда-то похожие паяльники применялись на спецпроизводстве, но METCAL их полностью вытеснили благодаря лучшей технологичности и большей рентабельности. Однако для себя такой паяльник сделать можно.
Его секрет – в соотношении плеч наружной части жала и выступающего из катушки внутрь хвостовика. Если оно такое, как показано на рис. (приблизительно), а хвостовик покрыт теплоизоляцией, то тепловой фокус жала не выйдет за пределы обмотки. Хвостовик будет, конечно, горячее кончика жала, но их температуры будут меняться синхронно (теоретически термогистерезис нулевой). Раз настроив автоматику с помощью дополнительной термопары, измеряющей температуру кончика жала, дальше можно паять спокойно.
Роль точки Кюри играет таймер. Сигналом от терморегулятора на подогрев он обнуляется, напр., открыванием ключа, шунтирующего накопительную емкость. Запускается таймер сигналом, свидетельствующим о фактическом начале работы инвертора: напряжение с дополнительной обмотки трансформатора из 1-2 витков выпрямляется и разблокирует таймер. Если паяльником долго не паяют, таймер спустя 7 с выключит инвертор, пока жало не остынет и терморегулятор не выдаст новый сигнал на подогрев. Суть здесь в том, что термогистерезис жала пропорционален отношению времен выключенного и включенного нагрева жала O/I, а средняя мощность на жале обратному I/O. До градуса такая система температуру жала не держит, но +/–25 Цельсия при рабочей жала 330 обеспечивает.
В заключение
Так какой же паяльник делать? Мощный из проволочного резистора однозначно стоит: расходов на него всего ничего, есть не просит, а выручить может основательно.
Стоит также сделать, чтобы был на хозяйстве, простой паяльник для smd из резистора МЛТ. Кремниевая электроника выдохлась, она в тупике. Квантовая уже на подходе, и вдали явственно замаячила графеновая. Напрямую с нами та и другая не сопрягаются, как компьютер через экран, мышку и клавиатуру или смартик/планшетка через экран и сенсоры. Поэтому кремниевое обрамление в устройствах будущего останется, но исключительно smd, а теперешняя россыпь покажется чем-то вроде радиоламп. И не думайте, что это фантастика: всего 30-40 лет тому назад ни один фантаст до смартфона не додумался. Хотя первые образцы мобильников тогда уже были. А утюг или пылесос «с мозгами» тогдашним мечтателям и в дурном сне в голову не пришли бы.
(1
оценок, среднее: 5,00
из 5)
