Самодельная паяльная станция

Запуск паяльной станции

Первый запуск с высоковольтной частью:

1. Подключаем термопару фена и турбинку к основной плате.
2. Подключаем лампу накаливания 220v, вместо нагревателя фена, к высоковольтной платке.
3. Включаем станцию,запускаем фен кнопкой “Fen ON” – лампа должна засветится. Выключаем.
4. Если не “бахнуло”, и симистор не горячий (желательно закрепить на радиатор) – подсоединяем нагреватель фена.
5. Запускаем станцию с феном. Любуемся работой фена. Если есть посторонний звук (писк, скрежет) в районе симистора – подбираем конденсатор C3 в снаббере симистора, от 10 до 100 нанофарад. Но буду честен, и скажу сразу – ставьте 100n.
6. Если есть разница в показаниях температуры фена – можно подкорректировать резистором R14 в обвязке ОУ.

Воздушный паяльник

Иногда при пайке нужно заменить SMD элементы, и паяльник с жалом для этого слишком велик. С этой целью применяется воздушное устройство, чей принцип работы аналогичен принципу работы обычного фена: поток воздуха подается принудительно через разогретый элемент к месту пайки, бесконтактно и равномерно разогревая припой.

Воздушный паяльник можно сделать из рабочего старого прибора – вместо жала вставить трубку от антенны, соответствующую старому жалу по размеру. Сделать паяльник так герметичным. Принудительную подачу воздуха обеспечивает аквариумный компрессор, через трубки для капельниц.

Для регулировки температуры воздушного потока можно использовать регулятор напряжения. Наилучший вариант при отсутствии лишнего рабочего паяльника – взять нерабочий инструмент, перемотать под напряжение 8-12 В. Данный способ предпочтителен с точки зрения электрической безопасности. Нихромом для нагревателя здесь может выступать кусок провода, спирали от электроплитки 0,8 мм, который намотан без нахлестов около 30 витков вместо старой. Мощность трансформатора должна быть не меньше 150 Вт.

Более затратным методом регулирования температуры на жале паяльника является поддержание температуры на жале. С этой целью дополнительно устанавливается термопара. Совмещение описанных самоделок позволит сделать универсальную паяльную станцию. Устройство будет иметь регулятор напряжения, с помощью которого регулируется вход на трансформаторе, что изменяет мощность нагревателя.

Когда нужно выпаять большую микросхему, и ее для этого нужно хорошенько и равномерно прогреть, рекомендуется работать самодельным термическим феном с регулятором температуры. Еще можно изготовить инфракрасную паяльную станцию, для чего нужны:

• спираль нихрома;
• керамический патрон для лампы.

Нихром подключен к понижающему трансформатору. Контроль температуры на поверхности деталей осуществляется терморегулятором.

Основные особенности устройства

Несмотря на разнообразие моделей фенов для пайки, все они имеют общее устройство и принцип работы. Любой фен, в том числе и бытовой для сушки волос, работает по аналогичной схеме. Разница лишь в том, что последний имеет меньшую температуру потока воздуха.

В остальном все приборы имеют практически одинаковую конструкцию, в которую входят:

• Корпус.
• Нагревательный элемент.
• Вентилятор, нагнетающий поток воздуха.

Как можно заметить, устройство паяльного фена крайне простое, что позволяет сделать его самостоятельно в домашних условиях, сократив расходы до минимума. Ведь если профессионалы, которые пользуются подобной техникой постоянно, вполне могут позволить себе купить и заводскую модель, а то и паяльную станцию, то для любителя, занимающегося радиоэлектроникой изредка, лучше будет немного сэкономить. Изготовленный своими руками фен для пайки будет наилучшей альтернативой.

Создавая такую конструкцию, стоит учитывать, что температура выходящего воздуха может достигать 850 градусов Цельсия, это значительно более высокие показатели, чем у фена для сушки волос. Поэтому необходимо понимать, что корпус и ручка устройства должны быть термостойкими и обладать низкой теплопроводностью, чтобы избежать повреждения руки при использовании. Можно сделать и стационарную модификацию, но этот вариант менее удобный, ведь в таком случае придётся подносить непосредственно саму плату к аппарату, что не всегда практично.

Самой большой проблемой при создании самодельного паяльного фена своими руками является именно нагревающий элемент, так как извлечь его из какой-либо аналогичной вещи не получится. Поэтому придётся сделать этот элемент самостоятельно. Для этого необходимо взять нихромовую проволоку сечением от 0,4 до 0,8 мм и смотать в спираль с диаметром кольца от 4 до 8 мм. Полученную спираль следует намотать на термостойкий материал. Лучше всего для этого подойдёт кварцевая или фарфоровая трубка, к примеру, корпус от резистора, деталь галогенной прожекторной лампы или от старого фена.

Не стоит забывать и про безопасность. Так как фен для пайки работает от электричества, следовательно, придётся подумать и о безопасном источнике питания. Безусловно, создаваемый фен-паяльник можно запитать и от розетки напряжением 220 В, однако умельцы рекомендуют использовать источники напряжением 24—36 В, что более безопасно, особенно если в результате эксплуатации возникнет утечка на корпус. Оптимальным вариантом станет блок питания на 24 В.

Характеристики и принцип работы

Бензогенератор своими руками

Рассмотреть характеристики паяльных станций можно, разделив способы пайки на две группы: свинцовая и бессвинцовая.

Устройства, относящиеся к первой группе, имеют в своей структуре модуль, который даёт возможность устанавливать необходимый температурный уровень жала. Такие модели изготовлены как аппараты, использующие для своей работы электричество, так и как станции на основе переменного магнитного поля (индукционного типа). Высокий уровень теплоотдачи и автоматический подбор мощности для отдельных элементов – основные преимущества индукционных станций.

Для выполнения бесконтактной пайки используется второй тип паяльных установок. Это станции, основанные на инфракрасном и термовоздушном воздействии на участок пайки.

Обобщая характеристики аппаратов, выделяют следующие параметры:

• материал нагревательного элемента: нихромовый или керамический;
• скорость нагрева;
• диапазон регулировки температуры;
• мощность установки;
• напряжение питания.

Также к основным конструктивным особенностям относятся форма, габариты и вес.

Изготовление контактного паяльника

Данный вариант может считаться наиболее простым и дешевым. Эта конструкция регулирует на паяльнике напряжение, изменяя температуру нагрева жала. Опытным путем определяется производительность нагревателя и положение регулятора.

Процесс пайки можно настроить в соответствии с вашими потребностями и под определенный момент производства. Регулятором напряжения может выступать диммер для люстры. Единственный минус этой идеи – малый диапазон возможных температур на выходе. То есть для пайки лучше бы сделать диапазон напряжений – 200-220 В, а не 0-max. Скорее всего, понадобится доработать схему, добавить к основному резистору резистор «тонкой настройки».

Схема сборки в домашних условиях

Выпрямительный мост в этой схеме позволит поднять напряжение со 220 В на входе до 310 В на выходе. Данный вариант актуален для домашних мастеров, в доме которых низкое электрическое напряжение, что не позволяет паяльнику нагреваться до рабочей температуры. При отсутствии диммера его можно сделать самостоятельно.

https://youtube.com/watch?v=5p3VfiKI9Hs

Выбор паяльной станции: принцип работы устройства

Центром, а значит, мозгом прибора является управляющий блок. Данный компонент объединяет все детали и превращает их в паяльную станцию. Встроенный паяльник от обычного классического инструмента отличает наличие датчика температуры. Благодаря ему температура жала паяльника может быть установлена на определенном уровне. Для питания инструмента требуется низкое напряжение, которое чаще всего составляет 24 вольта.

Датчик температуры обеспечивает стабильность выбранных параметров. Очень часто в комплектацию входит набор сменных жал для паяльной станции. С их помощью легко выполнять пайку различных электронных компонентов.

Регулировка температуры паяльника выполняется поворотной ручкой, которая находится на передней панели блока управления. Тут же расположен цифровой индикатор температуры.

Благодаря различным насадкам, фен способен выполнять пайку самых сложных элементов

Внутри управляющего блока размещен мембранный насос, который обеспечивает приток воздуха к фену, а сам фен для паяльной станции оснащен насадками разнообразных форм. Они повторяют форму наиболее распространенных контактов микросхем. Данные насадки позволяют нагревать сразу несколько контактов элемента. Благодаря этому демонтаж выполняется быстро и без вреда для самой детали и для платы.

Фен дает возможность выполнять пайку элементов бесконтактно, то есть без применения паяльника. Зачастую фен используется для предварительного нагрева металлических отводов перед пайкой паяльником.

Стационарное устройство

Паяльные станции также могут быть стационарными. В этом случае они фиксируются на рабочем месте для повышения устойчивости и удобства при эксплуатации. Такое оборудование может быть оснащено специальным подвижным механизмом, позволяющим не двигать плату во время пайки.

Может быть сделана из старого аппарата для сушки волос паяльная станция с феном своими руками. «Ардуино» – платформа с открытым исходным кодом, которая позволит быстро и легко создать любое электронное устройство. В этом приборе в качестве нагревательных элементов используются слюдяные пластины. Температура плавления этого металла очень высокая, поэтому он отлично выдерживает любые нагрузки. Что касается нагревательных спиралей, то подойдут любые, которые изготовлены из мягкого металла. Оптимальным вариантом станет нихром.

При изготовлении паяльной станции большое внимание следует уделять мощности нагревательных элементов. Ее нужно рассчитать таким образом, чтобы прибор быстро расплавлял металл и не повреждал при этом микросхему

Также решить проблему поможет регулятор мощности фена паяльной станции. Своими руками можно будет вручную регулировать температурный режим работы оборудования.

Как сделать самодельную паяльную станцию с феном своими руками

Термовоздушная паяльная станция своими руками подходит для демонтажа элементов. Схема изготовления устройства выглядит так:

1. Для нагнетания воздуха в термофен берут вентилятор от компьютера на 40 мм. Из нихромовой проволоки диаметром 0,8 мм делают нагревательную спираль путем наматывания на металлическую трубку. Центральный провод при этом продевают внутрь, сначала раздвигая витки, а потом сдвигая их обратно.
2. Корпус нагревателя изготавливают из оболочки резистора на 10 Вт. Один из закатанных краев спиливают напильником, после чего извлекают внутреннюю часть элемента.
3. Для создания воздуховода можно использовать обычную консервную банку. Ее обрезают в верхней части, раскраивают по шву и расправляют, чтобы получить ровный прямоугольник из жести. В соответствии с чертежом на тонкий металл наносят разметку, проделывают отверстия для силового кабеля и креплений ручки. Жесть сгибают по пунктирным линиям, получившийся корпус дополнительно обрабатывают герметиком или пропаивают.
4. Винтами на воздуховоде закрепляют ручку. В качестве нее используют пластиковый корпус от большого шприца. Для нагревателя изготавливают сопла, отвечающие за геометрию воздушного потока. Их вставляют в металлическую трубку, а потом прижимают свернутым листком стеклоткани или слюды.
5. В корпус нагревателя вставляют спираль. На трубку наматывают несколько слоев стеклоткани для обеспечения термоизоляции. Нагреватель вставляют в воздуховод так, чтобы свободные концы спирали попали в отверстия клеммника. Деталь надежно фиксируют винтом. Концы спирали также закрепляют в гнездах, кабели от нагревателя и вентилятора продевают сквозь ручку фена. Оставшееся отверстие заглушают кусочком поролона, чтобы обеспечить герметичность.

На последнем этапе остается установить вентилятор в воздуховод и как следует закрепить. Паяльный фен вставляют в держатель и подключают вентилятор и нагревательный элемент к источнику питания. Регулировку температуры можно проводить при помощи термопары электронного термометра. Также допустимо ориентироваться по цвету свечения спирали внутри устройства.

Несмотря на простую конструкцию, паяльная станция с феном способна выдавать поток с температурой около 500 °С

Самостоятельный ремонт промышленных образцов

Перед ремонтом паяльного фена, прежде всего, необходимо ознакомиться со схемой подключения вентилятора и нагревателя к электрической сети (другое её название – распиновка).

Знание этой схемы позволяет проверить правильность подводки питания к каждому из основных элементов теплового модуля и убедиться в их исправности.

Непосредственно ремонт неработающего паяльного устройства сводится к замене вышедших из строя или повреждённых частей, обнаружить которые можно по наличию характерных следов гари.

В противном случае оператор рискует получить опасные ожоги кожи горячим воздухом. Менять пластмассовые насадки допускается лишь после полного выключения паяльного фена и остывания всех его рабочих частей.

Радиомастера и любители часто встречаются с разными поломками радиотехники. Для ремонта может использоваться обычный паяльник с медным наконечником, но с продвижением технологий, в некоторых приборах устанавливаются очень маленькие детали. Обычным паяльником с такими приборами работать неудобно или совсем невозможно, к примеру, SMD элементы необходимо припаивать посредством разогрева общей зоны пайки. Для проведения таких процессов существуют различные паяльные станции и фены.

Воздушный паяльник

Иногда при пайке нужно заменить SMD элементы, и паяльник с жалом для этого слишком велик. С этой целью применяется воздушное устройство, чей принцип работы аналогичен принципу работы обычного фена: поток воздуха подается принудительно через разогретый элемент к месту пайки, бесконтактно и равномерно разогревая припой.

Воздушный паяльник можно сделать из рабочего старого прибора – вместо жала вставить трубку от антенны, соответствующую старому жалу по размеру. Сделать паяльник так герметичным. Принудительную подачу воздуха обеспечивает аквариумный компрессор, через трубки для капельниц.

Для регулировки температуры воздушного потока можно использовать регулятор напряжения. Наилучший вариант при отсутствии лишнего рабочего паяльника – взять нерабочий инструмент, перемотать под напряжение 8-12 В. Данный способ предпочтителен с точки зрения электрической безопасности. Нихромом для нагревателя здесь может выступать кусок провода, спирали от электроплитки 0,8 мм, который намотан без нахлестов около 30 витков вместо старой. Мощность трансформатора должна быть не меньше 150 Вт.

Более затратным методом регулирования температуры на жале паяльника является поддержание температуры на жале. С этой целью дополнительно устанавливается термопара. Совмещение описанных самоделок позволит сделать универсальную паяльную станцию. Устройство будет иметь регулятор напряжения, с помощью которого регулируется вход на трансформаторе, что изменяет мощность нагревателя.

Когда нужно выпаять большую микросхему, и ее для этого нужно хорошенько и равномерно прогреть, рекомендуется работать самодельным термическим феном с регулятором температуры. Еще можно изготовить инфракрасную паяльную станцию, для чего нужны:

• спираль нихрома;
• керамический патрон для лампы.

Нихром подключен к понижающему трансформатору. Контроль температуры на поверхности деталей осуществляется терморегулятором.

Принцип действия

Чтобы понять действие инфракрасной паяльной станции, надо понимать принцип соединения микропроцессора с печатной платой. Микросхемы ноутбуков и различных электронных устройств не имеют выводных ножек. Вместо этого на их тыльной стороне расположена сетка из контактных точек. Такая же решётка есть на печатной плате.

Паяльная станция – принцип работы и разновидности

На обеих поверхностях контакты покрыты легкоплавкими шариками. Во время пайки микропроцессор нагревается инфракрасным излучателем до температуры плавления припоя. В то же время нижняя поверхность платы нагревается ТЭНами нижней платформы станции. Прогревом контактных соединений с двух сторон достигается быстрая пайка радиодетали. Благодаря узконаправленному потоку тепла, высокая температура не успевает распространиться на другие компоненты платы.

Важно! Станция с помощью программного обеспечения может осуществлять различные ступени температурного режима в определённых промежутках времени

Основы пайки феном

Паяльный фен

Перед тем как сделать фен для пайки своими руками из паяльника или фена, стоит разобраться, как правильно паять с его помощью.

Это поможет избежать ошибок при сборке и сделать именно то, что требуется.

Пайка феном основана на разогреве поверхности при помощи струи горячего воздуха или излучения, которое передаётся от паяющего устройства к поверхности.

Печатная плата и микросхемы на ней сделаны из пластика – материала, который относительно плохо поглощает тепло из воздуха.

А вот металлические выводы микросхемы и места пайки выполнены из металла. Они отлично поглощают тепло и возьмут большую его часть из воздуха, который выдувается из сопла фена в зону печатной платы.

Давайте разберёмся, как происходит отпаивание или припаивание той или иной микросхемы. Вначале происходит залуживание контактов. Делается это при помощи обычного паяльника, простыми движениями вдоль линии контактов.

Набор для паяния

Используется припой ПОС и паяльная кислота.

Можно делать это и при помощи фена – просто наносить припой всё равно придётся паяльником.

Затем прочищают иголочкой дорожки между контактами – делают это для того, чтобы случайно не запаять дорожки между собой.

Попутно проверяют, действительно ли нет запаянных между собой дорожек.

После этого происходит установка микросхемы на место. Устанавливают её при помощи пинцета, и после производят равномерный нагрев паяльным феном вдоль всех контактов.

Фен не держат на одном месте, а перемещают вокруг микросхемы, чтобы равномерно разогреть все контакты. После того, как контакты разогреты, микросхему аккуратно прижимают пинцетом к плате и дуют на неё, чтобы контакты остудились и припаялись.

Затем иголкой проверяют, все ли контакты присоединены, если нет – допаивают остальные и прочищают этой же иголкой дорожки между контактами.

Отпаивать микросхему ещё проще. Просто двигают феном возле припаянных контактов и, когда все они отойдут – отрывают микросхему от монтажа

Здесь важно равномерно прогреть все контакты, чтобы они отсоединились и не перегреть саму микросхему – иначе она будет неработоспособной

Особенности и предназначение

Для разогрева металлических отводов и специального паяльного вещества необходимо специальное оборудование, которым и является паяльный фен. Устройство способно очень быстро разогреваться до нужной температуры даже с учетом простой конструкции. Благодаря простому строению, с аппаратом может работать и начинающий электрик и профессионал. Для упрощения работы с мелкими деталями применяют также дополнительное оборудование совместно с фенами, но так как цена приборов немалая, то лучшим вариантом будет паяльная станция с феном своими руками. Это оборудование позволит справиться с большинством сложных задач без особых усилий.

По конструкции аппарат устроен так же, как и строительный фен, но обладает меньшей мощностью и более компактными насадками. Чаще всего в комплекте паяльной станции имеется обычный паяльник и термофен. При этом приборы оснащаются регуляторами температурного режима.

Для профессиональной мастерской термофен проще купить, так как он быстро оправдает свою стоимость, и пользоваться таким оборудованием будет удобнее. А если микросхемы необходимо припаивать в домашних условиях и не каждый день, то для этого подойдет самодельная термовоздушная паяльная станция своими руками.

Отличие паяльных фенов

Очень часто радиолюбители задумываются о том, как сделать паяльный фен своими руками, но перед началом сборки необходимо знать принципы и отличия паяльной станции и самого паяльника. Схема устройства состоит из основной и дополнительной части. Основной частью является блок, к которому подключаются паяльники. В зависимости от способа подачи воздуха станции бывают двух видов:

1. Турбинная — воздушный поток формируется благодаря встроенному кулеру в термофене.
2. Компрессорная — поток воздуха формируется посредством компрессора, установленного в главном корпусе станции.

При покупке паяльной станции такие особенности имеют большое значение, так как компрессорными создается сильный воздушный поток, и они могут использоваться для работы в труднодоступных местах даже с узкими насадками, а турбинные не способны продавить воздух с необходимой мощностью через узкое отверстие насадок.

https://youtube.com/watch?v=3zE-HDdz2Xs

Работа устройства заключается в нагревании керамического или спиралеподобного элемента, который установлен в термофене, и нагревании воздуха, проходящего через этот элемент. Паяльный термофен может нагревать воздух до температуры в пределах 100—180 градусов, а в современных моделях имеется возможность регулировки температурного порога.

По сравнению с инфракрасными аналогами, термовоздушные станции имеют такие недостатки:

1. Поток воздуха сдувает мелкие детали.
2. Неравномерный прогрев поверхности.
3. Изменение насадок для разного типа работ.

Однако для любителей, такие недостатки несущественны по сравнении с преимуществом в цене.

Термовоздушный паяльник для станции можно изготовить в домашних условиях из обычного бытового фена. При этом по техническим характеристикам он не будет уступать заводскому аналогу. Основными характеристиками такого паяльника являются:

• Диаметр наконечника;
• Мощность;
• Производительность турбины;
• Максимальный температурный порог.

Такие параметры напрямую влияют на качество и производительность работы устройства, поэтому при сборке к ним необходимо относиться очень внимательно.

https://youtube.com/watch?v=KVvm4V3dIMg

Особенности конструкции термофена

С помощью паяльного устройства можно плавить пластиковые детали и метал, который имеет небольшую температуру плавления. Специальная спираль из нихрома разогревает воздух, после этого горячий воздух подается в нужную точку. При конструировании самодельного аппарата необходимо руководствоваться главным параметром — температура нагрева воздуха. В профессиональных устройствах параметр достигает 800 градусов, но если плавка серебра или алюминия не потребуется, то самодельный термофен можно изготовить с температурным порогом до 600℃.

При сборке устройства в домашних условиях также необходимо ориентироваться на экономию средств, а для этого нужно найти детали для сборки. В конструкцию оборудования входят:

• Корпус;
• Нагревательная часть;
• Устройство, посредством которого будет подаваться воздух;
• Держатель;
• Кнопка включения.

Для улучшения прибора можно заранее предусматривать использование датчика и регулятора температуры, а также установку разных насадок.