Паяльник как работает: Как работает паяльник: Устройство паяльника в разрезе: схема, принцип работы

alexxlab | 07.11.1985 | 0 | Разное

Содержание

Как работает паяльник: Устройство паяльника в разрезе: схема, принцип работы

Электрический паяльник представляет собой ручной инструмент, который скрепляет металлические компоненты между собой, при помощи припоя. Припой – это металл или его сплав, имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые материалы. В пайке применяются сплавы, выполненные на основе олова, свинца, меди, никеля и др. Разогретый до жидкого состояния припой заполняет все зазоры спаиваемых деталей.

Набор дополнительных жал в керамическом паяльнике, повышает его функциональность.

Для безопасной работы человека и в зависимости от напряжения в сети электрического питания, применяются паяльники с различной силой тока и мощности.

Что это такое?

Человек, хоть раз видевший работу газосварочного аппарата вполне может представить устройство газового паяльника. Данный инструмент состоит из трех частей:

  1. Бак для заполнения газом;
  2. Кнопка регулировки пламени;
  3. Соединитель.

На самом деле, конструкция немного сложнее, но если вы не планируете менять сопло или воздухозаборник, а этого делать не стоит, то и разбирать паяльник вам не придется. Главное преимущество заключается в возможности применять различные по форме и назначению жала. Заменить рабочее жало можно в течение нескольких секунд, если оно остыло до приемлемой температуры.


Конструкция и детали

Многих людей интересует, какая может быть конструкция у такого регулятора. Данное устройство может быть наружным, в виде небольшого отдельного блока. Иногда встречаются более компактные конструкции, которые встраиваются в паяльную станцию или в корпус розетки.

Главными деталями регулятора мощности паяльника являются резисторы. Их мощность должна составлять не меньше 0,125 Вт. Если в устройстве присутствует R5, его мощность — от 2 Вт.

Дополнительная информация! Возможно, придется подбирать другой номинал деталей, чтобы напряжение в питании не опускалось ниже 11 В.

Принцип работы газового паяльника

В отличие от газосварки, при спайке газовым паяльником редко используется открытое пламя. В конструкции паяльника предусмотрен особый катализатор, который выглядит как керамическая сетка, покрытая платиной. Благодаря катализатору пламя паяльника не вырывается, а равномерно горит на поверхности керамической решетки и нагревает жало. Керамика достаточно хрупкий материал, поэтому ронять паяльник нежелательно. Многие умельцы делают катализатор для газового паяльника из нихромовой нити, вполне способной заменить оригинал.

Итак, давайте подробнее рассмотрим, как работает газовый паяльник:

  • Бак заполняется газом, которым обычно заправляют кухонные или обычные зажигалки. Заправка газового паяльника отнимает 15-30 секунд, а время работы инструмента будет зависеть от выбранной мощности;
  • Топливо подается в сопло через вентиль контролирующий интенсивность подачи газа, то есть рабочую температуру;
  • Газ воспламеняется при помощи пьезоэлемента или кремня, а можно и просто от спички – все зависит от модели;
  • При помощи кнопки регулятора устанавливается необходимая длина пламени, то есть требуемая для пайки температура.

Привести паяльник в состояние «боевой готовности» можно за полминуты, что является несомненным плюсом инструмента. В любом случае, до того, как пользоваться газовым паяльником следует внимательно изучить инструкцию. Заметьте «до того, как», а не после того, как чуть не сожгли полквартиры.

Как функционирует контролер паяльника

Существует огромное количество схем устройств для настройки нагрева паяльной станции. Однако все они работают по одинаковому принципу, который заключается в увеличении или уменьшении входной мощности. В редких случаях тот или иной регулятор для паяльника может отличаться по таким признакам:

  • тип используемой электронной схемы;
  • установленный измеряемый элемент для определения мощности;
  • число ступеней настройки мощности.

Независимо от вышеперечисленных отличий, данные устройства в любом случае будут представлять собой обычный коммутатор для регулирования мощности.

Применение газовых паяльников

Многогранная личность инструмента позволяет использовать его для выполнения различных целей:

  • Подогрев заржавевших деталей, термоусадочных труб и пр.;
  • Резка пластика – лучшие газовые паяльники способны не только резать, но и сплавлять, сваривать детали из пластика;
  • Очистка от старых лакокрасочных материалов;
  • Пайка газовым паяльником (открытым пламенем, где температура поднимается выше 1000 °С) позволяет паять, используя твердые высокотемпературные припои;
  • Ремонтировать различную технику, включая автомобильную электронику стоя на обочине;
  • Мини газовый паяльник, он же «карандашик», позволяет проводить точечную пайку микросхем и плат даже в условиях полного отсутствия электричества;
  • Широкую популярность инструмент приобрел у монтажников и электриков, работающих на строящихся или обесточенных объектах.


Сравнительная характеристика электрического и газового паяльников

Мобильность и удобство:

  • Электрический – привязан к сети, ограничен длиной шнура;
  • Газовый – полная мобильность; может использоваться в сложнодоступных местах; не нуждается в электричестве; имея под рукой баллон с газом, легко заправляется в любую минуту.

«Боевая готовность»:

  • Электрический – среднее время нагревания жала составляет 3-5 минут;
  • Газовый – готов к работе через 10-30 секунд;

Режимы работы:

  • Электрический – дополнительную функцию регулировки рабочей температуры имеют только дорогостоящие модели;
  • Газовые – любая модель имеет возможность регулировки пламени и несколько режимов: с использованием сменного жала, паять газовым паяльником можно при помощи тонкой струи разогретого воздуха, горелка.

Температура:

  • Электрический – фактически все модели имеют рабочую температуру 450°С;
  • Газовый – в зависимости от задач температура может регулироваться от 500 до 2000 °С.

Электрические принципиальные схемы регуляторов температуры паяльника

Прежде чем приступить к созданию и установке регулятора, необходимо ознакомиться с основными принципиальными схемами.

Схема регулятора для паяльника без помех на микросхеме

Данный вариант используют довольно редко, так как воплотить в жизнь такую схему непросто. Однако если в доме подключено огромное количество электроники, лучше пользоваться именно таким регулятором. Он будет отлично работать и при этом не выдавать в сеть помехи.

Стоит отметить, что пользоваться данной схемой нужно только в тех случаях, если человек работает с паяльной станцией ежедневно. Если же она большую часть времени лежит без дела, можно попробовать варианты попроще.

На базе фазовых регуляторов мощности PR1500S


PR1500S часто используется для изменения мощности паяльников
В данном случае устройство оснащается специальным фазовым регулятором. Других деталей в этой схеме не так много и поэтому сборка конструкции выполняется достаточно быстро.

Чтобы сделать регулятор температуры паяльника, используя эту схему, придется заранее подготовить резистор переменного типа с встроенным выключателем. Также понадобится конденсатор на 620 В. Он нужен, чтобы устранить помехи, которые могут появиться во время работы.

Регулятор мощности на симисторе КУ208Г

Это одна из наиболее простых схем, которую часто используют во время создания регуляторов мощности паяльника. Все, что понадобится для изготовления устройства — симистор и димистор.

Чтобы приспособление для настройки температуры правильно работало, пригодится димистор DB3 и симистор ВТ139.

Главное достоинство такой схемы — ее компактность. Она без проблем помещается в зарядный блок телефона.

На оптосимисторе МОС204х/306х/308х


Оптосимисторы устанавливаются практически во все регуляторы
Относительно популярная схема, которой довольно часто пользуются во время создания регуляторов. В этом случае при создании устройства рекомендуется пользоваться оптическими симисторами, так как они могут открываться, если напряжение переходит через ноль.

Также в схеме используется специальный индикатор-таймер 555 серии. Он необходим для своевременного отключения регулятора.

Важно! Все компоненты, которые используются в этой схеме, очень маленькие. Это позволяет размещать устройство практически в любом корпусе.

Регулировка на интегральном стабилизаторе

Распространенный метод настройки мощности паяльной станции — использование стабилизаторов интегрального типа. С их помощью удастся легко сделать регулятор напряжения, который позволит уменьшать и увеличивать температуру нагрева паяльного жала.

Единственный серьезный недостаток применения таких стабилизаторов заключается в том, что они сильно нагреваются. Это часто приводит к перегреванию стабилизирующей микросхемы.

С ШИМ-контроллером

Некоторые люди решают регулировать мощность при помощи специального ШИМ-контроллера. Для таких целей можно воспользоваться любой моделью, которая работает на частоте около 1 Гц. В качестве основного коммутирующего элемента в этой плате используется полевой транзистор. Его можно купить или найти на любой старой материнке. Подойдет любой транзистор, напряжение которого не опускается ниже 12 В.

Главное – правильно выбрать

Мастер задумавший приобрести новый для себя инструмент, постарается выяснить какой газовый пальник лучше. Однозначного ответа на данный вопрос не существует. Сначала нужно определиться для каких целей собираетесь приобрести данный агрегат, а затем найти магазин, где купить газовый паяльник можно по доступной цене и соответствующего качества. Ну, допустим, место вы уже нашли – в нашем магазине имеется товар от лучших производителей. Остались цели.

Хобби или домашнее применение – в качестве инструмента подойдут недорогие модели, но желательно не глубоко китайского производства. Среднестатистический инструмент легко справится с бытовыми задачами: припаять деталь, соединить провода, спаять или разрезать пластик, даже разжечь костер из промокших дров. Кстати, для любителей походов и отдыха на лоне матушки-природы мы предлагаем газовые паяльники и горелки, которые избавят от лишних хлопот связанных с приготовлением или разогревом пищи.

Профессиональная пайка – здесь требуется инструмент с возможностью тонкой настройки и широким диапазоном выполняемых задач. Прекрасным выбором станет газовый паяльник Dayrex, который подходит для работы с твердыми и мягкими припоями, прекрасно прогревает детали, и легко режет пластик. Заправлять профессиональный газовый паяльник (инструкция часто умалчивает о подобных нюансах) лучше проверенным, хорошо очищенным бутаном. Используя дешевый газ для газового паяльника, вы рискуете быстро испортить катализатор – он попросту забьется твердыми примесями. Однако если подобная беда все же случилась, то не стоит паниковать – просто достаньте катализатор и прочистите.

Доверяя профессиональному газовому инструменту, вы получаете возможность быстро приступить к работе и провести ее на высшем уровне. А мы, в свою очередь, всегда рады обеспечить вас газовыми паяльниками от проверенных производителей и по доступным ценам.

видео инструкция, как работает паяльник, пайка проводов

Для эффективного соединения металлических поверхностей лучше всего прибегать к помощи температурных воздействий. Наиболее простым и распространенным способом является пайка паяльником. В этом случае материалы из металла соединяются под воздействием местного повышения температур и наплавки с более низкой температурой.

Для того чтобы правильно соединить металлические детали при помощи паяльника, необходимо узнать основные моменты, которые характеризуют процесс пайки. Для этого достаточно будет прочитать статью, посмотреть видео урок и попробовать освоить технологию на практике.

Как работает паяльник

Излучающие тепло приспособления для пайки называют паяльниками. В зависимости от способа нагрева они бывают электрическими, газовыми, термовоздушными, индукционными. Чаще всего используются электрические приборы, мощность которых выбирается для пайки определенных материалов:

  • для соединения электронных компонентов мощность паяльника должна быть до 40 В;
  • для деталей с тонкими стенками до 1 мм необходима мощность в 80-100 Вт;
  • заготовки с толщиной стенок от 2 мм и более требуют мощность приспособления выше 100 Вт.

К самым энергоемким паяльникам относятся молотковые устройства, мощность которых может достигать до 550 Вт. Они могут разогреваться до температуры в 600С. Применяются молотковые паяльники для соединения массивных деталей.

Акустический паяльник небольших размеров пригодится для электротехника. Приспособление отличается низкой теплоемкостью, поэтому его используют для тонкой паечной работы.

Кроме массивности металлических изделий, на требуемую мощность паяльника влияет теплопроводность самого обрабатываемого материала. Так, например, для медных изделий прибор следует нагревать намного сильнее, чем для работы с деталями из стали.

Оптимально необходимая температура жала приспособления для пайки может поддерживаться как вручную, так и автоматически. Используются для этого тиристорные регуляторы.

Подготовка к процессу пайки

Перед началом работ необходимо подготовить паяльник, материалы, инструменты и рабочее место.

Рабочий участок рекомендуется снабдить:

  1. Подставкой , на которой будет располагаться разогретый прибор. На ней же нужно будет расположить флюс, «крокодил» и кусочки поролона, которые нужны для чистки жала.

  2. Штативом, на котором будут размещены: держатель для паяльника, ванночка с канифолью, зажимы.

В набор необходимых инструментов входит:

  • напильники;
  • круглогубцы;
  • кусачки;
  • пассатижи;
  • пинцеты;
  • наждачная бумага;
  • нож.

Подготовка паяльника

Перед работой с паяльником, его жалу придают определенную форму. Делается это с помощью напильника. Наиболее используемые формы – на срез и угловая. Ножевидная применяется для выпаивания выводов разъема или нескольких контактов микросхем.

Жало рабочего инструмента должно быть равномерно покрыто припоем. С «грязным» жалом паять будет затруднительно. Поэтому холодный паяльник с помощью напильника нужно почистить до меди, из которой изготовлено жало.

После этого прибор следует нагреть и последовательно касаться им то канифоли, то припоя. Делать так следует несколько раз, добиваясь равномерного покрытия жала припоем. После этого можно начинать пайкой соединять металлические детали.

Подготовка флюса

Выбор нужного флюса является решением одной из важных задач пайки. Необходим он для того, чтобы спаиваемые поверхности во время нагрева не окислялись. В противном случае спайка получится неустойчивой и рыхлой. Ее можно будет очень легко повредить. Поэтому качество флюса определяет трудность или легкость процесса пайки, и то, как прочно будет соединяться обрабатываемый материал.

Флюсы должны быть подобраны под подготовленный для пайки материал:

  1. Для соединения проводов и микросхем применяется широко известная канифоль. Внешне это кристаллическое прозрачное вещество красно-коричневого, красного, желтого или оранжевого оттенка похоже на янтарь.

  2. Для пайки труднодоступных или неудобно расположенных деталей используется канифольно-спиртовый флюс. Для его получения канифоль нужно раздробить до состояния песка и растворить в денатурате или техническом спирте. Наносится он на заготовки кистью, а хранится в плотно закрытой емкости.

  3. Для оцинкованного железа применяется флюс ЛК-2, который состоит из хлористого аммония, хлористого цинка, этилового спирта и канифоли.

  4. Для нержавейки используется ортофосфорная кислота.

  5. Хорошо подготавливают поверхность стойких металлов активные кислые флюсы на основе хлорида цинка.

  6. Для пайки стали эффективными флюсами считаются паяльные кислоты и водные растворы на основе хлористого цинка.

Следует знать, что для пайки нержавеющих сталей необходимы более активные флюсы, чем для обработки низколегированных и углеродистых материалов. Чугун нужно паять высокотемпературной пайкой, поэтому электрический паяльник с ним не справится.

Припои для пайки

Для электротехнических паек и радиомонтажных работ применяются легкоплавкие оловянно-свинцовые сплавы. Наиболее популярны припои — ПОС-61, ПОС-50, ПОС-40, ПСр-2, ПСр-2,5.

С помощью чистого олова соединять детали очень дорого, так как это ценный материал, поэтому используют его довольно редко.

Самое лучшее качество пайки получается после применения припоев, которые содержат свинец. Однако этот материал является вредным.

Чтобы во время работы не держать в руке горячий припой, его удерживают плоскогубцами или размещают на специальном приспособлении.

Как правильно паять паяльником – советы, видео

Поверхности обрабатываемых деталей перед пайкой очищают наждачной бумагой и обезжиривают бензином или ацетоном. Затем их нужно установить и закрепить в исходном положении. После этого можно разогреть паяльник и приступать к пайке одним из двух основных способов.

  1. При подаче припоя на детали с паяльника , на приборе сначала нужно расплавить некоторое количество припоя, а затем поднести жало к соединяющим заготовкам и прижать его. В это время флюс должен начать вскипать и испаряться. В это время наконечником прибора следует распределить припой по стыку.

  2. При подаче припоя на соединяемые детали, сначала с помощью паяльника разогреваются сами заготовки. После того как они достигнут необходимой температуры, нужно будет подать припой в стык между деталью и паяльником или на деталь. Расплавляющийся припой начнет заполнять стык.

Выбор способа соединения зависит от характера выполняемой работы. Первый способ подойдет для пайки мелких деталей, а второй для соединения крупных изделий.

Во время работы с паяльником необходимо соблюдать некоторые требования:

  1. Хорошо прогревать прибор и соединяемые детали. Если припой размазывается, а не течет, значит нужно увеличить температуру нагрева паяльника.
  2. Остатки кислотных флюсов следует обязательно смывать после пайки. Иначе через некоторое время соединение может быть разрушено коррозией. В качестве моющего средства можно применить щелочные вещества.
  3. Нельзя во время процесса пайки вносить много припоя. Шов должен получиться слегка вогнутым. Лишний припой удаляется оплеткой или отсосом. Если жало прибора приобрело металлический блеск, значит припоя достаточно. О том, что припоя много, говорит измененная форма жала.

Качественный спай должен ярко блестеть. Пережженный припой выглядит матовым, однако в некоторых случаях он допустим. Губчатая зернистая структура спая говорит о недостаточной температуре и о явном браке.

Как паять провода

На подготовительном этапе провода следует зачистить, скрутить и залудить:

  • провод опускается в ванночку с канифолью;
  • капля припоя с помощью паяльника распределяется по медным жилам;
  • чтобы покрытие было со всех сторон, в процессе лужения провод необходимо поворачивать и прогревать;
  • залуженный конец провода окунается в разогретый припой, излишки которого удаляются.

Одножильные провода перед спайкой очищаются до блеска. После этого их нужно окунуть в канифоль, соединить, несколько секунд прогреть и нанести припой. Для обеспечения надежной изоляции на оголенный провод надевается термоусадочная трубка, которая должна быть большего диаметра. Под воздействием высокой температуры она уменьшится и образует изоляцию проводов.

Если из-за наличия эмали или лака проводник не хочет лудиться, то можно применить обычный аспирин. Для этого таблетку нужно положить на дощечку и, прижав к ней проводник, прогреть его несколько секунд. Таблетка должна начать плавиться, а выделяемая кислота разрушать лак.

Препятствовать лужению на старых проводах могут окислы, которыми они бывают покрыты. Справиться с ними поможет та же таблетка аспирина.

Для лужения провода из алюминия необходим «Флюс для пайки алюминия». Он является универсальным, поэтому использовать его можно для соединения металлов с химически стойкой окисной пленкой. При этом во избежание коррозии не нужно забывать после пайки очищать изделия от остатков флюса.

Следует знать, что недопустимо скручивать вместе алюминиевый и медный провода. Фиксировать их можно только через промежуточный элемент, в качестве которого можно применить другой металл, клеммный зажим, разделение шайбами.

Для правильной пайки с помощью паяльника требуется тщательная подготовка деталей и инструментов. Во время самого процесса слой припоя всегда должен быть защищен флюсом. Для различных материалов подбирается соответствующей мощности прибор и необходимой формы жало. При выдерживании оптимального температурного режима и правильном соединении деталей пайка получится надежной и будет долго служить.

  • Автор: Александр Романович Чернышов