Паяльные станции – Паяльная станция, ее устройство, мощность и другие важные характеристики

alexxlab | 26.02.2020 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

Паяльная станция, ее устройство, мощность и другие важные характеристики

В основном паяльные станции используются в профессиональной среде, хотя приобрести их может каждый. Это довольно мощное оборудование, которое сгодится для множества различных операций, в том числе и для восстановления сложной техники. Станция может включать в себя не только стандартный паяльник, но и термовоздушный фен.

Кроме того, в любой станции есть так называемый контрольно-управляющий модуль и гальваническая развязка от сети. Наличие гальваноразвязки сводит к минимуму возможные негативные последствия от пайки (чёрный дым или удар тока).

Также паяльную станцию отличает от обыкновенных паяльников стабильность температуры при работе, что критично при пайке печатных плат.

Контактные и бесконтактные

Сейчас паяльные станции представлены в значительном разнообразии. Их можно разделять на группы по нескольким параметрам. К примеру, они бывают контактные и бесконтактные.

Контактная станция – это обыкновенный, имеющий при пайке прямой контакт с поверхностью, паяльник, оснащённый электронным блоком управления и регулирования температуры. То есть, это самая стандартная разновидность, которая подойдёт даже для начинающих.

Контактные станции в свою очередь можно разделить на два подвида в зависимости от используемого припоя. В одних моделях паяют только припоями с содержанием свинца, в других – еще и бессвинцовыми.

В последних модификациях нагревательный элемент обладает мощностью до 160 Ватт. В данном случае повышенные мощности совершенно необходимы, потому что температура плавки припоев без свинца довольно высока.

Что касается бесконтактных станций, то они могут применяться, среди прочего, для операций с микросхемами. Бесконтактная установка для пайки может быть термовозодушной, инфракрасной или же комбинированной, и у каждой из этих трёх разновидностей свой принцип действия.

Инфракрасные приборы и фены

Станции термовоздушного вида (иногда их называют просто фенами) работают так. Сначала сильный поток воздуха, генерируемый компрессором, пройдя через нагревательную спираль, приобретает нужную температуру, а затем струя горячего воздуха направляется в область пайки.

Термовоздушная станция даёт возможность осуществлять пайку в труднодоступных зонах с единовременным прогреванием сразу нескольких поверхностей. Всякая термовоздушная установка обладает мощностью, которой достаточно для пайки припоями любого типа, как со свинцом, так и без него.

Пайка горячим воздухом имеет обширное применение, допустим, в сфере ремонта бытовых электроприборов и мобильников. Однако термовоздушными установками практически невозможно производить монтаж и демонтаж микросхем (даже формата BGA) – это серьёзное ограничение.

В станциях инфракрасного типа обязательно присутствует нагревательный элемент в виде инфракрасного излучателя, сделанного из керамики или кварца. И благодаря этому инфракрасные установки имеют некоторые преимущества перед термовоздушными аналогами:

  • возможна пайка сложнопрофильных компонентов;
  • нет необходимости подыскивать насадку для термофена под определённую микросхему;
  • никакие радиодетали в ходе пайки не выдуваются нагретыми воздушными потоками с печатной платы;
  • зона пайки нагревается очень равномерно.

Инфракрасные станции стоят недёшево и считаются оборудованием для истинных профессионалов. Новички в пайке и радиоэлектронике в большинстве своём такими устройствами не пользуются.

Следует сказать несколько слов и о комбинированных паяльных станциях. Они называются так, потому что сочетают в своей конструкции несколько типов оборудования, допустим, паяльник и фен.

Аналоговые и цифровые

Классифицировать паяльные станции возможно и в зависимости от механизма стабилизации температуры и принципа работы управляющих блоков. По данным параметрам выделяют следующие виды современных паяльных станций:

  • аналоговые;
  • цифровые.

У аналоговых моделей нагревательный элемент находится во включённом состоянии, пока паяльник не прогреется до определённой температуры, затем питание прекращается. Когда температура снижается до заранее установленной планки, нагревательный элемент вновь включается и продолжает разогрев.

К достоинствам аналоговых станций можно отнести доступную стоимость. А минусом таких моделей считается невысокая точность работы, которая порой приводит к перегреву паяльного жала и радиодеталей.

Цифровая паяльная станция характеризуется тем, что контроль и управление нагревателем здесь происходит посредством PID-регулятора. А этот регулятор в свою очередь управляется программой, заложенной в микроконтроллере. В целом цифровой метод стабилизации температуры гораздо точнее аналогового.

Монтажные и демонтажные

Также возможно разделить все паяльные станции на монтажные и демонтажные.

Монтажными называются любые станции, осуществляющие пайку деталей. Однако при этом не все они могут отпаять какой-либо элемент от общей конструкции.

Для подобных целей созданы специальные демонтажные станции. В их конструкцию включён компрессор, работающий на отсасывание припоя. То есть разогретый припой с рабочей поверхности удаляется в особую ёмкость.

Также существуют монтажно-демонтажные установки для пайки, выполняющие сразу обе функции. В их комплектации есть как монтажный, так и демонтажный паяльники (они, кстати, имеют различные мощности).

Ремонтные

Кроме того, в профильной литературе и в интернете встречаются упоминания о ремонтных паяльных станциях. Их используют для осуществления ремонта всевозможных электронных устройств или на тех производствах, где необходимо автономное или единовременное выполнение разных операций, связанных с пайкой.

Говоря иначе, ремонтная многофункциональная паяльная станция представляет собой единую установку, в которой комбинируется несколько инструментов разного назначения.

Плюс ко всему бывают паяльные станции 2 в 1 и 3 в 1. Модели 2 в 1 совмещают в себе функции фена и паяльника. А паяльная станция 3 в 1 содержит в себе ещё и блок питания.

И ещё одно дополнение. Практически все паяльные установки работают на электроэнергии. Но некоторых интересует, бывают ли газовые паяльные станции. На самом деле здесь есть некоторая путаница в терминах.

Для выполнения значительных объёмов работ на стройках или в коммунальном хозяйстве, для пайки толстых медных труб иногда используют мощные аппараты с газовыми стационарными баллонами. Их, конечно, можно назвать паяльными станциями, но по факту это просто большие и мощные газовые горелки.

На что обращать внимание при подборе и покупке

Качество пайки находится в прямой и жёсткой зависимости от параметров паяльного оборудования и его конструктивных особенностей, и всё это крайне важно учесть при покупке.

Мощность

Прежде всего, нужно обратить внимание количество функций и режимы, в которых работает станция, а также на номинальную потребляемую и продуцируемую мощность.

Для ремонтирования печатных плат и монтажа элементов, имеющих чувствительность к статическому электричеству, применяются паяльники с мощностью от 24 до 40 Ватт.

Для работы с шинами питания и проводниками нужны паяльники от 40 до 80 Ватт. Паяльные инструменты на 100 Ватт и больше, как правило, используют для крупногабаритных конструкций из цветмета, которые в принципе обладают значительной теплопроводностью.

Комплектация

Не меньшую роль здесь играет и комплектация, в частности, следует обратить внимание на количество жал в заводском комплекте. Жала могут отличаться друг от друга формой и площадью края.

Эти их характеристики заметно отражаются на конечном итоге пайки. Чем большей площадью обладает окончание жала, тем лучше осуществляется теплообмен.

Наличие или отсутствие индикации температуры жала на экране также является важным параметром. При прочих равных условиях лучше выбрать модель, в которой такая индикация присутствует.

Даже вес и габариты паяльной станции имеют большое значение. Ведь иногда при ремонте держать в руках инструмент приходится несколько часов.

Также, подбирая себе паяльное устройство, стоит поинтересоваться, существует ли возможность замены запчастей при их поломке и как легко найти и купить эти запчасти.

Выбор флюса

Необходимо добавить, что в дальнейшем, для работы, обладателю паяльной установки придётся постоянно приобретать и расходные материалы, такие как флюс. И здесь тоже важно сделать грамотный выбор.

Функциональное назначение флюса – предотвращать окисление спаиваемых поверхностей.

Марок флюса в магазинах очень много, но в их основе практически всегда одни и те же ингредиенты. Это может быть сосновая или еловая канифоль, спиртовой раствор канифоли, специальная паяльная кислота (она считается самой мощной и активной).

Что понимается под распиновкой

Распиновкой называется описание всех контактов электрического соединения (допустим, разъёма) в паяльных станциях.

Распиновка может понадобиться для сборки и ремонтирования устройств, содержащих больше одного вывода. В распиновке все контакты соединения чётко идентифицируются, и это позволяет мастеру легко в них ориентироваться.

Распиновка паяльной установки может быть представлена в формате таблицы или чертёжной схемы. Одно описание включает в себя номер контакта, его наименование и функцию, цвет провода и прочие параметры.

На чертеже, там, где без этого не обойтись, также разъясняют сторону соединения (то есть указывается, с какой именно стороны изображён разъём).

Вдобавок ко всему для ремонта профессионалам и любителям пайки может понадобиться общая схема паяльной станции.

Сейчас схемы ко многим заводским моделям находятся в свободном доступе, при желании их можно найти и использовать для ремонта, доработки и переустройства паяльного оборудования.

svaring.com

Паяльная станция российского производства: как выбрать и пользоваться

На сегодняшний день паяльник является обыденным устройством, которое позволяет решать многие бытовые задачи. Однако для выполнения качественной пайки и ремонта современного оборудования необходимо использовать более профессиональный инструмент, которым является паяльная станция.

Она позволяет осуществлять ремонт сложных устройств и пользуется большой популярностью не только у высококлассных специалистов, но и у начинающих радиолюбителей.

Классификация устройств

В магазинах можно встретить широкий выбор подобных устройств. В основном паяльная станция представляет собой электронный блок для установки температуры и паяльник.

Несмотря на огромный ассортимент, можно выделить следующие виды паяльных станций в зависимости от используемого припоя: первые предназначены для работы с оловянно-свинцовыми припоями, а вторые – без свинца.

Второй тип отличается наличием отдельного нагревательного элемента. Его мощность может достигать 160 Вт. Это связано с тем, что температура плавления бессвинцовых припоев достаточно высока. В связи с этим нужна большая мощность.

В то же время в подобных устройствах есть возможность регулировки температуры, что позволяет работать и с легкоплавкими свинцовыми сплавами.

Чертеж паяльника и фена в паяльной станции.

В зависимости от принципа действия блоков станции разделяются на:

  • аналоговые и цифровые;
  • по способу нагрева – на индукционные и бесконтактные.

Последние в свою очередь могут быть инфракрасными, термовоздушными или комбинированными. При выборе данного устройства необходимо определиться с тем, что нужно паять. Например, инфракрасные отлично подойдут для микросхем.

Паяльная станция с феном превосходно справляется с задачей демонтажа радиодеталей с большим количеством выводов. Обычные паяльники с данной задачей не справятся.

Термовоздушные паяльные станции

Для работы со схемами с большим количеством выводов используют бесконтактные станции. Инфракрасная является одной из их разновидностей. Нагревание в данном устройстве происходит за счет специального керамического элемента.

Подобное оборудование обладает рядом преимуществ:

  • возможность работать со сложно-профильными микросхемами;
  • радиодетали не сдуваются потоком воздуха;
  • равномерный нагрев изделия.

Главным недостатком данного прибора является его высокая стоимость. В связи с этим его можно смело отнести к профессиональным станциям. Начинающие радиолюбители очень редко используют такое оборудование.

Паяльные станции с феном используются в основном для демонтажа микросхем, как уже было отмечено выше. В отсутствии данного оборудования специалисты могут использовать промышленный фен или горелку. Однако подобные устройства не позволяют качественно выполнять работу.

Достаточно сильный поток воздуха может сдуть радиодетали, а неправильно выбранный температурный режим способен и вовсе вывести их из строя.

Профессиональные устройства позволяют регулировать рабочие режимы, что существенно упрощает процесс демонтажа.

Комбинированный вариант сочетает в себе термофен, паяльник для станции и другие виды оборудования. Использовать такие приборы достаточно просто. Например, для пайки проводов достаточно выставить температуру электропаяльника и залудить их с использованием флюса и олова.

Контактные и бесконтактные паяльные станции

Все современные паяльные станции делятся на две основные категории: контактные и бесконтактные. Первые больше всего напоминают классические устройства для работы с оловянно-свинцовым или бессвинцовым припоем.

Каждый из отмеченных типов обладает своими преимуществами и находит свое применение при решении тех или иных задач. На сегодняшний день большинство радиолюбителей отдают предпочтение использованию бесконтактной паяльной станции.

Конечно, контактные паяльники нельзя отнести к самым современным агрегатам. Комплектуются они обычно одним жалом. Однако большинство устройств позволяют с легкостью их заменять. Купить же жало не составляет труда.

В итоге, работать таким паяльником можно практически с любыми деталями. За исключением плат в сложной электронике.

Подобные устройства позволяют также регулировать температуру жала паяльника, что очень удобно при пайке припоями с разной температурой плавления. Работать с данной паяльной станцией очень просто, ведь они напоминают классические приборы.

Тем не менее возможности контактной пайки ограничены и не все задачи решаются с ее помощью. Особенно это относится к SMT монтажу. Справиться с помощью классического паяльника с этим не просто трудно, а иногда и вовсе невозможно.

Для данного типа работ необходимо применять бесконтактную пайку. Самым распространенным подобным оборудованием являются термовоздушные станции.

Принцип их работы заключается в том, что компрессор или турбина создают воздушный поток. Он, проходя через нагревательный элемент, набирает заданную температуру. Полученную струю направляют в зону пайки.

Электрическая схема паяльной станции.

Данные приборы широко используются для ремонта крупно- и мелкогабаритной бытовой техники. Мощности станции хватает для работы со свинцовыми и бессвинцовыми припоями.

В то же время они обладают ограничениями к использованию. Станцию нельзя применять для монтажа или демонтажа крупных BGA-микросхем.

Особое распространение термовоздушные станции получили в комбинации с другими видами устройств. Так, на рынке широко представлены различные варианты тандема термофена и паяльника.

Еще одним важным элементом такого оборудования является компрессор, который всасывает разогретый припой в специальный резервуар. Многие специалисты уже давно по достоинству оценили преимущество данного конструктивного элемента.

Самым современным решением для работы со сложными микросхемами являются инфракрасные паяльные станции. Инфракрасное излучение позволяет избежать механического перегрева микросхем, а также непосредственно их перегрева.

Среди задач, которые позволяют решать данные устройства:

  • монтаж и демонтаж средних и крупных BGA-микросхем;
  • уменьшение теплового эффекта за счет концентрации излучения там, где это необходимо;
  • отсутствие необходимости использования различных насадок под каждую микросхему.

Учитывая все вышеперечисленные достоинства, инфракрасные станции практически полностью вытеснили другие варианты в профессиональных сервисных мастерских. Особенно при ремонте компьютеров, приставок, телефонов и ноутбуков.

Аналоговые и цифровые паяльные станции

По принципу работы паяльной станции существует разделение на аналоговые и цифровые. Они отличаются друг от друга способом стабилизации температуры для выполнения пайки.

Аналоговые станции отключают нагреватель при достижении определенной температуры. Если она снижается, нагреватель включается опять. Этот способ неидеален. В таких устройствах есть вероятность перегрева жала, поскольку точность установки температуры минимальная.

Принципиальная схема паяльной станции.

В цифровых станциях регулировка температуры осуществляется с помощью программы в микроконтроллере. Принцип работы прибора такой же, что и у аналогового варианта, только точность контроля температуры существенно выше.

Пайка описанными вариантами устройств осуществляется одинаково. Они позволяют устанавливать необходимые режимы в зависимости от ремонтируемых деталей и выбранного припоя. Однако для работы с массивными изделиями лучше отдать предпочтение цифровой станции.

Какой припой выбрать?

Отличие свинцового и бессвинцового припоя заключается в температуре их плавления. Второй вариант является более тугоплавким. В связи с этим используют более мощные паяльные станции для работы с бессвинцовым припоем.

При работе с таким тугоплавким припоем лучше отдать предпочтение бесконтактной паяльной станции.

Дело в том, что при ремонте электронных устройств, выполненных по бессвинцовой технологии, выпаивание отдельных микросхем может привести к отслаиванию дорожек печатной платы в связи с более высокими температурами.

Осуществлять подобную работу с помощью обычного паяльника крайне тяжело. А вот использование термофена с соответствующими насадками существенно упростит данную задачу.

Выбор паяльной станции

На сегодняшний день существует широкий ассортимент данных устройств в России. В связи с эти выбор паяльной станции – это трудная задача не только для начинающих радиолюбителей, но и для опытных мастеров.

Современная техника постоянно совершенствуется и развивается. Особенно наглядно это происходит с ее размерами, которые постоянно уменьшаются, а вместе с этим увеличивается трудоемкость ее ремонта.

При изготовлении оборудования проблем не возникает, ведь всю самую сложную пайку осуществляют роботы, способные выполнять такие действия в совершенстве. Однако ремонт выполняет живой человек. Результат починки во многом зависит не только от мастерства, но и от правильно выбранного оборудования.

Схема паяльной станции на основе ATmega8.

Итак, паяльные устройства можно разделить на следующие разновидности:

  • контактные;
  • термовоздушные;
  • комбинированные термовоздушные;
  • демонтажные;
  • инфракрасные.

Общих правил при выборе станции не существует. Все зависит от задач, которые ей предстоит решать. И в каждом конкретном случае будет свой рейтинг лучших устройств.

Назначение

Конечно выбор напрямую зависит от применения устройства. Как уже было отмечено выше, в профессиональных мастерских отдают предпочтение инфракрасной паяльной станции, а вот для дома можно рассмотреть более простые варианты.

В то же время оправданной будет покупка устройства с большой мощностью, поскольку основным критерием в работе является температура жала и ее стабилизация.

Если необходимо работать с мелкими деталями, тогда стоит рассмотреть оборудования с паяльным феном.

Ремонтопригодность

Ремонтопригодность паяльной станции также является важным критерием. Дело в том, что очень часто в таких устройствах может выйти из строя жало или тэн. Лучше заранее прочитать отзывы покупателей о той или иной модели, чтобы определить ее надежность и качество.

Нередко происходит, когда при частом использовании с жала стирается защитное покрытие.

При пайке пользуются флюсом и оловом, которым необходимо залудить жало. Сделать это, если покрытие выгорело, невозможно. В связи с этим необходимо заранее рассматривать возможность покупки новых жал, а также их качество.

Электрическая схема станции для пайки.

Однако все равно лучше, в первую очередь, при выборе обращать внимание на то, для чего нужна паяльная станция. В выборе оборудования для электролаборатории, где пайка будет осуществляться постоянно, целесообразно рассмотреть более дорогие и надежные варианты.

Температура

Существует широкий ассортимент оборудования по технической части паяльного устройства, что существенно усложняет вопрос: как выбрать паяльную станцию. В первую очередь целесообразно определиться с техническими особенностями прибора.

Любители заниматься ремонтом в домашних условиях могут использовать и обычные паяльники. Однако они могут перегревать микросхемы, что приведет не к их починке, а наоборот. В связи с этим температура является важным критерием.

При работе с массивными приборами и электрооборудованием мощность очень важна.

Тем не менее иногда ее избыток может приводить к:

  • перегреву деталей;
  • деградации покрытия жала;
  • выходу из строя нагревательного элемента;
  • перегреву дорожек;
  • снижению качества пайки.

Эксплуатация паяльной станции

Итак, как пользоваться паяльной установкой? Вообще это не сложнее техники пайки паяльником. Даже наоборот, пользоваться ею удобнее и комфортнее.

Стоит сразу выделить одно правило работы: не стоит устанавливать максимальную температуру без крайней необходимости. У контакторного паяльника это может привести к перегреву жала, а в термофене может выйти из строя термоэлемент.

Следует также использовать только качественный флюс. Хотя данный совет актуален при пайке любым оборудованием.

Не следует также включать термофен на максимальную мощность. Это приведет к сдуванию радиодеталей.

Итог

Паяльные станции уже давно вытеснили обычные паяльники в профессиональных мастерских. Особенно часто в таких задачах используются инфракрасные устройства. Доступность термовоздушных приборов делает их привлекательными и для начинающих радиолюбителей.

Они более функциональные и удобные в эксплуатации, чем классические паяльники, а их более высокая стоимость с лихвой окупается многочисленными достоинствами. Хорошая паяльная станция – залог качественного и надежного ремонта.

tutsvarka.ru

Паяльные станции. Виды и особенности. Применение и как выбрать

Сегодня паяльник уже стал обыденным инструментом, который годится только для решения бытовых вопросов по пайке. Для выполнения качественного восстановления и ремонта современных устройств необходимо иметь более профессиональное оборудование. В этой области для специалистов и новичков предлагается большой выбор видов различных приборов. Для ремонта сложных электронных устройств используются паяльные станции, получившие большую популярность, как у начинающих радиолюбителей, так и у профессионалов.

Классификация и устройство

Учитывая большой выбор разнообразных моделей паяльных станций в продаже, рассмотрим их виды, назначение и возможности.

Контактные паяльные станции

Этот вид станций по своему устройству напоминает паяльник, оснащенный электронным блоком регулировки температуры.

Контактные станции для пайки делятся на две категории, в зависимости от вида применяемого припоя:

• Станции для работы с оловянно-свинцовыми припоями.

• Станции для припоя без свинца. Этот вид станций отличается наличием нагревательного элемента мощностью до 160 ватт. Это обусловлено повышенной температурой плавления припоев без свинца, поэтому необходима большая мощность. Наличие регулятора температуры в этом виде паяльной станции позволяет применять их для пайки обычным легкоплавким припоем со свинцом.

Цифровые и аналоговые

Паяльные станции делятся на цифровые и аналоговые, в зависимости от принципа действия управляющих блоков.

У аналоговых станций температура стабилизируется следующим образом:

  • Нагревательный элемент работает, пока сердечник паяльника не нагреется до определенной температуры, далее питание отключается.
  • При снижении температуры ниже определенной границы нагревательный элемент подключается и начинает нагревать жало паяльника.

За функционированием паяльника следит электромагнитное реле, которым управляет электроника и термодатчик. Преимуществом аналоговой управляющей системы паяльной станции является низкая стоимость. Недостатком является низкая точность работы, приводящая к чрезмерному нагреву жала паяльника. Отсюда возникают другие проблемы: перегрев радиодеталей, частая смена жала.

Цифровая станция пайки работает за счет управления нагревателем с помощью PID-регулятора, который управляется с помощью программы, заложенной в микроконтроллере. Цифровой способ контроля значительно точнее аналогового.

Индукционные устройства

В этом виде паяльной станции жало паяльника нагревается за счет индукционной импульсной катушки, действующей от колебаний высокой частоты, которые образуют в покрытии из ферромагнетика вихревые токи. Нагревание осуществляется до температуры, называемой точкой Кюри. После этого магнитные свойства ферромагнетика меняются и нагрев прекращается.

Бесконтактные станции

Такие устройства используются для ремонтных и демонтажных работ со схемами, а также для замены микросхем с большим количеством выводов.

Бесконтактная станция для пайки бывает инфракрасной, термовоздушной или комбинированной, в зависимости от принципа работы.

  • Инфракрасная станция включает в себя нагревательный элемент в виде инфракрасного керамического или кварцевого излучателя. По сравнению с термовоздушными паяльными станциями у инфракрасных станций есть свои достоинства:
    -разрешается работа со сложнопрофильными компонентами;
    — не нужно искать насадку для фена под определенную микросхему;
    — радиодетали во время пайки не сдуваются воздухом с платы;
    — равномерное нагревание места пайки.Стоит отметить, что инфракрасные станции имеют высокую стоимость, и являются профессиональным оборудованием. Начинающими любителями радиоэлектроники они применяются редко.

  • Паяльная станция с феном (термовоздушная). Контактные станции являются монтажными, а для демонтажа радиодеталей с большим числом выводов, как микросхемы, они не подходят. Для этого применяется специальное оборудование с термофеном. В отсутствии такого оборудования радиолюбители иногда используют промышленный фен или газовую горелку. Но это не профессиональный инструмент, который не позволяет добиться хорошего качества работы. Слишком мощная струя воздуха может сдуть радиодетали с платы. Поэтому лучше применять специально предназначенное для этого оборудование.Изображенная модель станции оснащена цифровыми контроллерами. Такое оборудование стоит больше простых моделей. Чаще всего фены комплектуются регулирующими поток воздуха насадками.

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

В конструкцию этого вида оборудования входит компрессор, действующий на всасывание. Нагретый припой с поверхности всасывается в отдельную емкость.

Дополнительное оборудование

Многие станции для пайки поставляются в комплекте с дополнительными устройствами, облегчающими работу. К ним относятся:

  • Лампы для подсветки.
  • Дымоуловители.
  • Демонтажные пистолеты.
  • Вакуумные пинцеты.
  • Тепловые излучатели для разогрева монтажной платы.
  • Фен для локального нагрева.
  • Термопинцет для установки и демонтажа миниатюрных деталей.
Как выбирать паяльные станции

Основной задачей паяльной станции является обеспечение качественной пайки элементов. Это зависит от технических и конструктивных параметров:

  • Вид нагревательного элемента. Изготовители сегодня представляют паяльные станции, оснащенные двумя видами нагревательных элементов: керамическими и нихромовыми. Первые из них нагреваются быстро, но слишком чувствительны к неравномерному нагреванию, и часто трескаются. Термостабилизация помогает керамическим нагревателям обеспечить хорошую отдачу тепла, долговечность и высокую мощность. Нихромовые элементы не могут обеспечить долгий срок службы нагревателя, поэтому их лучше применять для редкого использования. Однако, нихромовый нагреватель имеет низкую стоимость, в отличие от керамического.
  • Интервал регулирования температуры.
  • Скорость нагревания.
  • Мощность. Качественная работа паяльной станции во многом зависит от ее мощности и вида пайки. Мощность является главным параметром при выборе оборудования для пайки. Это особенно важно при использовании паяльной станции для ремонта чувствительных устройств: навигаторов, планшетов или смартфонов.
  • Напряжение.
  • Параметры эргономики: форма, размеры, масса.
  • Стандартная температура бессвинцовой пайки для оборудования должна составлять не менее 250 градусов.

Независимо от типа паяльной станции, необходимо заблаговременно запастись несколькими сменными жалами. Разные виды жал имеют разную площадь края, форму. Эти параметры влияют на окончательный результат работы. Чем больше площадь конца жала, тем лучше происходит теплообмен при пайке. Форма жала и его температура влияет на способность пайки определенных элементов и радиодеталей.

Добросовестные производители паяльного оборудования контролируют качество материала паяльных жал. При выборе паяльной станции большое значение имеет возможность замены деталей при выходе их из строя.

Похожие темы:

 

electrosam.ru

Паяльная станция с феном своими руками: инфрокрасная модель

Операция, которую применяют для создания неразъемных соединений, при этом между деталями вводят расплав припоя и флюс называют пайкой. Во время выполнения этой операции температура припоя не должна превышать температуру оплавления деталей. Детали и припой входят в контакт между собой и при этом их нагревают до температуры, превышающей точку плавления припоя. По мере перехода в жидкое состояние он смачивает детали. Как только, процесс смачивания заканчивается нагревание останавливают. Припой кристаллизуется, и заготовки соединяются. Оборудование, применяемое для осуществления этой операции, называют паяльной станцией.

Процесс пайки металлов

Из истории пайки и металлургии

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

Пайка электронной аппаратуры

К достоинствам этого технологического процесса можно отнести следующее:

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

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

Несколько тысяч лет назад пайку уже широко применяют ремесленники. Так, при проведении раскопок на территории Вавилона были обнаружены золотые изделия, у которых были припаяны отдельные детали. А на месте древнего Рима были найдены трубы из свинца, входившие в состав водопровода, и собранные с помощью оловянно-свинцового припоя. Более того, некоторые исследователи убеждены в том, что легендарная шапка Мономаха, хранящаяся в Кремле, собрана из нескольких тысяч элементов выполненных из золота и соединенных пайкой.

Электродуговая сварка

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

Технология твердой пайки

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

Назначение паяльной станции

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

Схема паяльной станции

Это оборудование состоит из следующих составных частей:

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

Строение наконечника для паяльной лампы

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

Паяльная станция, в отличие от традиционного паяльника позволяет регулировать и поддерживать температурный режим. Кроме того, использование разных приспособлений, например, держателя, позволяет повысить безопасность работающего на установке человека. Так, это приспособление ограничивает возможность прикосновения рабочего к нагретому паяльнику.

Все, поставляемые паяльные станции производят в антистатическом исполнении.

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

Инфракрасная паяльная станция

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

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

Паяльная станция с индукционным нагревателем

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

Разновидности паяльных станций

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

Цифровые и аналоговые

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

У станций под управлением аналоговой аппаратуры стабилизация температуры происходит следующим образом – то есть, нагреватель работает до той поры, пока сердечник не будет разогрет до определенной температуры. По мере ее достижения произойдет отключение питания. По мере снижения температуры нагреватель будет включен снова и будет продолжать нагревать жало. В системе управления паяльника задействованы набор электронных компонентов и датчик температуры. Именно они и формируют сигналы, которые включают и выключают нагревание реле.

Аналоговая паяльная станция

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

Цифровая паяльная станция

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

Индукционные устройства

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

Индукционные устройства для пайки

По ее достижении свойства ферромагнитного покрытия изменяют и разогрев останавливается.

Бесконтактные станции

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

В работе таких станций применяют различные принципы:

  • термовоздушный;
  • инфракрасный;
  • комбинированный.

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

Бесконтактная станция Lukey 852D+ для пайки

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

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

Бессвинцовый припой
Оловянно-свинцовый припой

Последние станции отличаются тем, что в их комплект входит паяльник мощностью в 160 Вт. Это вызвано тем, припои, не содержащие свинец, обладают высокой температурой плавления. Такие станции комплектуют регулятором мощности, и это позволяет их использовать для работы с припоями, с низкой температурой плавления.

Демонтажные паяльные станции

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

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

Демонтажная паяльная станция

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

Комбинированные термовоздушные паяльные станции

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

Существует множество модификаций приборов этого типа они отличаются от базовой модели маркой нагнетателя. В рукоятке фена устанавливают воздушную турбину. Такое решение позволило исключить из состава станции воздухоподводящий рукав. Работа со станцией стала более комфортной. Кроме того, в комплекте станции установлен встроенный блок питания. В состав этого устройства могут быть включены дымопоглотители, демонтажный пистолет и прибором для пайки бессвинцовыми припоями.

Паяльная станция 852D+

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

Инфракрасные паяльные станции

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

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

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

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

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

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

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

Разновидность инфрокрасной паяльной станции

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

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

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

Паяльник с керамическим нагревателем

Использование инфракрасных станций обеспечивает равномерный нагрев места работы.

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

Типы нагревательных элементов паяльников

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

Нагревательные элементы паяльников

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

Термофен паяльной станции

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

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

Инфракрасный нагреватель

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

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

Дополнительные возможности паяльных станций

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

Паяльная станция с термопинцетами

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

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 

stankiexpert.ru

Выбор паяльной станции: советы

Радиоэлектронные схемы современной техники выполнены из миниатюрных деталей, большая часть которых представлена SMD-компонентами и интегральными микросхемами. Обычный паяльник для ремонта и установки подобных элементов не подходит. К тому же многие печатные платы имеют многослойную структуру, которая затрудняет прогрев отдельных выводов и требует поддержания стабильной температуры жала паяльника.

Область применения паяльных станций

Для работ с такими схемами были созданы электрические паяльники со стабилизацией температуры нагрева рабочего элемента. Современные модели паяльников оснащаются интегрированными температурными датчиками и устройствами контроля температуры, встроенными в станцию или вынесенными за ее пределы в виде отдельных блоков. Пайка и демонтаж многовыводных радиоэлементов в большинстве случаев осуществляются при одновременном и стабильном нагреве всех выводов, чего невозможно добиться при помощи обычного паяльника.

Выбор паяльной станции зависит от опыта работы с подобным оборудованием и области его применения.

Виды паяльных станций

Паяльные станции подразделяются на три основные категории:

  • Контактные. Выводы радиоэлементов нагреваются паяльником с возможностью регулировки и стабилизации температуры рабочего элемента. Используются для монтажа радиодеталей и SMD-компонентов с проволочными выводами.
  • Бесконтактные. Рабочий элемент нагревается инфракрасным излучателем либо потоком горячего воздуха. Предназначены для демонтажа многовыводных деталей. Выбор термовоздушной паяльной станции позволяет также осуществлять пайку безвыводных деталей типа BGA.
  • Комбинированные. Станции, сочетающие характеристики обеих перечисленных типов.

По принципу регулировки паяльные станции подразделяются на два вида:

  • Аналоговые. Самые простые модели, оснащенные дискретной температурной регулировкой. Нагревательный элемент отключается после разогрева жала до нужной температуры. Такой принцип управления обеспечивает низкую стоимость станции. Аналоговые модели отличаются плохой стабилизацией нагрева и инерционностью регулировки температуры.
  • Цифровые. В станцию интегрирован микроконтроллер, регулирующий мощность и температуру нагрева жала паяльника. Чем температура меньше необходимой, тем больше напряжения подается на нагревательный элемент станции. Их инерционность лучше, чем у аналоговых моделей, к тому же регулировка температуры осуществляется более точно.

Выбор для дома паяльной станции большой мощности оправдан, поскольку основным критерием в работе является температура и жала и ее стабилизация. С подобными требованиями в разы лучше справляются устройства повышенной мощности.

Виды нагревательных элементов паяльных станций

Жало пальника нагревается одним из трех способов:

  • Классический вариант - высокоомный нагревательный элемент. Выполнен из нихромового термостойкого провода, намотанного через изолирующую прокладку на жало паяльника. Рядом крепится термодатчик. Обладают низкой надежностью и высокой инерционностью.
  • Одна из разновидностей классического способа - керамические нагреватели. Термочувствительный датчик и нагревательный элемент встроены в слой керамики. Обладает высокой надежностью, меньшей инерционностью, однако боится падений и ударов.
  • Индукционные нагреватели. Ферромагнитное жало в них нагревается индуктивным элементом до точки Кюри, по достижении которой исчезают ферромагнитные свойства. Идеальная термостабилизация обеспечивается без использования термодатчиков. Нагреватели такого типа работают только с конкретной температурой, отличаются высокой стоимостью ввиду недавнего появления на рынках и применяются в работе с эксклюзивными изделиями.

Термофены паяльных станций

Радиоэлементы нагреваются бесконтактным способом при помощи струи нагретого воздуха. Фен-паяльник по принципу действия схож со строительным аналогом и может быть им заменен в некоторых случаях. Отличием приборов друг от друга является возможность регулировки скорости воздушного потока и стабилизации его температуры. Слишком высокая скорость может привести к деформации компонентов электрооборудования.

Термофены делятся на компрессорные и вентиляторные в зависимости от способа подачи воздуха:

  • В корпусе паяльной станции располагается компрессор, который подключается к термофену при помощи гибкого шланга. Форма насадки удобна в работе, однако шланг, по которому подается воздух, слишком жесткий, что является недостатком всей конструкции.
  • В рукоять вентиляторных моделей встроена компактная турбина. Паяльная станция соединена с феном только проводами, что значительно повышает маневренность и дарит свободу движений, но из-за вентилятора рукоять обладает большими габаритами и весом.

Обе разновидности идентичны по характеристикам, поэтому выбор паяльной станции с феном для дома осуществляется исходя из личных предпочтений.

Набор насадок термофена позволяет работать с разными по габаритам и конфигурации компонентами без перегрева близкорасположенных радиоэлементов. Желательно делать выбор паяльной станции с феном, в комплекте которой уже имеются все насадки.

Инфракрасные нагреватели

Профессиональные модели паяльных станций оснащаются устройствами инфракрасного подогрева. Источники, используемые в качестве инфракрасных излучателей, размещаются непосредственно на рабочем столе и на радиоэлементе с целью равномерного подогрева всей печатной платы и точечного - компонентов электронной схемы. Такое оборудование отличается высокой стоимостью, поэтому выбор инфракрасных паяльных станций делают в основном профессионалы, занимающиеся ремонтом сложного оборудования.

Дополнительные опции

Термовоздушный подогрев не применяется для демонтажа малогабаритных элементов - SMD-резисторов, диодов, конденсаторов и особенно - деталей с пластиковым корпусом. Такие работы выполняются термопинцетом - гибридом пинцета и паяльника. Приборы оснащены губками, позволяющими работать с миниатюрными двухвыводными радиоэлементами, однако можно отыскать модели, предназначенные для демонтажа ИМС с расположенными с двух сторон выводами.

При выборе паяльной станции стоит обратить внимание на наличие держателя для термофена или паяльника. Подобные крепежи фиксируются на корпусе станции либо устанавливаются на рабочем столе.

Основными критериями выбора паяльной станции служат не только дополнительные характеристики и опции, но и доступность расходных материалов, возможность выполнения и качество ремонта.

Качественные модели паяльных станций должны иметь в комплекте набор расходных материалов и аксессуаров, среди которых числятся насадки на воздушный нагреватель, жала паяльника. Комплект насадок зачастую приходится приобретать отдельно, поскольку он значительно облегчает работу с различными электросхемами.

Расходными материалами считаются нагревательные элементы - именно они чаще всего выходят из строя ввиду частых механических нагрузок и высоких температур.

Критерии выбора

Основная задача паяльной станции - качественное сцепление элементов. Для правильного выбора паяльной станции необходимо учитывать технические и конструктивные параметры:

  • Тип элемента нагрева. Представленные на рынке приборы оснащены керамическими либо нихромовыми нагревателями. Первые быстро нагреваются, однако при неравномерном нагреве лопаются. Избежать этого можно при помощи стабилизатора тепла, который контролирует температуру и увеличивает срок эксплуатации станции. Нихром не подходит для частого использования, быстро выходит из строя, но стоит дешевле керамики.
  • Широкий диапазон регулировки температуры.
  • Скорость нагрева.
  • Мощность. Для выбора паяльной станции по данному параметру необходимо определить область эксплуатации прибора.
  • Напряжение.
  • Габариты и пр.

Советы по выбору

Мастера советуют одновременно с покупкой паяльной станции приобретать сменные жала: они отличаются площадью конца и формой, от чего зависит конечный результат работы. От формы зависит температура, доступ к местам пайки и вид элементов, с которыми будет вестись работа, от ширины края - уровень теплообмена во время пайки.

Материал, из которого выполнены жала, должен обладать хорошими параметрами теплоотдачи. Желательно, чтобы конструкция паяльной станции была проста и позволяла легко провести замену вышедшей из строя детали.

Лучшие модели паяльных станций

На сегодняшний день лучшими считаются паяльные станции немецкого производителя Ersa и китайской компании Quick. Для профессионального использования лучше подходит оборудование марки Ersa, однако оно отличается высокой стоимостью. Ассортимент бюджетных паяльных станций Quick не менее широк, оборудование обладает хорошим качеством.

Довольно часто останавливают выбор на паяльной станции из Японии Hakko 936, пользующейся популярностью как у профессионалов, так и у любителей. Невысокая стоимость, простота эксплуатации и надежность делают модель доступной для широкого круга пользователей.

fb.ru

Паяльная станция – энциклопедия VashTehnik.ru

Паяльная станция – это приспособление, упрощающее процесс проведения пайки. А направление движения целиком определяется условиями. Чем точнее выдерживаются условия пайки, тем качественнее получается шов, но потребуется дополнительное оборудование.

Из истории пайки и металлургии

Известны сведения, что пайка применялась в Месопотамии уже 5000 лет назад. Избранные шумерские мечи за 3000 лет до Рождества Христова собирались указанным методом. Неправильный процесс пайки приводит к печальным последствиям. Экспедиция Скотта к Южному полюсу погибла из-за того, что ёмкости, паяные оловом, растеряли запас горючего. Небольшие знания в области металлургии сумели бы коренным образом изменить ход истории. Ведь Скотт достиг полюса первым и уже возвращался назад… Поэтому важен научный подход.

В США зарегистрировано общество сварщиков. Это официальная организация, которая занимается специфическими вопросами соединения металлов. Любой желающий вправе проверить на aws.org. Американское общество сварщиков стало некоммерческой организацией, основанной в 1919 году с целью изучения и описания процессов сварки и пайки. Издания упомянутого социума полны наукоёмких определений.

Логотип Американского общества сварщиков

AWS охватывает свыше 73.000 человек и состоит из 22 отделов, делящихся на 250 секций, раскиданных по миру. Благодаря этой организации, знания, касающиеся сварки и пайки, постоянно систематизируются и поддерживаются в свежести. Первые трудности американское государство стало испытывать в период I мировой войны, когда скорость создания боевой техники сильно пострадала из-за отсутствия стандартов. Президент Вудроу Вилсон обратился за помощью к профессору Комфорту Адамсу для создания специального комитета, способного заняться вопросом.

28 марта 1919 года родилось AWS. Уже за первый год существования организация выросла до 217 участников, обзавелась собственными публикациями и штаб-квартирой. В первые годы общество жило за счёт сборов в пользу собственного журнала. Сегодня общество занимается обучением профессионалов мира, продолжает научные публикации, ведёт аккредитацию специалистов.

Процесс пайки: припой, флюс, технологические режимы

Не каждый сразу понимает, зачем нужна паяльная станция. Для большинства это просто удобная подставка. Мы утверждаем, что технологический режим часто определяет успех или неудачу мероприятия. Пайкой принято называть процесс соединения двух металлов при помощи припоев без плавления. В процессе активно участвует флюс, в задачи которого входит удаление оксидной плёнки, улучшение свойств смачиваемости и прочие. К припою предъявляется ряд условий:

  1. От припоя зависит прочность будущего соединения.
  2. Сплав, использующийся в этом качестве, обязан хорошо смачивать соединяемый металл.
  3. В местах контакта неизбежно образуется диффузия, процесс не должен снижать прочности.

Если говорить подробно, характеристики припоя удобно отображать в виде температурных диаграмм, наподобие тех, что иллюстрируют состояния стали. Оказывается, у смеси двух металлов вне зависимости от процентного состава композиции одинаковая точка отвердевания. Но окончательное плавление происходит при разной температуре. К примеру, при смешивании серебра и меди образуется сплав с соотношением компонентов 72:28, причём точка плавления (ликвидус) максимально приближена к кристаллизации (солидус). Этим обеспечивается гомогенность припоя при работе. В противном случае подвижные его фракции при относительно низких температурах отделяются.

Процесс пайки

Все это приводит к возникновению неоднородности, что затрудняет процесс пайки. Припой, для которого ликвидус и солидус различаются слишком сильно, рекомендуется заранее прогревать чуть сильнее необходимого уровня. Много трудностей ждёт человека, неправильно выдерживающего технологию. Список явлений, влияющих на процесс пайки и снижающих качество:

  • Водородная хрупкость присуща сталям, меди и серебру. Суть явления — окислы металлов восстанавливаются атомами водорода, легко проникающими в кристаллическую решётку. Получившаяся вода внутри создаёт гигантское давление, разрушающее металлы в области шва. Сложнее прочего приходится с медью, а сталь можно на время предварительно выдержать при температуре до 100 градусов Цельсия, чтобы избавиться от водорода.
  • В сталях (и прочих сплавах), содержащих хром, при пайке идёт активное образование карбида металла. В результате коррозийная стойкость шва резко снижается. Карбид обнаруживает тенденцию откладываться в некоторых частях кристаллической решётки. Процесс возможно выправить нагревом до 1000 – 1130 градусов, что заставит соединение вновь раствориться, но для большинства паяных швов подобный подход недопустим. Вместо этого применяется нагрев лишь до 870 градусов с последующим охлаждением в печи до 540 градусов.
  • В ходе термических нагрузок при пайке часто замечается растрескивание металла. Чтобы избежать этого, вместо закалки часто применяют отжиг. Стараются сборные соединения выполнить без механического напряжения в точках шва. Нагрев производится постепенно. Обратная сторона монеты – массивные детали доводят до кондиции по возможности быстро. В этом случае нагрев при пайке не успевает захватить весь объем, что значительно снижает напряжение. Ключом становится правильная технология. Играет роль правильный выбор припоя.

    Сплав для работы

  • Никель при нагреве в присутствии серы растрескивается. Это вызвано образованием легкоплавких сульфидов, откладывающихся по границам зёрен кристаллической решётки. Такой металл восстановлению не подлежит. Задача решается добавлением в сплав хрома и тщательной очистки среды от любых примесей веществ с серой в составе (нефть, краска, смазка и пр.). По схожей причине для пайки железа и никеля не используются соединения с фосфорным компонентом.

Задача паяльной станции

Важно правильным образом выдержать режим. Особенно сказанное касается температуры. Если брать микросхемы BGA (поверхностный массив шариков), паяльник в этом случае бессилен. Вместо этого подложка предварительно прогревается феном до нужной температуры, потом чип ставится на место. Технология основана на том, что нижняя контактная часть поверх многочисленных ножек содержит небольшие шарики припоя. Они формируются из специальных заготовок с использованием металлических шаблонов.

Для поддержания нужной температуры используется паяльная станция. Важно поверхность после процедуры спиртом очистить от флюса. Чтобы в дальнейшем избежать коррозии. Потому нередко паяльные станции содержат наряду с традиционным жалом подобие строительного фена. Причём устройство регулируется для подстройки температуры.

Обычно используется раскалённый воздух, удаётся найти в продаже модели, работающие за счёт инфракрасного излучения или явления индукции (как новейшие кухонные плиты). Паяльная станция позволяет полностью контролировать процесс. Если это рабочее место для монтажа SMD-чипов, подложка предварительно прогревается до 150 градусов Цельсия, порой бывает и горячее. Так, что компоненты гибридной схемы снимают при помощи пинцета. Температура специально подбирается такой, чтобы ударно действовать на припой, но не вызывать порчу чуткой электронной начинки.

Домашняя станция для пайки

Параметры и особенности паяльных станций

Назначение

Паяльная станция предназначена для разных целей. Для микросхем BGA (ножки скрыты под корпусом чипа) применяется бесконтактный метод (фен), им в некоторых случаях возможно пользоваться и в отношении SMD (боковое расположение ножек). Нужно чётко представлять, что получится в конечном итоге, ведь расходные материалы применяются разные. Для мелких микросхем в комплекте неплохо иметь специальные ухваты (чаще называют вакуумными пинцетами либо присосками), а выравнивание в небольших пределах производится обычными стальными пинцетами.

Иногда указанная оснастка идёт в комплекте паяльной станции, несложно присмотреть в магазине, к примеру, на Алиэкспресс. Если речь идёт о бесконтактной пайке, выглядит разумным отыскать в продаже оборудование со специальным куполом для предварительного подогрева платы. Можно на Ютуб лицезреть видео, где неопытный мастер терпит неудачу в процессе демонтажа SMD чипа по простой причине, что поверхность кристалла велика, а ножки расположены на большом протяжении. Требуется нагреть всю конструкцию до температуры 210 — 350 градусов (в зависимости от марки припоя). Тут же выложен ролик, где другой профи удаляет начинку платы обычным пинцетом, предварительно прогрев все на куполе. Выводы делайте самостоятельно.

Температура

Косвенно максимальная температура воздуха (или жала) зависит от потребляемой мощности. В продаже найдутся паяльные станции, греющиеся до 425 градусов Цельсия. Этого хватит, чтобы работать с легкоплавкими припоями (до 450 градусов Цельсия). Если потребуется применить медно-цинковый сплав, в таких условиях не получится. Зато удастся без труда орудовать оловянно-свинцовыми или серебряными припоями. Если обратить взор на строительный рынок, легко найти фен с температурой струи 800 и даже 900 градусов Цельсия. Это позволит легко растопить медно-цинковый припой, но контроль над процессом нагрева окажется не столь точным.

Настройка температуры для работы

В отдельных условиях это не слишком важно, а иногда – наоборот – критично. Увеличение массовой доли цинка снижает температуру плавления, возрастает и хрупкость. Контроль нагрева выполняется через потенциометрические регуляторы (вращающиеся ручки). На хорошей паяльной станции имеется небольшой дисплей, где температура отображается в цифрах. Это удобно, настроить режим с точностью до долей процента возможно только в этом случае. От мощности зависит косвенно максимальная температура, это влияет и на скорость выхода на режим. Паяльную станцию нельзя назвать главным потребителем. Редко мощность прибора превышает 100 Вт (эквивалентно системному блоку персонального компьютера).

Комплектация

При работе контактным методом потрудитесь приобрести губку для очистки паяльного жала. Это негорючая ветошь полимерного происхождения, помогающая держать инструмент в чистоте. Жало в тяжёлых случаях очищается напильником или надфилем, применяется и флюс, снимающий оксидную плёнку и остатки припоя. Поверхность делается практически зеркальной для пайки микроэлектроники. На Ютуб посоветуют иметь для горячей зачистки контактных площадок платы медной оплётки высокой гибкости, служащей абразивом.

Без элементарного оборудования провести операцию реболлинга не удастся. К общим приспособлениям относят:

  1. Флюс для очистки контактных поверхностей.
  2. Металлические маски по форме контактных площадок микросхемы.
  3. Набор шариков из припоя по размерам отверстий шаблона.

Профессиональные мастера иной раз обходятся без увеличительного стекла, но новичку спаять микросхему со стороной 2 мм сложно в отсутствие специальных приспособлений.

vashtehnik.ru

обзор видов с фото и видео

Ремонт современных электронных схем невозможно представить без такого инструмента, как паяльная станция. Это устройство востребовано профессиональными электронщиками и радиолюбителями. Учитывая огромное разнообразие представленных на рынке моделей, коротко расскажем об их типах, возможностях и назначении.

Устройства для контактной пайки

Данный тип станций конструктивно представляет собой паяльник, снабженный электронным блоком управления, который представляет собой обычный терморегулятор.

Станция Hakko FX-951

Станции для контактной пайки условно можно разделить на категории, в зависимости от типа используемого припоя:

  • устройства, предназначенные для оловянно-свинцовых припоев;
  • станции для бессвинцового припоя.

Типичными представителями станций для пайки оловянно-свинцовым припоем являются модели Аoyue2900 , Аoyue 936, их фото показаны ниже.

Паяльные станции: А – Аoyue 936 и B – Аoyue2900

Устройства для бессвинцовой пайки

Данный тип отличается тем, что на нем установлен более мощный нагревательный элемент, как правило, от 75 до 160Вт. Это связано с высокой температурой плавления бессвинцовых припоев (около 300°C), поэтому для разогрева места пайки до нужной температуры требуется большая мощность.

Благодаря наличию терморегулятора, станции этого типа могут быть использованы для работы с обычным припоем, содержащим свинец, то есть не таким тугоплавким.

Модели для бессвинцовых припоев: А – Аoyue int 2930; В – Goot 501

Цифровые и аналоговые устройства

В зависимости от принципа работы блоков управления станций для пайки, их принято разделять на цифровые и аналоговые. У последних стабилизация заданной температуры происходит по следующему принципу:

  • нагревательный элемент включен, пока жало паяльника не достигнет определенной температуры, после чего происходит отключение питания;
  • после падения температуры ниже заданного диапазона нагреватель опять включается.

Собственно, за работу паяльника отвечает электромагнитное реле, управляемое электронной схемой, получающей сигнал от термодатчика. Единственное достоинство аналоговой системы управления станцией для пайки – невысокая цена реализации.

К недостаткам следует отнести низкую точность, которая приводит к перегреву жала паяльника, и связанные с этим проблемы (частая замена жала, перегрев радиодеталей и т.д.).

Цифровая станция для пайки управляет нагревательным элементом при помощи ПИД-регулятора, контролируемого запрограммированным микроконтроллером. Он устанавливает необходимую мощность нагрева. Такой способ управления намного точнее аналогового.

Индукционные устройства

В данном типе в качестве нагревательного элемента используется импульсная индукционная катушка, на которую подается высокочастотное колебание, вызывающие в ферромагнитном покрытии появление вихревых токов. Нагрев происходит до достижения температуры точки Кюри, после чего у ферромагнетика изменяются магнитные свойства и, соответственно, прекращается нагрев.

Индукционная модель MFR-1110 производителя OKI

Бесконтактные устройства

Бесконтактные станции для пайки применяются при ремонтно-демонтажных работах с электрическими схемами, помимо этого их используют при замене чипов (микросхем) с большим количеством выводов.

Замена чипа

В зависимости от принципа действия, бесконтактная станция для пайки может быть термовоздушной или инфракрасной. Рассмотрим подробно каждый из этих типов.

Термовоздушная станция с феном

Станции контактного типа относятся к монтажным, то есть с их помощью можно припаять радиодетали, но использовать такие устройства для демонтажа, особенно элементов в многовыводном корпусе, не представляется возможным. Для этой цели используются устройства, оборудованные термофеном.

Заметим, что иногда радиолюбителями для этой цели применяется промышленный фен, или даже газовая горелка, но с их помощью не всегда удается добиться необходимого результата.  Мощный поток нагретого воздуха может сдуть с платы соседние радиодетали. Чтобы избежать этого, лучше воспользоваться специальными устройствами.

Воздушная станция для пайки Lukey 702 с феном

Модель, представленная на фото, оборудована цифровыми контролерами уровня. Такие устройства стоят несколько дороже обычных моделей, но если есть возможность, то лучше купить станцию, оборудованную феном для пайки (Quick 850AD, Element 898BD, BAKU (Баку) 761D и т.д.).

Как правило, в комплекте с фенами идут насадки, позволяющие регулировать воздушный поток.

Набор насадок на термофен для станций Kada, Aida, Atmega

Инфракрасные приборы

В качестве нагревательного элемента для оборудования этого типа используется кварцевый или керамический инфракрасный излучатель. Если провести сравнение с термовоздушными устройствами, то перед ними у инфракрасных приборов будут следующие преимущества:

  • обеспечение равномерного локального нагрева в месте пайки;
  • радиодетали не сдуваются с платы;
  • нет необходимости подбирать насадку на фен под определенный чип;
  • допускается работа с компонентами, у которых сложный профиль.
Инфракрасная (ИК) станция для пайки ACHI IR-PRO-SC

Заметим, что ИК станции относятся к дорогостоящему профессиональному оборудованию, радиолюбителями они используются редко из-за своей высокой стоимости.

Дополнительное оборудование для паяльных станций

Многие модели станций комплектуются дополнительным оборудованием, облегчающим работу. К таким устройствам относятся демонтажные пистолеты (специальный паяльник, снабженный оловоотсосом, позволяющий удалять припой с платы), дымоуловители, лампа подсветки и т.д.

Заметим, что такие известные производители, как Digital, Rexant, Xun, Xytronic, Ардуино, Веллер, КИТ, ОКОФ, Соломон, Термопро и т.д. в большинстве случаев комплектуют свои устройства дополнительным оборудованием. В последнее время даже продукция из Китая снабжается аксессуарами.

Простая Паяльная станция своими руками

Обладая определенным опытом, не составит труда сделать своими руками станцию для пайки. Предложенная ниже схема – это простой регулятор температуры паяльника.

Схема регулятора температуры

Используемые элементы:

  • VD1- любой диод, рассчитанный на напряжение 400-600В и ток от 1А, например, 1N4007;
  • VD2 – в данной схеме можно использовать КУ101Г или его аналог;
  • C1 – конденсатор емкостью 4,7мкФ, рассчитанный на напряжение 50-100В;
  • R1 – переменное сопротивление  в диапазоне от 30 до 47кОм;
  • R2 – резистор, номиналом от 27 до 33кОм, минимальная мощность 0,5Вт.

Собранная схема в настройке не нуждается, калибровка шкалы переменного резистора может быть выполнена произвольно.

Также предлагаем пошаговую видео-инструкцию о том как сделать свою паяльную станцию.
Видео: паяльная станция своими руками – часть 1

Часть 2

Часть 3

Часть 4

Рассмотрим более сложный вариант снабженный индикатором температуры.

Схема станции для пайки с индикацией температуры

Для устройства использовался паяльник от станции Ersa. Можно купить любой другой, рассчитанный на напряжение 24В и мощностью до 50Вт. Микросхема I CL7107 может быть заменена аналогом RH572GD2F. Для отображения температуры использовались индикаторы SA04-11 (семисегментные с общим анодом).

Все радиодетали для самодельной станции широко распространены и стоят недорого, по сути, это конструктор с которым справится даже начинающий радиолюбитель.

Собранная самодельная аналоговая многофункциональная паяльная станция обладает следующими характеристиками:

  • разогрев до рабочей температуры в течение 50 секунд;
  • диапазон регулируемой температуры в пределах от 26 до 320°С.

www.asutpp.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *