Выбор паяльной станции для работы и дома – на что обратить внимание?

В настоящее время многие профессионалы и новички пользуются паяльными станциями. Они существенно облегчают работу и позволяют достичь идеального результата. В большинстве своем современные электронные устройства невозможно починить привычным паяльником с медным жалом – он в лучшем случае годится для ремонта бытовых приборов, где еще встречаются печатные платы с отдельными деталями.

Принцип действия и варианты реализации

Принцип работы паяльной станции заключается в способности устройства регулировать температуру нагрева и поддерживать ее в установленных пределах на протяжении всего процесса.

Разумеется, реализация всех вышеперечисленных функций задача не из простых, поэтому изготовление полноценного аналога под силу опытным электрикам, имеющим должное оборудование и опыт сборки электронных схем, изготовления печатных плат.

Поэтому сначала мы разберем относительно простые варианты изготовления, регулировка температуры в которых осуществляется вручную. Но и таких паяльных станций вполне достаточно, чтобы выполнить качественную  пайку деталей, ориентируясь только по внешним признакам работы жала.

Советы по выбору

В выборе паяльного фена советуем обратить внимание на несколько основных моментов:

  • Диапазон температур, поддерживаемых устройством. Установка варьируется, как правило, от 50 до 500 градусов. Минимальные показатели важны, чтобы бережно воздействовать на тонкие и хрупкие детали, а максимальные устанавливаются в работе со сложными устройствами. 
  • Мощность – обычно фены имеют мощность от 40 до 750 Вт. От мощности зависит скорость нагрева. Если для вас данный показатель не принципиален – то особо не обращайте внимание на него.
  • Тип нагревательного элемента. Дешевый материал – нихромовая проволока. Продвинутый – керамическое покрытие на стержне с токопроводящей дорожкой, а вот материал подороже – индукционный, предназначен сложным типам работы.

Также среди основных тонкостей – выход воздушного потока, цифровая индикация и вспомогательный паяльник. Форма жала, дополнительные функции в виде оловоотсоса – на это обратите внимание в зависимости от потребностей и сложности работы.

Простая и доступная паяльная станция своими руками

Начнем, пожалуй, с паяльника. В предыдущей версии все было очень просто. Стоит компаратор, который сравнивает напряжение с термопары и заданное, и в зависимости от этого на выходе ноль (0) или плюс (+) питание.

Но такое решение не очень удобно. Вот просто представьте себе ситуацию, вам нужно получить температуру скажем в 300 градусов. Сначала паяльник греется до данной температуры, а потом начинаются жесткие качели. Как только температура превысила 300 градусов, паяльник отключился, упала на 1 градус и он опять включился на полную мощность.

Вследствие этого происходит практически мгновенный нагрев и опять паяльник выключаются. Отсюда появляется не стабильность температуры.

Решение данной проблемы лежит на поверхности, это всем знакомый ШИМ сигнал.

С помощью него можно держать температуру довольно таки точно. Схема устройства перед вами:

Читайте также:  Как выбрать мотоблок недорогой и надежный

Как видим, тут в качестве шим-контроллера применена tl494.

Схемы то работали, но немного не так как хотелось.

Плюс ко всему по размерам платы выходили больше и соответственно дороже, так как деталей больше, а тут одна микросхема за 8 гривен (приблизительно 20 рублей) и пара деталек к ней. Зато такая схема работает как часы.

Строим воздушную паяльную станцию малой мощности

Конструкция паяльной станции состоит из четырех основных элементов:

  • Платы управления процессом нагрева;
  • Корпуса;
  • Блока питания;
  • Фена и паяльника.

Блок питания и корпус подбирают в соответствии с имеющимися ресурсами. Остальные узлы придется покупать или делать собственноручно.

Главный рабочий инструмент воздушной паяльной станции

Главным рабочим органом паяльной станции является фен с электрической спиралью и кулером, продувающий горячий воздух на поверхность пайки или микрочипа. Устройство его несложное, и при желании можно намотать нихровомовую спираль от обыкновенного низковольтного паяльника на керамическую трубку.

Нагревательный элемент изолируют несколькими слоями стеклоткани. Нихром не будет нагреваться до состояния раскаленного металла, но заизолировать поверхность необходимо хотя бы для того, чтобы металлическая поверхность не окислялась. На выходе из нагревательного устройства необходимо установить керамическое кольцо или сопло, диаметром 8-10 мм. Лучше всего подойдут термостойкие фишки, фиксирующие нагревательные спирали в старых утюгах. Мощность нагревателя для паяльной станции потребуется в пределах 400-500Вт, не менее.

Для организации наддува можно использовать кулер от компьютера, или взять за основу корпус с двигателем и вентилятором от походного фена. Но в этом случае придется разрабатывать свой вариант управления оборотами двигателя и напором воздушного потока.

Совет! Существует немало схем с ручным управлением, в которых подачу воздуха в нагревательный элемент предлагают организовать с помощью вынесенного компрессора.

Из практики можно сказать, что управление подачей воздуха паяльной станции должно быть только автоматическим, в противном случае включение-выключение клапана перепуска давления сделает процесс пайки настоящей мукой, а не работой.

Кроме того, в конструкции фена должна быть установлена термопара, с помощью которой, собственно, и регулируется температура воздуха.

Схему подключения фена можно выполнить так, как указано на рисунке ниже.

От того, насколько удобным и безопасным в работе получится конструкция фена, зависит качество пайки, поэтому, если у вас нет желания морочить голову самоделками, то можно купить обычный фен от настольной паяльной станции Luckey, модель702, и просто адаптировать ее к плате управления.

Система управления паяльной станцией

Из приведенного списка наиболее сложным узлом паяльной станции для постройки своими руками является плата управления. Ее можно купить готовой, но если есть опыт постройки подобных конструкций, схему вполне по силам собрать своими руками, комплект деталей можно заказать в сети.

Из всех существующих вариантов, доступных в онлайне, наиболее надежной и удобной в работе признана схемка на основе контролера ATMEGA серия 328р. Плата собрана на основе по приведенной ниже схеме.

Сборка выполняется на стеклотекстолитовой плате, и при нормальном качестве монтажа система управления паяльной станции запускается с первой попытки. При сборке платы потребуется крайне осторожно выполнять пайку элементов, особенно питающей цепи чипа, сделать землю и постараться не переусердствовать с нагревом ножек. Но, прежде всего, нужно будет программатором забить программный код управления. В качестве блока питания паяльной станции используется импульсник на 24В-6А со встроенной защитой от перегрузки.

В схеме управления паяльной станции используется пара мощных мосфетов IRFZ44N, нужно предпринять меры по защите от перегрева и выгорания. Если нагреватель фена получился чересчур мощным, вполне возможно срабатывание блокировки блока питания.

Симмистор и оптоэлектронную пару желательно вывести на отдельную плату, и обязательно установить радиатор охлаждения. Для оптопары рекомендуется использовать сравнительно маломощные светодиоды управления с максимальным током потребления до 20 миллиампер.

Читайте также:  Коронка по бетону: конструкционные изюминки и использование

В конструкции паяльной станции используется пятипиновый паяльник мощностью в 50 Вт. Разработчики рекомендуют использовать Arrial 936, но можно установить любой аналогичный инструмент с предустановленной термопарой.

Сборка и регулировка работы станции

Все элементы монтируются в закрытый штамповый корпус от старого блока питания, на заднюю стенку выносится радиатор и включатель, на передней индикатор температуры.

Управление паяльной станцией осуществляется тремя переменными сопротивлениями на 10 кОм Первыми двумя регулируется температура паяльника и фена, третьим выставляются обороты фенового вентилятора.

Процесс регулировки касается только юстирования на плате паяльной станции температуры нагрева паяльника и фена. Для этого подключаем питание к паяльнику и термопарой с тестером измеряем реальную температуру нагрева жала. Далее подстроечным резистором выводим показание на цифровом индикаторе станции в соответствии с данными тестера. Аналогичным способом измеряем температуру воздушного потока фена и регулируем подстроечником показания на индикаторе. Если задрать обороты вентилятора фена, то место пайки можно легко разогреть до 450оС.

На что смотреть при выборе

Перед покупкой паяльной станции настоятельно рекомендуем учесть следующие параметры:

  1. Тип и элемент нагрева. На сегодняшний день есть большое количество устройств, которые делятся на два типа — нихромовые и керамические. Последние нагреваются за короткий промежуток времени, но часто ломаются и портятся из-за неравномерного распределения степени нагрева. У такого типа обязательно должен быть стабилизатор тепла, благодаря которому прибор прослужит в несколько раз дольше. Второй типа приборов часто выходит из строя по необоснованным причинам и не всегда подходит под определенный тип работы.
  2. Диапазон регулирования температуры должен быть как можно больше.
  3. Скорость нагрева. По поводу данного параметра можно сказать только то, что чем быстрее нагревается паяльник, тем лучше.
  4. Мощность. Чтобы правильно определиться с указанным параметром, следует заранее определиться с областью применения прибора.
  5. Вес и габариты. Намного удобнее работать с компактной и мобильной паяльной станцией, нежели с большой и неповоротливой.

Требования к оборудованию

Электрическая схема паяльного фена.

Основные требования, предъявляемые к термофену для пайки микросхем своими руками, состоят в:

  1. Соблюдении температурных режимов пайки. Большинство паяльных работ осуществляется в пределах 190 – 250 градусов Цельсия. Нижняя планка касается свинцовосодержащих припоев, а верхняя – заводских безсвинцовых припоев. Паяльный термофен должен выдавать поток воздуха строго заданной температуры, дабы обезопасить микросхемы от перегрева и выхода из строя.
  2. Стабильном воздушном потоке. При неравномерном воздушном потоке серьезно затрудняется работа с паяльным оборудованием.
  3. Безопасности и удобстве использования. Тепловой фен не должен перегреваться и представлять опасность для мастера. В идеале, мощный паяльный фен, сделанный своими руками, следует проектировать на базе трансформаторного блока питания.

Устройство паяльного оборудования должно содержать исключительно безопасные элементы. При изготовлении самодельного блока питания компрессора следует уделить особое внимание надежности конструкции и безопасности ее для окружающих.

Как показывает опыт, многие умельцы умудряются изготавливать полноценные рабочие термоинструменты из строительного фена, бытового аппарата для сушки волос или даже обычного паяльника.

Лучшие бытовые паяльные станции

Товары ниже мы рекомендуем для применения при частном ремонте бытовой техники или занятия радиохобби. Производительность таких станций ниже, но качество и отзывы весьма неплохие.

LUKEY 936A, 60 Вт

Станция LUKEY 936A имеет одиночное исполнение лишь с паяльником мощностью 60 Вт. Управление здесь реализовано посредством поворотного регулятора температуры с диапазоном 200-480 градусов и световой индикацией. Когда диод горит, значит нагрев идет. Мигание указывает на достижение нужного режима. Потухшая лампочка указывает на паузу и остывания паяльника. Весит вся станция 1.3 кг, поэтому ее легко переносить не только в пределах мастерской, но и в другой дом. Мастерам паяльник нравится бесшумной работой и компактной длиной греющей части 12 см, которой удобно орудовать внутри корпуса бытовой техники.

Мы отметили станцию как лучшую из-за надежного нагревательного элемента из керамики, который повышает защиту от поражения электрическим током и служит дольше стального. Еще у модели легкая замена жала, которое со временем теряет форму. Безопасная подставка под паяльник не даст горячему соплу касаться других предметов.

Читайте также:  Выбор стабилизатора напряжения для газового котла

Достоинства

  • понятный интерфейс;
  • световая индикация нагрева;
  • керамический нагреватель;
  • легкая замена жала.

Недостатки

  • отсутствует фен;
  • без дисплея;
  • нельзя опустить температуру ниже 200 градусов.

REXANT 12-0155, 48 Вт

Станция имеет мощность 48 Вт и работает в температурном диапазоне 150-480º С. Управление осуществляется посредством кнопки включения/выключения и поворотного регулятора нагрева. Цифровая индикация помогает выставить точное значение для каждого материала. В комплекте есть подставка для удержания паяльника, угол которой настраивается индивидуально. Внутри жала реализован керамический нагревательный элемент, выделяющийся длительным сроком службы.

Паяльная станция понравилась экспертам своей эргономичностью. У нее небольшой корпус, сбоку которого имеется кронштейн для удержания паяльника. Сетевой шнур и кабель подключения инструмента отсоединяются, чтобы уменьшить габариты при транспортировке. Губка для очистки жала расположена в верхней части корпуса в ложементе. Все это делает станцию очень мобильной и удобной для работы на выезде.

Достоинства

  • керамическое жало;
  • толстая рукоятка, защищающая от лишней температуры руку мастера;
  • цифровой дисплей;
  • губка в ложементе.

Недостатки

  • довольно высокая стоимость для бытовой модели;
  • отсутствует фен.

Как сменить нагревающий элемент

Качество работ во многом зависит от состояния нагревательного элемента. Его, в частности, необходимо регулярно заменять. Все работы проводите лишь после полного остывания инструмента.

Порядок действий следующий:

  • откручивают гайку фиксатора рукояти;
  • снимают колпачок;
  • вытаскивают жало;
  • достают заземляющую пружину;
  • извлекают нагреватель и провода, ведущие к нему (последние отсоединяют от клеммы);
  • устанавливают новый элемент, стараясь не повредить заземление;
  • собирают ручку.

Что еще важно знать?

При покупке, мастера советуют запастись также запасными сменными жалами. Все они разнятся формой и площадью конца, чем обусловливается результат самой работы. Также чтобы выбрать подходящий вариант исполнения нужно знать, что больший край предоставляет лучше обмен тепла во время пайки. В свою очередь форма влияет на вид элементов, которые будут паяться, а также доступность до мест спаивания и температуру.

Еще один важный совет – чтобы выбрать все правильно, нужно обратить внимание на материалы, из которых изготовлены жала для пайки, они должны хорошо проводить теплоотдачу. Помимо этого нужно подобрать оборудование с легкой заменой деталей в случае выхода из строя одной из них.

Что еще важно знать?

При покупке, мастера советуют запастись также запасными сменными жалами. Все они разнятся формой и площадью конца, чем обусловливается результат самой работы. Также чтобы выбрать подходящий вариант исполнения нужно знать, что больший край предоставляет лучше обмен тепла во время пайки. В свою очередь форма влияет на вид элементов, которые будут паяться, а также доступность до мест спаивания и температуру.

Что еще важно знать?

Еще один важный совет – чтобы выбрать все правильно, нужно обратить внимание на материалы, из которых изготовлены жала для пайки, они должны хорошо проводить теплоотдачу. Помимо этого нужно подобрать оборудование с легкой заменой деталей в случае выхода из строя одной из них.