Как починить паяльник в домашних условиях: виды неисправностей и способы устранения

12 Сентября, 2020
Советы по ремонту
Иван Гресько

Многие радиолюбители и домашние умельцы знакомы с этим нагревательным прибором. С его помощью можно соединить различные детали из черных и цветных металлов. Часто владельцев интересует вопрос: как починить паяльник в домашних условиях? Дело в том, что этот инструмент в результате неправильного обхождения может выйти из строя. Конечно, вы можете отнести его в мастерскую и доверить профессионалу. Однако многие владельцы предпочитают обходиться своими силами.

Как починить паяльник? Особенно это интересует тех, кто только начал осваивать этот нагревательный прибор. В целом с этой задачей справиться будет нетрудно, если выявить причину поломки и четко придерживаться определенного алгоритма действий. Информация о том, как починить паяльник в домашних условиях, представлена в данной статье.

Составные элементы инструмента

Прежде чем интересоваться, как починить паяльник в домашних условиях, следует знать, как он устроен. В таком случае при поломке вам будет легче определить причину и исправить ее. Устройство паяльника представлено следующими элементами:

Медным стержнем. Он обернут изолирующим материалом и располагается в стальной трубке.
Нагревателем. Эту задачу выполняет нихромовая нитка.
Жалом. Им с помощью припоя осуществляется непосредственное соединение металлических частей.

Ручкой. Благодаря ей мастер может удерживать паяльник.
Шнуром, оснащенным вилкой.

Частые причины поломок и способы их устранения

Прежде чем разбираться, как починить паяльник, стоит понять, что привело к его поломке. Одной из самых распространенных причин является обрыв электрической сети. На участке схемы может произойти разрыв, что приведет к утрате возможности разогрева инструмент. Проще всего, если разрыв цепи произошел на шнуре питания. Он больше всего подвержен деформации и не исключено, что рано или поздно провод переломится. В таком случае легче заменить полностью шнур, чем искать место разлома.

Обрыв нихромовой обмотки уже потребует более сложных процедур, хотя и это вполне возможно осуществить самостоятельно. Для начала нужно найти место обрыва. Это можно сделать при помощи мультиметра, но придется разобрать паяльник. Здесь учитывается сопротивление обмотке, зависящее от мощности инструмента. Его можно посмотреть на корпусе изделия.

Причины, почему перегорает спираль у паяльника, могут крыться следующем:

слишком высокий нагрев инструмента;
скачки напряжения, которые приводят к повышению температуры;
длительная беспрерывная работа, повышающая температуру паяльника;
брак обмотки, когда на проводе есть проблемные места, выходящие из строя в первую очередь;
наличие скруток, повышающих сопротивление в конкретном месте.

Описание конструкции

Медный стержень – это эффективный проводник тепла, которое поступает от нагревателя к жалу. Стержень расположен в стальной трубке, обмотанной слюдой или стекловидной тканью. Поверх слюды наматывают проволоку, которая и выполняет функцию нагревательного элемента. Чтобы исключить потерю тепла и короткое замыкание, нихромовую обмотку изолируют, прикрыв для этой цели асбестом. Торцы спирали соединяют с проводниками электрошнура. Чтобы конструкция получилась надежнее и место соединения не перегревалось от вырабатываемого тепла, нихромовую спираль сгибают пополам и складывают вдвое. Дополнительно точку контакта спирали с медным проводом обжимают посредством алюминиевой пластины. Кроме того, место скрутки прикрыто изоляционной трубкой. Все вышеперечисленные элементы определяют в металлический корпус. Его насаживают на рукоятку, которая может быть изготовлена из дерева или термопластика. Внутри ручки имеется специальный канал для электрического шнура. На металлической трубке корпус фиксируется посредством накладных колец. Тем, кто интересуется, как починить паяльник в домашних условиях, следует также знать о технических характеристиках электроприбора.

Электрическая схема

Для понимания основ ремонта паяльного приспособления желательно ознакомиться с его схемой, состоящей из ряда последовательно соединённых элементов. Она состоит из электрической вилки, соединительного провода (шнура) и нагревательной обмотки из нихрома.

Поскольку питание идет от переменной сети 220 В, то в цепь обычно встраивают преобразователь.

Напряжение

Одной из основных технических характеристик, учитываемых при необходимости отремонтировать паяльник, является подаваемое на обмотку напряжение. В различных моделях устройств оно может принимать следующие значения:

220 Вольт (используется в большинстве отечественных моделей);
пониженные трансформатором питающие напряжения величиной от 12-ти до 42-х Вольт (для опасных условий работы);
5-тивольтовое питание для , починить которые в домашних условиях совсем несложно.

Пониженные напряжения применяются в условиях, называемых опасными и особо опасными (при высоких уровнях влажности или запылённости помещения, например). Основная цель снижения этой величины – уберечь пользователя от поражения электрическим током.

Независимо от того, какая из этих моделей подлежит ремонту, способы её восстановления сводятся к простейшим рабочим операциям.

Мощность

Под электрической мощностью понимается отбираемая паяльником от сети энергия, определяемая как произведение напряжения на потребляемый ток.

Этот показатель непосредственно связан с рассеиваемой на жало тепловой мощностью, определяющей его эксплуатационные возможности. Чем больше этот параметр – тем лучше наконечник паяльника будет прогревать место пайки.

Величины рабочих мощностей для различных образцов изделий колеблются в очень широких пределах (от единиц до тысяч Ватт).

То есть существует выбор, когда для работы с мелкими деталями предпочтение отдаётся паяльным приспособлениям с малым потреблением и рассеиванием тепла. Ну а для случаев, когда приходится паять габаритные металлические изделия, наоборот, подходят только «мощные» устройства.

Учёт этого показателя в простейшем случае сводится к замене жала на более толстый наконечник или наоборот. При выходе из строя нагревательного элемента мощность учитывается при необходимости самостоятельной его перемотки и выборе требуемого количества витков.

Как работает устройство?

Тем, кто не знает, как отремонтировать паяльник своими руками, следует ознакомиться с принципом работы электрического прибора. Паяльник функционирует за счет преобразования электроэнергии в тепловую. В итоге тепло через нагретую спираль передается к стержню, в результате чего раскаляется жало. Следует знать, что в зоне, где осуществляют пайку, температура варьируется в пределах от 400 до 4500 °С. В результате образуется смесь вязко-жидкой консистенции. В дальнейшем она наполняет полость между спаиваемыми деталями. Когда смесь остынет, металлические части получаются надежно соединенными.

Всё о правилах эксплуатации электрического паяльника и его ремонте своими руками

Электрический паяльник — это ручной инструмент для соединения деталей. Такое свойство обусловлено наличием мягких припоев, которые разогревают материал до жидкой консистенции и заполняют все пустоты. Перед покупкой паяльника нужно прочитать инструкцию по его эксплуатации, чтобы понимать, как нужно поступать в случае его поломки. В данной статье подробно описано как правильно произвести ремонт электрического паяльника.

О напряжении

Если возникла необходимость осуществить ремонт устройства, учтите показатель напряжения. В зависимости от модели его значение может составлять:

220 В. Такое значение преимущественно встречается в отечественных моделях.
12-42 В. Устройства с пониженным трансформатором напряжением применяют в условиях с высоким уровнем запыленности или влажности с целью обезопасить мастера от поражения электротоком.
5 В. Такой показатель имеют миниатюрные паяльники USB.

Правила эксплуатации электроинструмента

На прилавках строительных магазинов можно встретить разные модели электропаяльников, которые работают от сети — от 12 до 220 Вт. Процесс выбора инструмента должны брать в расчёт безопасность работающих мастеров, напряжение в электросети на месте работ.

Если инструмент изготавливается самостоятельно, то для его правильной реконструкции потребуется тонкий провод. Он будет наматываться на спираль. Необходимая мощность — от 12 до 100 Вт, даже можно больше. Растекание материала по поверхности пластин будет происходить равномерно, если температура плавления превысит температуру в самом паяльнике.

О мощности

По этой технической характеристике определяют функциональность паяльника. Например, для использования в быту для работы с проводами достаточно будет мощности в 30 Вт. Такими паяльниками преимущественно пользуются радиолюбители. Устройствами с мощностью до 60 Вт работают профессиональные монтеры. Такими приборами удобно спаивать провода и кабели различных диаметров. Паяльниками более 60 Вт пользуются в автомобильных мастерских. Эти паяльники подойдут для лужения больших металлоизделий. Примечательно, что чем выше показатель мощности, тем габаритнее и тяжелее сам прибор. С увеличением мощности возрастает и размер его наконечника (жала). Таким образом, паяльник с большей мощностью будет лучше прогревать участок пайки. Что делать, если сломался электрический паяльник? Как починить прибор?

Как отремонтировать электропаяльник

Электрический паяльник – это хорошо известный нагревательный прибор, предназначенный для соединения самых различных деталей из цветных или чёрных металлов.
Принцип работы инструмента основан на эффекте нагрева его рабочего наконечника (жала), расплавляющего припой с флюсом. Образовавшаяся при этом жидкая смесь заполняет все неровности и пустоты, имеющиеся между деталями, и образует после остывания надёжное соединение.

Но в процессе эксплуатации инструмент может сломаться, причём такая поломка проявляется в самых различных формах. Вот почему самостоятельный ремонт паяльника – обязательная операция, которую должен освоить любой работающий с ним мастер.

Ремонт сгоревшего паяльника. С чего начать?

Перед тем как отремонтировать паяльник своими руками, его следует разобрать. Это необходимо для того, чтобы добраться к нагревательному элементу, а именно к нихромовой проволоке. Для этой цели открутите крепежные болты и разберите прибор. В целом вам нужно будет вынуть всего два болта. Когда они будут извлечены, достаньте «начинку» паяльника, которая содержится внутри металлического корпуса. Чтобы это сделать, придется аккуратно разжать сам корпус. На данном этапе следует быть очень осторожным, чтобы не повредить тонкую и очень хрупкую изоляцию. Если работать небрежно, она может рассыпаться.

Индукционные

Индукционный паяльник на сегодняшний день вершина технических достижений в области пайки металлов эвтектическими припоями. В сущности, паяльник с индукционным нагревом это миниатюрная индукционная печь: ВЧ ЭМП катушки-индуктора поглощается металлом жала, которое при этом греется вихревыми токами Фуко. Изготовить своими руками индукционный паяльник не так уж сложно, если есть в распоряжении источник токов ВЧ, напр. компьютерный импульсный блок питания, см. напр. сюжет

Видео: индукционный паяльник

Однако качественно-экономические показатели индукционных паяльников для обычных спаечных работ невысоки, чего не скажешь об их вредном влиянии на здоровье. Фактически единственное их преимущество – прикипевшее к обойме в корпусе жало можно выдирать, на опасаясь порвать нагреватель.

Гораздо больший интерес представляют индукционные мини-паяльники системы METCAL. Их внедрение на производстве электроники позволило уменьшить процент брака из-за ошибок монтажников в 10000 раз (!) и удлинить рабочую смену до нормальной, причем работники расходились после нее бодрыми и дееспособными во всех прочих отношениях.

Устройство паяльника типа METCAL показано слева вверху на рис. Изюминка – в ферроникелевом покрытии жала. Паяльник питается ВЧ точно выдержанной частоты 470 кГц. Толщина покрытия выбрана такой, что на данной частоте вследствие поверхностного эффекта (скин-эффекта) токи Фуко сосредотачивались только в покрытии, которое сильно греется и передает тепло в жало. Самое жало оказывается заэкранированным от ЭМП и наведенные потенциалы на нем не возникают.

Устройство индукционных паяльников для микросхем

Когда покрытие прогреется до точки Кюри, выше которой по температуре ферромагнитные свойства покрытия исчезают, оно поглощает энергию ЭМП гораздо слабее, но ВЧ в медь все равно не пускает, т.к. электрическую проводимость сохраняет. Остыв ниже точки Кюри само по себе или вследствие оттока тепла на пайку, покрытие вновь начинает интенсивно поглощать ЭМП и подогревает жало. Таким образом, жало держит температуру, равную точке Кюри покрытия с точностью буквально до градуса. Тепловой гистерезис жала при этом ничтожен, т.к. определяется тепловой инерцией тонкого покрытия.

Во избежание вредного влияния на людей паяльники выпускаются с несменными жалами, наглухо закрепленными в картридже коаксиальной конструкции, по которому и подводится к катушке ВЧ. Картридж вставляется в ручку паяльника – держатель с коаксиальным разъемом. Картриджи выпускаются типов 500, 600 и 700, что соответствует точке Кюри покрытия в градусах Фаренгейта (260, 315 и 370 градусов Цельсия). Основной рабочий картридж – 600; 500-м паяют особо мелкие smd, а 700-м крупные smd и россыпь.

Примечание: чтобы перевести градусы Фаренгейта в Цельсия, нужно от фаренгейтов отнять 32, умножить остаток на 5 и поделить на 9. Если надо наоборот, к цельсиям добавляем 32, результат множим на 9 и делим на 5.

Все замечательно в паяльниках METCAL, кроме цены картриджа: за «(название фирмы) новый, хороший» – от $40. «Альтернативные» в полтора раза дешевле, но вырабатываются вдвое быстрее. Сделать самому жало METCAL нереально: покрытие наносится напылением в вакууме; гальваническое при температуре Кюри мгновенно отслаивается. Посаженная на медь тонкостенная трубка не обеспечит абсолютного теплового контакта, без чего METCAL превращается просто в плохой паяльник. Тем не менее, сделать самому почти полный аналог паяльника METCAL, причем со сменным жалом, хоть и трудно, но возможно.

Индукционный для smd

Устройство самодельного индукционного паяльника для микросхем и smd, по рабочим качествам аналогичного METCAL, показано справа на рис. Когда-то похожие паяльники применялись на спецпроизводстве, но METCAL их полностью вытеснили благодаря лучшей технологичности и большей рентабельности. Однако для себя такой паяльник сделать можно.

Его секрет – в соотношении плеч наружной части жала и выступающего из катушки внутрь хвостовика. Если оно такое, как показано на рис. (приблизительно), а хвостовик покрыт теплоизоляцией, то тепловой фокус жала не выйдет за пределы обмотки. Хвостовик будет, конечно, горячее кончика жала, но их температуры будут меняться синхронно (теоретически термогистерезис нулевой). Раз настроив автоматику с помощью дополнительной термопары, измеряющей температуру кончика жала, дальше можно паять спокойно.

Роль точки Кюри играет таймер. Сигналом от терморегулятора на подогрев он обнуляется, напр., открыванием ключа, шунтирующего накопительную емкость. Запускается таймер сигналом, свидетельствующим о фактическом начале работы инвертора: напряжение с дополнительной обмотки трансформатора из 1-2 витков выпрямляется и разблокирует таймер. Если паяльником долго не паяют, таймер спустя 7 с выключит инвертор, пока жало не остынет и терморегулятор не выдаст новый сигнал на подогрев. Суть здесь в том, что термогистерезис жала пропорционален отношению времен выключенного и включенного нагрева жала O/I, а средняя мощность на жале обратному I/O. До градуса такая система температуру жала не держит, но +/–25 Цельсия при рабочей жала 330 обеспечивает.

Восстановление нагревательного элемента

Когда вы доберетесь к нагревательному элементу, тщательно осмотрите нихромовую проволоку. Может быть так, что перегоревшими окажутся несколько витков провода. Для восстановления нагревательного элемента вам нужно сделать следующее. Возьмите какой-либо старый сломанный паяльник и достаньте из него небольшой отрезок провода. Далее подсоедините его и намотайте вместо перегоревших витков. Как утверждают специалисты, при соединении без добавления проволоки спираль из-за уменьшенного сопротивления перегорит снова. Наматывать нужно так, чтобы витки не соприкасались друг с другом. После подсоедините шнур электропитания.

Пошаговая инструкция, как отремонтировать самостоятельно

Ремонт паяльника начинается с расчёта сопротивления нагревательного элемента или обмотки. Величины напряжения и сопротивления электроприбора позволяют рассчитать его потребляемую мощность. Например, сопротивление в обмотке паяльника, имеющего мощность 60 Вт и питающегося от сети 36 В, должно быть равно или чуть больше 22 Ом.

Для ремонта необходимо подготовить следующие инструменты:

пассатижи;
острый нож;
сопротивление керамическое «ПЭВ-10»;
нить асбестовая.

Предварительно подготавливается керамический резистор. Провода электропитания должны подходить к его основанию, чтобы проверять электронную мощность и отдачу тепла.

Под рукой нужно иметь проволоку из нихрома, её диаметр должен соответствовать параметрам обмотки. Витки укладывают вплотную. При накаливании поверхность проволоки из нихрома будет окисляться, создавать изолирующий слой. Намотанный слой, который по правилам не должен помещаться в первый ряд, покрывают слюдой и размещают во втором ряду.

Почему паяльник не греется? Как починить?

Чаще всего причина этой неисправности заключается в плохих контактах. Сначала проверьте подачу напряжения. Если же окажется, что мощность тока в норме, то, скорее всего, неисправность вызвана неправильным расположением жала. Особенно часто это происходит в электроприборах с выдвижными стержнями и винтовыми зажимами. Нередко жало стачивается или по какой-либо другой причине оказывается слишком выдвинутым из корпуса. Если рабочая поверхность расположена нормально, то его торцевая часть в виде сердечника полностью расположена в трубке из слюды. Таким образом контакт стержня с нагревательным элементом происходит в полной мере, благодаря чему жало нагревается сильнее. Если же его извлечь из трубки хотя бы наполовину, то интенсивность нагрева существенно снизится. Починить прибор просто. Домашние умельцы вводят поглубже жало в корпус и фиксируют. Может быть так, что стержень получится слишком коротким. В таком случае его заменяют. Также паяльник может не работать из-за окалин на жале. Его, если нужно, снимают, а затем поверхность чистят, используя обычную мелкозернистую наждачную бумагу или надфиль.

Жало потом разогревают и окунают в канифоль, после чего его кончик растирают на оплетке с припоем. В результате таких действий стержень покроется ровным слоем припоя. Эту процедуру специалисты рекомендуют чаще производить с паяльниками, оснащенными медными стержнями, поскольку на них быстрее образуется окалина. Также паяльник может не нагреваться из-за неправильной заточки жала. Для эффективной отдачи тепла рабочая поверхность должна иметь форму овального скоса.

Разбираем паяльник

Для разборки паяльника было необходимо полностью вывернуть два винта соединяющих защитный кожух с нагревательным элементом и держащих жало, и три самореза крепящих рабочую часть к ручке. С проводов сдвинуть изоляцию и раскрутить соединительные скрутки.

Слюда со спиралью паяльника

Внутри защитного кожуха нагревательный элемент. Им и предстоит заняться. Необходимо произвести изменение в количестве намотанного нихромового провода – изменить сопротивление нагревательного элемента. Сейчас оно составляет 1800 Ом, нужно 400 Ом. Почему именно столько? Работающий в настоящее время с ИБП, паяльник имеет сопротивление 347 Ом, его мощность от 19 до 28 Вт, второй есть желание сделать менее мощным вот и добавил Ом.

Об использовании припоя

Если вы заметили, что ваш инструмент нагревается слабо, то, скорее всего, вы неудачно подобрали припой. Например, для маломощных электроприборов, рассчитанных на 26 ватт, не рекомендуется использовать припой с низким содержанием олова (ПОС-30). Таким паяльником этот припой вы не расплавите. Лучше всего обзавестись припоем ПОС-60 или ПОС-61. Другие припои с высоким содержанием свинца подойдут для более мощных электроприборов.

О перемотке электроприбора

Нередко новички задают вопрос: как перемотать паяльник? Судя по многочисленным отзывам, очень часто ремонт устройств ограничивается заменой сгоревшей нихромовой обмотки. Прежде чем приступить к этой процедуре, рассчитайте с помощью специальной таблицы диаметр проволоки, а также количество витков. Например, как отремонтировать паяльник 200Вт? Для этого выбираете показатель потребляемой паяльником мощности 200 Вт (в левой колонке таблицы). Данному значению сопротивление обмотки при напряжении 220 В составит 242 Ом. Будет лучше всего перемотать всю катушку.

В таком случае в устройстве не останется слабых мест. Очень важно, чтобы новый провод был с такими же параметрами, как и в старой обмотке. Если нет возможности подобрать аналогичный изоляционный слой, то его можно заменить слюдой в виде трубки или пластинок. Также для изготовления изоляционного слоя можете воспользоваться термостойкой стеклотканью или асбестовыми прокладками. После того как изоляция будет готова, намотайте на нее обмотку (первый слой). Далее на витки положите еще один слой изоляции и снова намотайте обмотку (второй слой). Теперь остается торцы провода соединить с сетевым шнуром.

Сборка паяльника

Так как рабочая часть крепилась ранее к ручке невразумительно корявыми и короткими саморезами пришлось их заменить. Для этого в местах крепления на ручке были углублены отверстия под новые саморезы.

Перед тем как произвести соединение сетевого провода с проводниками идущими на нихромовый нагреватель на него был установлен и отрегулирован пластмассовый фиксатор.

Кожух нагревательного элемента заканчивается своего рода радиатором охлаждения, через отверстия в нём и крепится к ручке. Вот для увеличения эффекта охлаждения и был увеличен зазор между ним и ручкой при помощи металлических шайб.

Потребление тока паяльника 190 мА

ИБП с которым будет работать паяльник на выходе под нагрузкой даёт от 85 до 106 В. Токопотребление 190 мА, это на минимуме напряжения. Мощность 16 Вт.

Потребление тока паяльника 240 мА

На максимуме напряжения токопотребление 260 мА. Мощность 26 Вт. Желаемое получено.

В заключении тест на продолжительность нагрева. До 257 градусов за 2 минуты 20 секунд. Прекрасный результат, если принять во внимание, что от сети с напряжением 225 В он он нагревался до 250 градусов за 5 с половиной минут.

Таблица. Зависимость сопротивлении нагревательного элемента от мощности и напряжения паяльника

И вот таблица, которая поможет сориентироваться в необходимом сопротивлении нагревательного элемента в зависимости от желаемой мощности и имеющегося в наличии напряжения питания. Автор — Babay iz Barnaula.

Обрыв проводки

Как починить паяльник своими руками, если неисправен электрический шнур? Судя по многочисленным отзывам, эта причина поломки устройства считается самой распространенной. Исправить ситуацию можно своими силами. Многие владельцы просто производят замену вилки или шнура. Конечно, все зависит от того, в какой именно части произошел обрыв. Данный дефект исправим, и устранить его можно самостоятельно. Чтобы определить, где именно произошел обрыв, вам нужно будет обзавестись специальным приспособлением, а именно мультиметром. Щупами этого устройства исследуйте проводку. В месте, где произошел обрыв, нужно обратно соединить провода и заизолировать.

Советы экспертов

Чтобы успешно починить эл. паяльник своими руками, нужно делать это так, как советуют эксперты:

При перемотке спирали необходимо внимательно следить за тем, чтобы соседние витки располагались на удалении один от другого. Между рядами намотки нужно укладывать слюдяную прокладку.
При пайке деформированных или неисправных деталей нужно избегать механических нагрузок на шнур. Это надолго сохранит электрический нагреватель.
Нельзя оставлять включённой надолго спираль паяльника, чтобы избежать замыкания электропроводки при неисправности входящих в него деталей.
При ремонте нужно использовать регулятор мощности для выбора безопасного режима нагрева жала.
Если не удалось избежать перегрева прибора и безопасного использования жала, то расплавленное место тщательно изолируют. Выполняют изолентой и кембриком, надетым на повреждённое жало.

Своими руками осуществить ремонт паяльника просто. Для этого нужно разобраться в причинах неисправности, правильно рассчитать мощность электросети для работы.

Как самому починить паяльник с регулятором?

Такие электрические приборы оснащены специальным устройством для регулировки температуры жала. Пользоваться таким паяльником довольно удобно. О том, что он греется, мастер знает благодаря светодиоду, который во время нагрева жала светится. Когда рабочая поверхность достигнет нужной температуры, светодиод потухнет, после чего можно приступать к пайке. По отзывам владельцев таких паяльников, нередко эти электроинструменты выходят из строя. Например, бывают случаи, когда отходят кнопки или не загорается светодиод. Некоторые домашние умельцы кнопки обматывают изоляционной лентой. Чтобы починить устройство, его сначала нужно аккуратно разобрать. Когда вы это сделаете, то увидите операционный усилитель. Он представляет собой микросхему, в которой, скорее всего, отсоединилась одна из маленьких батареек. Ее нужно присоединить обратно. Для этой цели сначала нужно почистить «ножки» батарейки, облудить их, а затем припаять на прежнее место. После выполнения этих действий паяльник можно собирать и испытывать.

Устройство паяльника: схема и принцип работы

Смотрите также обзоры и статьи:

Что такое паяльная станция ?
Что выбрать — паяльник или паяльную станцию?
Сколько стоит хороший паяльник?
Какой паяльник лучше выбрать начинающему радиолюбителю?
Выбираем правильно расходные материалы для пайки

Электрическая схема паяльника
Схема паяльника достаточно простая, она включает в себя нескольких основных элементов: вилка, спираль, сделанная из нихрома, и провод.

Вилка и провод используются в том случае, если паяльник работает от сети, но существуют и паяльники, где питание поступает от встроенного источника. Спираль является основной частью паяльника, благодаря ей электричество преобразуется в тепло, после чего обрабатываемые детали нагреваются и происходит их спаивание.

Температура нагрева паяльника, а точнее, его жала, не регулируется, поэтому для поддержки необходимого значения температуры можно подключить его через регулятор мощности для возможности проводить регулировку вручную и в дальнейшим поддерживать ее в ходе работы.

Мощность паяльника выбирается в зависимости от рода предстоящей работы: мелкие детали паяются прибором малой мощности. Это важно, потому что если взять паяльник с большой мощностью, то его жало не проникнет в труднодоступные места, а также велика вероятность перегрева. Для больших деталей и толстых проводов нужен паяльник помощнее (от 40 Вольт и выше). Если мощность будет недостаточной, то пайка будет некачественной с образованием пустот.

Подбор паяльника также зависит от напряжения. Паяльник напряжением 12 Вольт подойдет для работы в легковом автотранспорте, 24 Вольта – в грузовом автотранспорте, 27 Вольт – в воздушном транспорте, 36 Вольт – в помещениях с повышенной влажностью с выполнением обязательного заземления находящегося там электрооборудования.

Если у вас имеется паяльник, предназначенный на напряжение 12 Вольт, а вы хотите переделать его на 220 Вольт, то придется намотать спираль несколькими слоями, что создаст трудности при производстве работ с небольшими по размеру деталями.

Если сеть соответствует паяльнику, то работать можно от переменного и от постоянного напряжения. Это из-за нихромового материала, из которого сделан нагреватель.

Обычно напряжение в паяльных инструментах составляет именно 220 Вольт. Для работы в помещениях с большой влажностью или запыленностью используют приборы напряжением до 42 Вольт. Это вынужденная мера безопасности, исключающая вероятность поражения электрическим током.

Как устроен паяльник

Паяльником называется прибор, с помощью которого можно соединить между собой детали. Посредником между этими деталями может быть припой – вещество, которое под действием высокой температуры плавится и переходит в состояние жидкости. После прекращения этого воздействия припой мгновенно твердеет и обеспечивает неразрывное соединение. Этот инструмент является незаменимым для людей, работающих с электроникой, потому что благодаря ему можно не только соединить детали, но и разъединить их.

Необязательно быть семи пядей во лбу и тщательно изучать внутреннее устройство паяльника для того, чтобы уметь его использовать, но если вдруг он выйдет из строя, то эта информация может помочь.

Паяльники, выпущенные в разное время, несомненно, имеют кое-какие отличия, однако, основные части подобны у всех моделей. Устройство паяльника выглядит следующим образом: основная часть – это стержень, который сделан из красной меди. При воздействии температуры именно он расплавляет припой. Почему выбран именно этот металл? Все потому, что именно он имеет высокий коэффициент теплопроводности. Стержень на конце выполнен в форме клина, для того, чтобы работа с мелкими деталями проходила легче и удобнее.

Вторая важная часть паяльника представляет собой трубку, сделанную из стали, куда помещается медный стержень. Эта конструкция называется нагревательным элементом. Сверху упомянутую трубку оборачивают слюдой. Для чего она нужна и чем заменить слюду в паяльнике? Слюду можно заменить обычной стеклотканью, поверх намотав нихромовую проволоку. Когда по ней будет проходить электрический ток, при этом она будет нагреваться и передавать тепло трубке. От этого стержень также будет нагреваться. На проволоке из нихрома находится еще один слой слюды, который необходим для защиты спирали от взаимодействия с корпусом паяльника, что увеличивает уровень безопасности прибора. Кроме того, слой слюды нужен для того, чтобы сохранить тепло и не нагревать впустую корпус прибора.

Рукоятка прибора может быть произведена из дерева или специального пластика, но ни в коем случае не из металла.

Что касается проводов, то они присоединены к выводам нихромовой проволоки, а чтобы соединение было максимально крепким можно пользоваться алюминиевыми зажимами, которые надежно припаяны. Их назначение не ограничивается лишь обеспечением качественного соединения, они также призваны отводить лишнее тепло. Чем больше мощность паяльника, тем больше температура, которой подвергаются медные провода, и тем нужнее присутствие алюминиевых зажимов. Это нужно знать на тот случай, если при ремонте паяльника встанет вопрос об удалении этих зажимов.

Нагревательный элемент расположен внутри стального корпуса инструмента. В зависимости от модели на корпусе может быть резьба для фиксации стержня, а также отверстия для отвода тепла, которые располагаются вблизи рукоятки.

Рассмотрим, к примеру, индукционный паяльник и то, как он работает. Он начинает греться благодаря катушке индуктора. Наконечник покрыт ферромагнитным составом, что сказывается на создании магнитного поля. Сердечник начинает разогреваться. Когда градусы достигли определенного уровня нагрев прекращается. При дальнейшем остывании происходит восстановление ферромагнитных характеристик и снова паяльник начинает увеличивать температуру. То есть поддержание температуры происходит автоматически без использования каких-либо термодатчиков и дополнительных электронных приспособлений.

В отличие от индукционного газовый паяльник относится к устройству автономного типа. Его можно применять где угодно.

Пламя, возникающее от сгорания газа, и является источником тепла, от которого происходит нагрев жала. Газ в паяльник заправляется при помощи обычного баллончика.

Принцип работы паяльника

Схема работы заключается в следующем: когда происходит подключение паяльника к электрической сети, то нихромовая спираль пропускает через себя электроток и происходит ее нагревание. Тепло передается на медный стержень, из-за чего его температура может возрасти до очень высоких показателей, порядка 300 градусов. Из-за этого припой расплавляется под воздействием жала (стержня) и спаивает детали.

Разновидностей паяльников множество, они могут быть отличны по мощности и иметь разные типы нагревательных элементов. В тех случаях, когда нужно спаять детали больших размеров или проводов с большим поперечным сечением нужны паяльники с большим жалом и обладающие мощностью около 100 Ватт. Паяльники мощностью от 50 до 80 Ватт нашли свое применение для ремонта электрооборудования и радиотехники. Паяльники для пайки мелких элементов должны быть с тонким жалом и маломощные – около 20 Ватт.

В наше время выпускается множество видов паяльников, один из которых – с нагревателем из керамики. Такие паяльники очень капризны, если на его нагревательный элемент попадет немного воды или он упадет, то может выйти из строя и возможности починки уже не будет. Дело в том, что нагревательный элемент состоит из керамической пластины очень небольшой толщины, а внутри – тонкая нихромовая спираль. При малейшем воздействии эта тонкая проволока рвется, и паяльник не подлежит ремонту.

Разновидностей паяльников много и их устройство и принципы работы отличаются друг от друга. Выбор паяльника зависит от характера задачи, которую он должен решить.

Стержневые – являются наиболее распространенным видом. То, как они работают и из чего состоят — рассмотрели немного выше. Эта разновидность получила свое одобрение и признание у многих мастеров, работающих на дому, они неплохо справляются и с бытовой техникой, и с проводами.
Пистолетные – внешне похожи на оружие, также применяются для ремонтных работ. Рабочая часть и рукоятка расположены друг к другу под углом 90 градусов – это очень удобно для некоторых работ.
Паяльные станции – укомплектованы блоками управления, которые позволяют производить различные настройки – мощность, температура, сила тока и пр.

Паяльные станции можно подразделить на несколько видов, от которых зависит их принцип работы:

Цифровые – принцип работ схож со стержневыми паяльниками. Отличие заключается в том, что здесь можно задать параметры для производства работ.
Инфракрасные – спаивание происходит благодаря инфракрасному излучению. Длина волн составляет до 10 мкм, а зона прогрева – до 60 мм.
Термовоздушные – при его работе припой плавится от воздействия горячего воздуха, направление которого регулируется соплом.

Расчет сопротивления нихромовой спирали
Нихромовую спираль можно найти в магазинах в виде катушки с намотанной проволокой. Эта форма очень удобная и компактная. Она является нагревательным элементом и изготавливается сплава хрома с никелем. Отсюда и название – нихром.

Две наиболее известные марки – Х20Н80 (73% никеля и 23% хрома) и Х15Н60 (60% никеля и 18% хрома). Первый называют классическим видом, а второй создали для уменьшения стоимости проволоки, здесь уменьшен состав никеля и хрома, зато увеличено количество железа.

После получения этих двух основных сплавов было получено множество модификаций, у которых имеется большая стойкость к окислению при увеличенном показателе температуры. Такие виды применимы для тех нагреваемых элементов, которые имеют взаимодействие с воздухом.

Основным свойством нихромовой проволоки является способность сопротивляться электротоку. Нихромовая спираль может применяться не только как нагревательный элемент, но также как материал для сопротивления электросхем. Для нагревателей используют спирали, которые применяются в тепловентиляторах и терморефлекторах, для электроотопления и в тенах отопительных приборов, а также в виде нагревателя для термооборудования.

Сплавы, которые получены в вакуумных печах, используются для промышленного оборудования.

Спирали из двух указанных наиболее распространенных марок отличаются от остальных тем, что при изменении температуры не слишком меняется их сопротивление. Она частенько используются для резисторов, а также различных деталей.

Нихромовую спираль можно изготовить дома. Вам понадобится лишь проволока подходящей марки. Расчет нихромовой спирали зависит от удельного сопротивления проволоки, также необходимой мощности. Рассчитывая мощность следует не упустить тот наибольший ток, при котором температура нихромовой спирали достигнет нужного показателя.

Для расчета силы тока и температуры давно придуманы справочники, но это еще не всё. Обязательно должны быть учтены условия, при которых эксплуатируется нагреватель. Если нагреватель опустить в воду, то теплоотдача увеличится и ток можно увеличить вполовину расчетного. Если нагреватель закрытый, то отвод тепла будет уменьшаться, при этом ток нужно будет уменьшить на величину до 50%.

Немаловажное значение имеет спиральный шаг: витки, расположенные близко друг к другу способствуют большему нагреву, если шаг большой, то остывание происходит быстрее. Все справочные значения приведены для нагревателей горизонтального типа, при изменении угла показания изменятся.

Применяя школьные знания, зная значение мощности и напряжения, находим и силу тока, а затем, применяя известный всем закон Ома, с легкостью находим сопротивление.

Длина спирали зависит от диаметра проволоки и удельного сопротивления, поэтому формула будет следующая: L=(Rπd2)4ρ, где L – длина; R – сопротивление; d – диаметр проволоки; π – 3,14; ρ – удельное сопротивление материала (нихром).

Можно просто использовать табличное значение линейного сопротивления, а также поправки по температуре.

Тогда расчет будет другим: L=R/ρld, где ρld – сопротивление проволоки длиной 1 метр и диаметром d.

Для геометрического расчета спирали из нихрома, а именно количества витков, нам понадобится формула N=L/(π(D+d/2)), при этом длина одного витка равна π(D+d/2).

Конечно, фактически никто не занимается навивкой проволоки вручную. Намного проще пойти в магазин и купить нужную спираль со всеми необходимыми характеристиками.

Опубликовано: 2020-04-13 Обновлено: 2021-08-30

Автор: Магазин Electronoff

ПОДХОДЯЩИЕ ТОВАРЫ

Паяльная станция YIHUA 8858-i, термовоздушная, портативная, с дисплеем 5 отзывов
Купить
1980 грн
Код 30457
в магазине
Газовая горелка паяльник INTERTOOL GB-0021, с пьезоподжигом 4 отзыва
Купить
120 грн
Код 29455
в магазине
Припой в тубке Cynel LC60-1.00/F 190°С 1мм 4 отзыва
Купить
51 грн
Код 1201
в магазине
Припой Cynel Sn60Pb40 1mm 100g (ПОС-60Ф) 3 отзыва
Купить
234 грн
Код 1123
в магазине
Паяльник пистолет ZD-80 30/130W 4 отзыва
Купить
185 грн
Код 725
в магазине
Газовая горелка паяльник GB-0020 Intertool 3 отзыва
Купить
123 грн
Код 21612
в магазине
Паяльная станция YIHUA 852 4 отзыва
Купить
1794 грн
Код 29162
в наличии
Паяльная станция YIHUA 853AAA (с преднагревателем) 2 отзыва
Купить
6309 грн
Код 29548
под заказ
Паяльная станция YIHUA 853D (с блоком питания и USB) 2 отзыва
Купить
3206 грн
Код 29545
под заказ
Инфракрасная паяльная станция YIHUA 1000B 2 отзыва
Купить
15517 грн
Код 28836
под заказ
Паяльник пистолет ZD-723N 40W (евровилка) 1 отзыв
Купить
185 грн
Код 15364
под заказ
Паяльник пистолет ZD-80 30/130W (евровилка) 3 отзыва
Купить
218 грн
Код 724
под заказ

Поделиться в соцсетях

Комментарии к статье «Устройство паяльника: схема и принцип работы»

Алексей 06/06/2020 18:24
Прочитал статью от начала и до конца. Статья мне понравилась и навела на некоторые размышления. Паяльник в домашнем хозяйстве имеется, и если он ломался я его просто выкидывал в помойку. Сейчас задумался о том что его ведь можно починить, путем замены нагревательного элемента, это всяко дешевле стоимости нового паяльника.
Оценка star star star star star

Оставьте свой комментарий

Ошибка