0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какая должна быть температура паяльника

Как правильно паять паяльником

Для граммотного ремонта электрооборудования обязательно нужен паяльник или паяльная станция. Пайка является обычным делом, её используют не только специалисты, но и не малое колличество домашних мастеров любителей. Без качественной пайки, любое электрическое соединение — от контакта на люстре до кухонного радиоприёмника — с большой вероятностью, рано или поздно будет нарушено.

Во время пайки идёт взаимное растворение припоя, – олова и цинка — и части металла, на который его наносят. После остывания, должно получиться достаточно прочное соединение, имеющее хорошую электропроводимость.

Мощность

Для монтажа небольших элементов и ремонта печатных плат, при чувствительности материала к статическому напряжению, применяют паяльники с мощностями 24-40 Ватт. В случае пайки шин питания, широких проводников и других массивных элементов — обычно 40-80 Ватт. Паяльники с мощностью 100 Ватт и более, чаще всего применяются при пайке крупных стальных конструкций, включающих цветные металлы с высокой теплопроводностью.

Важно помнить и о напряжении питания. В России стандарт – 220 В, 50 Гц; правда, для пайки, к примеру, в автомобиле или в прочих местах, где не просто найти розетку, можно воспользоваться паяльниками с напряжениями 12/18/24В.

Температура

Рабочая температура паяльника является очень важной характеристикой. Самые простые образцы не имеют какого-то определённого температурного режима. Если температуры нагрева недостаточно, то припой не расплавляется до текучести и не заполняет все зазоры. В таком случае может наблюдатся эффект, известный как “холодная пайка”. Место соединения становится матовым, шероховатым, а само соединение будет непрочным.

В случае сильного нагрева жала, ускоряется его износ, припой перегревается, из-за чего жало покрывается окалиной, а флюс быстро выгорает. Нередко, из-за слишком сильного выпаривания припоя, жало паяльника перегревается, от чего перегреваются микросхемы и полевые элементы, дорожки печатных плат начинают отслаиваться.

Паяльная станция

Если вам приходится очень часто паять, то стоит приобрести набор паяльников разных мощностей, а если ваш доход позволяет, то лучше всего купить паяльную станцию. Даже у самых бюджетных экземпляров есть регулятор температуры. На ней можно выставить температуру в широком диапазоне и станция будет автоматически её поддерживать. Также есть много полезных функции, например удобная подставка, ванна для очистной губки, антистатическая защита. Хорошая паяльная станция стоит дорого, и набор разных паяльников может вылезти в приличную сумму, что лучше выбрать, решать вам.

Флюсы и припои

Флюс – нужен для удаления и растворения оксидов, а также для защиты шва пайки от окисления. В качестве флюсов чаще всего применяют еловую или сосновую канифоль. Также используют спиртовые растворы канифоли; они наносятся кисточкой на место пайки. Этот раствор просто сделать самому. Спирт можно заменить другим растворителем, подойдет ацетон или бензин. Основной недостаток у канифоли – при очень больших температурах с металла уходит оксидная пленка, и сам металл удаляется.

Припой — это сплав олова со свинцом, нужный для соединения данных деталей. Припои бывают легкоплавкие (мягкие припои) и тугоплавкие (твердые припои). Продаются в виде палочек, зерен, прутков, лент, полосок, проволоки и заполненных канифолью трубок, паст и порошков с жидким флюсом. Для домашнего ремонта, особенно компьютерной техники, необходимы легкоплавкие припои с достаточно низкими температурами плавления — до 300С, к примеру, ПОС-61. Аббревиатура ПОС-61 расшифровывается так: припой оловянно-свинцовый, 61- процентное содержание олова. Для придания особых свойств в оловянно-свинцовых припоях, к ним добавляют висмут (ПОСВ), кадмий (ПОСК), сурьму (ПОССу) и прочие металлы.

Самым лучшим является использование трубок с диаметрами 2-3 мм с канальцем канифоли внутри. В таком случае можно паять обычным способом, путём захватывания капли олова с трубки и переноса ее на место пайки, или прижима жала паяльника к месту пайки, подноса к нему кончика трубки. При этом трубка плавится, и расплав затекает в зазоры; из-за малого диаметра количество припоя в этом случае легко регулируется.

Советы: как правильно паять

Лучше выбрать паяльник с возможностью замены жала, которых сегодня широчайший выбор. Это иглы, лопатки, конусы.

Обязательно уделите очистке жала несколько минут перед каждым новым включением, в самых сложных случаях воспользуйтесь напильником. Для того чтобы удалить с жала остатки выгоревшего флюса, окисла и пыли, удобно использовать кусочек картона или дерева.

При использовании простого паяльника, чтобы защитить от статики, желательно соединить проводниками инструмент и корпус ремонтируемого устройства с антистатическим наручным браслетом.

Когда паяльник разогревается, “насухую” его не в коем случае не оставляйте. Обмакните жало паяльника в канифоли, сразу как оно разогреется до температур, способных ее расплавить. Хороший слой канифоли на жале защитит паяльник от окисления. Когда будет достигнута температура плавления, его нужно залудить.

Хранить припой не рекомендуется в металлических коробочках, крышках, консервных банках, т.к. он прилипает на их поверхности . Металл таких коробочек (особенно которые используются в качестве подставки для паяльника) сильно разогревается, дозирование становится затруднительным, получается оловянно-канифольная каша, с которой работать тяжело.

У спаиваемых поверхностей должна быть равная температура – это закон!

Очистите заранее, обезжирьте бензином или каким-нибудь другим растворителем и залудите площадки контакта перед пайкой. Характерная ошибка — часть компонентов сначала паяют, а после откусывают оставшуюся длину ножек, убирают ненужные капли припоя.

Также важно учесть, что у электронных компонентов есть предельные температуры, особенно аккуратно нужно действовать с интегральными микросхемами и полевыми транзисторами. При температурах 260-300С время пайки не более 5-10 секунд.

Варьируя длину жала – можно варьировать и температуру. Но гораздо удобнее делать это при помощи регулируемого трансформатора или ручного регулирующего устройства. К владельцам паяльных станций это не относится.

Температура жала паяльника, должна соответствовать применяемому припою и общему теплоотводу спаиваемых деталей. На первых порах затруднительно определить правильную темперетару, но со временем вы начнете определять её «на глаз». Красивая, аккуратная и долговечная спайка начнет получаться у вас с приобретением опыта.

Температура пайки полипропиленовых труб: основные этапы самостоятельной сварки + таблица значений

Одним из этапов строительства частных домов и квартир является монтаж коммуникаций, отвечающих за подачу воды или отвод стоков. Сборка труб из полипропилена гораздо проще, чем установка металлических конструкций. Для их состыковки используют фитинги, привариваемые с помощью специализированного оборудования – утюга.

В предложенной нами статье описана технология выполнения соединений, приведена нормативная температура пайки полипропиленовых труб. Мы расскажем о подготовительных мероприятиях, необходимых для производства прочных и герметичных сочленений. С учетом наших советов вы без проблем соберете трубопровод.

Пайка как способ соединения PPR труб

В процессе сварки важно все: диаметр, температура пайки ПП изделий, время воздействия сварочного аппарата. Но для начала нужно познакомиться с азами технологии и научиться пользоваться инструментами.

Приступать к процессу пайки нельзя, не определив тип и размеры материала. Предлагаем ознакомиться с полезной информацией, которая поможет правильно подобрать полипропиленовые трубы и фитинги, а также произвести их монтаж, зная нюансы и последовательность процесса.

Что нужно знать о полипропиленовых трубах?

Технологию сварки (или пайки – оба термина одинаково применимы) обеспечивают свойства полипропилена – технического полимера универсального назначения. Он легкоплавкий, но после остывания и отвердевания возвращает характеристики прочности и герметичности.

Трубы отличаются диаметром, толщиной стенки, цветом, характеристиками. Благодаря разбросу диаметров –16-110 мм – можно внедрить любое техническое решение.

На окраску полимера можно не обращать внимания, так как он выбирается производителем по своему усмотрению, однако цвет полосок имеет значение:

  • синие – для холодного водоснабжения;
  • красные – для горячего водоснабжения и отопления.

Однако основная информация, на которую следует опираться при покупке и пайке труб, указана на маркировке. Полипропиленовый трубный материал обозначается буквенными сочетаниями PPR, PP-H, PP-B, PPRC.

Классификация по номинальному давлению, максимально допустимому для монтажа в конкретных условиях, помогает подобрать изделия для систем домашнего или промышленного назначения.

Исходя из этого выделяют 4 типа труб PPR:

  • PN-10 (с номиналом 1,0 МПа) – предназначены для транспортировки холодной воды. Иногда их используют для устройства теплого пола, при условии, что теплоноситель не нагреется свыше +45 °С.
  • PN-16 (с номиналом 1,6 МПа) – используются для сборки систем горячего/холодного водоснабжения. Максимально допустимая температура – +60 °С.
  • PN-20 (с номиналом 2,0 МПа) – выдерживают температуру до +80-90 °С в трубопроводах, защищенных от гидроударов.
  • PN-25 (с номиналом 2,5 МПа) – подходят не только для автономного, но и для централизованного водоснабжения. Рекомендуемая максимальная температура – +95 °С, но выдерживают и выше.

Лучше переплатить и приобрести надежные трубы с чуть превосходящим значением, чем сэкономить и взять материал, ограниченный температурными параметрами.

При изготовлении труб применяется принцип: чем выше температура теплоносителя и давление в системе, тем толще стенки.

Это минимальные знания, которые нужны для правильного применения PPR труб. Переходим к краткому описанию процесса.

Технологическое описание процесса пайки

Существует два вида пайки полипропилена – стыковой и муфтовый. Первый практически не используется для устройства домашних коммуникаций, так как отличается сложной технологией и применяется исключительно для соединения магистральных труб большого диаметра.

Принцип сварки заключается в том, что два отрезка трубы, примерно равные по диаметру и толщине стенки, нагреваются специальным инструментом и соединяются раструбным способом.

Читать еще:  Как пользоваться пробником напряжения

Главная особенность: муфта в холодном состоянии должна быть немного меньше по диаметру.

При нагревании образуется зона оплавления полимера. Важно, чтобы она охватила только рабочие, примыкающие друг к другу поверхности.

Здесь важно быстро снять детали с инструмента и соединить их между собой, благодаря чему и происходит сращивание двух отрезков в один с последующей полимеризацией. От времени, затраченного на процесс нагрева, и правильно выбранной температуры зависит надежность соединения.

Стандартные температурные параметры

И перегрев, и недостаточное нагревание плохо сказываются на результате сварки. В первом случае произойдет деформация элементов, наплыв валика, уменьшение внутреннего диаметра. В дальнейшем в зонах неровных стыков возможно образование накипи и пробок.

Во втором случае соединение будет слабым, а из-за недостаточной герметичности останется риск возникновения течи.

Именно из-за риска прорыва трубопровода необходимо соблюдать технику сварки и обязательно учитывать такие параметры, как:

  • диаметр свариваемых изделий;
  • время нагрева и остывания;
  • температуру оборудования;
  • температуру окружающей среды.

Считается, что процесс сварки ПП труб нецелесообразно проводить при температуре ниже -10 °С, верхний предел +90 °С. Наиболее благоприятной является температура внешней среды от 0 °С до +25 °С. Для удобства запоминания необходимые значения температуры и времени свели в одну таблицу.

Если температура воздуха в помещении или на улице ниже +5 °С, время нагрева увеличивают примерно на 50%, то есть в два раза. Значение температуры нагрева везде одинаковое – +260 °С. Допустимым является диапазон +255-280 °С.

Интересно то, что выбор параметра не зависит от диаметра трубы – и для 16-миллиметровых, и для 50-миллиметровых используются одни и те же значения. Меняются только временные отрезки. По этой причине температуру сварки полипропиленовых фитингов и труб в технологических таблицах обычно не указывают.

Подробная инструкция по монтажу

Процесс пайки происходит быстро. В этом можно убедиться, проанализировав данные, размещенные в таблице. Например, чтобы соединить два элемента диаметром 20 мм, при комнатной температуре потребуется 5 секунд на нагрев, еще 4 секунды на соединение, затем 180 секунд на остывание. Итого – 3 минуты 9 секунд.

В связи с этим важно отработать все движения, чтобы в процессе стыковки уже нагретых элементов не происходило заминки. Рассмотрим нюансы каждого этапа монтажа полипропиленовых труб в отдельности.

Этап #1 – подготовка специальных инструментов

Для пайки в домашних условиях потребуется оборудование, предназначенное только для сварки полипропиленовых деталей – труб, уголков, муфт, тройников, заглушек.

Как выбрать электропаяльник

Как выбрать электропаяльник

Появилась необходимость соединить несколько проводов между собой? Нужно срочно отремонтировать бытовой прибор или гаджет? Автомобиль вошёл в почтенный возраст и требует постоянного ремонта в гараже? Ребёнок настойчиво просит купить радиотехнический конструктор? А может по служебной необходимости пришлось осваивать смежную сферу – радиоэлектронику? Что ж, значит настала пора приобретать паяльник. А какие они бывают и чем же они отличаются друг от друга, мы и рассмотрим.

Типы паяльников

Каких только нет паяльников – классические электрические, газовые, инфракрасные, термовоздушные, индукционные, импульсные и ещё множество других. Существует достаточно большое количество людей, которые научились виртуозно обращаться с некоторыми из них, например, импульсными или газовыми моделями, причём выполняют ими большинство точных работ, в том числе пайку планарных компонентов. И всё же абсолютное большинство как инженеров, так и обычных людей применяют в своей повседневной работе электрические паяльники со сменными стержнями, так как они удобные, очень лёгкие и относительно дешёвые. Подавляющее большинство из них выпускают двух типов: слюдопластовые и керамические.

Оба этих типа обладают как несомненными достоинствами, так и определёнными недостатками. У первых нихромовая проволока наматывается на диэлектрический теплопроводящий цилиндр (обычно из слюды, керамики или стеклоткани), внутрь которого вставляется паяльный стержень. Спираль в таких паяльниках находится снаружи, и поэтому большая часть тепла не используется, что и приводит к низкому КПД. Также у него довольно маленький ресурс, что при профессиональной работе в беспрерывном режиме приводит к частой замене инструмента либо к необходимости приобретать дополнительные приспособления в виде регулятора мощности для режима ожидания. С другой стороны они не боятся механических ударов и очень дёшевы в производстве, так как технология их изготовления за многие десятилетия достаточно отработана и оптимизирована.

У второго типа керамический нагревательный цилиндр вставляется в полое жало, за счёт чего заметно увеличивается КПД и уменьшается время нагрева, также при аккуратном обращении срок службы таких паяльников на порядок превышает нихромовые. С другой стороны, эти модели достаточно хрупкие, что в корне изменяет манеру обращения с ним при работе, так например, очень рискованно (как это принято в слюдпластовых) стряхивать припой с жала постукиванием. Технология производства таких моделей относительно новая, требует серьёзных вложений в заводское оборудование и поэтому они пока достаточно дорогие и выпускать их могут “не только лишь все”.

Мощность

Для каждого вида работ в зависимости от размеров деталей и материалов их изготовления требуется своя определённая мощность. Так для пайки деталей поверхностного монтажа нужны аппараты с мощностью 3-10 Вт. Для запайки большинства радиокомпонентов в печатные платы или навесным монтажом подойдет паяльник 16 -25 Вт. Для хозяйственных и электрических работ в большинстве случаев подойдёт 40 Вт. Для пайки сетевых и автомобильных проводов, а также при работе с деталями толще двух миллиметров требуется мощность инструмента в районе 100 Вт. Для лужения и запайки старых радиаторов, кастрюль и прочих крупногабаритных металлических вещей – 150 Вт. Для пропайки крупных предметов, земляных полигонов, толстых проводов, мощных шасси – 250 Вт. Для строительных работ – 500 Вт. Размер паяльного стержня и мощность, как правило, находятся в соответствии друг с другом, то есть, чем меньше жало, тем меньше у него способность накапливать тепловую энергию и поддерживать её при работе, так как при соприкосновении с паяемыми деталями температура паяльника будет снижаться из-за отвода тепла.

Стоит заметить, что паяльники, кроме различной мощности, выпускаются на различное напряжение питания. Наиболее востребованными являются напряжения 6 В, 12 В, 36 В, 220 В. Чем ниже напряжение, тем безопаснее паяльник для человека и некоторых радиокомпонентов, однако для всех напряжений ниже 220 В требуются преобразователи (трансформаторы).

Температура

Для различных видов паяльных работ требуется своя температура, которая выбирается в соответствии с термопрофилем спаиваемых деталей и выбранным припоем. Так например, микродеталям поверхностного монтажа требуется нагрев

260-270°С, мелким радиодеталям около

300 °С, большим – около

350 °С. Более высокая температура

700 – 800 °С используется совместно с тугоплавкими припоями для пайки бронзы, стали, серебра, а также там, где место пайки испытывает значительные деформации, вибрации и удары. Для корректной установки температуры паяльника и выбора припоя следует иметь в виду, что при классической пайке жало нагрето больше на

40-80°С, чем паяемые детали, а те, в свою очередь, больше на 20-40°, чем припой.

Для того, чтобы детали прочно соединились между собой и пайка была качественной, необходимо соответствие выбранного припоя температуре пайки, так как недогрев и перегрев паяльника кардинально ухудшит качество соединения – в первом случае припой не сможет расплавиться полностью, а в последнем флюс испарился раньше, чем успеют припаяться элементы. Таким образом, к выбору припоя нужно подходить осознанно, благо ассортимент достаточно широк от легкоплавких, например сплава Вуда (

94°С) до бессвинцовых припоев с температурой плавления

400°С и более. Температура нагрева серийно выпускаемых паяльников в основном зависит от его конструкции и мощности, а наиболее массовые модели нагреваются примерно до

Наконечник (жало)

Жало является очень важным элементом паяльника, основой его качественной работы, и первым, на что обращают внимание при работе. От его параметров зависит скорость, надёжность и удобство пайки, поэтому к его выбору необходимо отнестись крайне внимательно. Качественное жало должно обладать хорошей теплопроводностью, достаточной прочностью, защищённостью от окисления, долговечностью и т.д. Эти требования, зачастую, хорошо выполняются по отдельности у разных металлов, но, как правило,вызывают значительные трудности при попытке удовлетворить их все одновременно. Так, например, медный наконечник обладает отличной теплопроводностью, но очень быстро окисляется, покрывается слоем окалины и изнашивается, причём, чем активней флюс, тем сильнее износ. Для восстановления формы и дальнейшей защиты такого жала его необходимо периодически затачивать, а затем покрывать слоем припоя или лудить.

Процесс поиска идеального жала происходит перманентно. Так, в попытке улучшить характеристики медного жала, постоянно происходит поиск оптимального состава сплавов или вариантов расположения слоёв разных металлов, когда состав стержня отличается либо по длине (основная часть, например, из меди, стали или керамики, а кончик из серебра, никеля или сплавов меди), либо по толщине (когда сердцевина из одного материала, а покрытие однослойное или многослойное из других, что увеличивает защиту от воздействия активного флюса и износа). Однако, в таком варианте классическая манера и техника работы с захватом капли припоя и перенесением её затруднена, поэтому пайка обычно осуществляется “с подачей”, когда припой с флюсом в форме проволоки подносится непосредственно к точке спайки без удержания его на жале. Это очень удобно для промышленного производства и использования на конвейере, а при ручной пайке такой способ требует некоторых навыков, а также фиксации и неподвижности всех элементов, так как обе руки будут заняты. При этом такие жала требуют очень аккуратного и бережного обращения, их нельзя подвергать перегреву или применять к ним какие-то усилия, они не должны подвергаться воздействию абразивов (напильников), ими нельзя отгибать загнутые выводы деталей, кроме того, теплопроводность у них несколько ниже, поэтому припой хуже плавится, что, соответственно, требует увеличения температуры. Также ими не следует долго работать на максимальной температуре, так как это приводит к окислению рабочей кромки, которую станет крайне сложно залудить. Ещё их нельзя оставлять надолго без припоя и крайне желательно уменьшить температуру нагрева в простое. Очищают такие жала специальной влажной губкой.

Читать еще:  Как правильно заточить нож вручную

Для различных видов работ важен не только материал изготовления жала, но и его форма, так как от неё зависит удобство работы. Самым универсальным и популярным является клин – наконечник с отличной теплопроводностью, работать им очень удобно, припой у него скапливается на кончике, паять можно как с подачей проволочного припоя, так и с кусковым. Таким наконечником можно паять как маленькие детали и ряды выводов современных микросхем, для которых лучше всего подходит остриё или кромка и ими же убираются случайные перемычки, так и большие детали, для которых больше подходит широкая сторона клина. Конусы со срезанной под различными углами плоскостью также популярны и обладают похожими качествами. Паяльники и станции производства ЮВА чаще всего идут с клиновидными жалами, которыми удобно паять мелкие детали. Другие варианты внешнего исполнения, такие как: игольчатое, вилка, микро-волна, нож, насадка для пайки пластиков, топорик и прочие – как правило удел профессиональных технологий, где их применение серьёзно облегчает, удешевляет и убыстряет процесс пайки. Тем не менее, несмотря на такое разнообразие, выбор лучшей формы или материала, из которого изготовлено жало, скорее следствие личного предпочтения и умения.

Критерии выбора

Дома в хозяйственных целях использовать паяльник приходится довольно редко, поэтому стараются выбирать всего одну модель, но на все случаи жизни. Чаще всего это эпизодические заделки мелких отверстий, пайка сетевых проводов, спайка различных мелких деталей из цинка, железа и меди, ремонт детских игрушек, прогревание закисших шурупов, плавка термоклея. Таким образом, для этого профиля основными критериями оказываются универсальная мощность, подходящая для большинства бытовых применений, минимальная цена, приемлемые размеры.

Хотя большинство электрических соединений может быть осуществлено клеммами, скрутками (с колпачками или без), винтовыми зажимами, гильзами и т.д., паяльник незаменим, когда требуется повышенная надёжность, например из-за последующей труднодоступности или даже невозможности подхода к месту соединения проводов, что бывает при заделки соединений штукатуркой или плиткой.

Этот профиль предполагает, что паяльник приобретается в гараж автолюбителя, а не в автосервис, оказывающий профессиональные услуги (там просто нужно намного больше, чем один универсальный паяльник). Автолюбителю вполне подойдет стандартный паяльник на 60 -100 Вт для пайка проводов, мелких деталей, плавления и склейки многочисленных пластиков, разогрева закисшего крепежа и т.д. Несмотря на то, что в современных автомобилях радиаторы уже не делают из меди, если возникнет необходимость в [url=”https://www.dns-shop.ru/catalog/6931d6b92f7a4e77/elektropayalniki/?order=1&p=1&f=150-150]лудильнике, то можно выбрать модель с ещё большей мощностью.

Этот профиль подразумевает, что на рабочем месте инженера уже имеется откалиброванная паяльная станция, термофен, газовый и керамический паяльники, то есть имеются все приборы для пайки широкого набора радиоэлектронных компонентов и требуется лишь дополнительный или запасной инструмент, в том числе для черновых и вспомогательных работ. Если же домашний мастер ментально дорос до ремонта не только личной аппаратуры, то ему стоит присмотреться к одной из паяльных станций.

Следует сказать, что паять можно почти любые металлы и сплавы, в том числе покрытые ржавчиной, окислами и окалиной и т.д., для этого необходимо лишь подобрать соответствующие припои и флюсы. Последние – эта ещё более интересная и обширная тема, которая однако нуждается в более подробном и взвешенном освещении уже в отдельной статье, как, впрочем, и рассказ о припоях.

Паяльник с регулировкой температуры.

Посвящается технической этике и культуре.

О пайке

При правильной пайке припой (оловянно-свинцовый ПОС-61, олова 61 %):
1. блестит;
2. гладко и обтекаемо лежит на контактной площадке (КП) печатной платы и выводе детали;
3. его количество и вытекшего, но не испарившегося, флюса минимально.

При плохой пайке припой:
1. не блестит, что свидетельствует либо о не прогреве места спая (припой липнет), либо о его перегреве, при котором флюс испарился раньше времени (припой, как каша);
2. лежит комками, капельками, «крылом ласточки» – все это говорит, что мало флюса и много припоя;
3. его количество большое (плохая дозировка припоя) и грязь от флюса (плохая дозировка флюса и нет чистки жала паяльника от нагара).

Для правильной пайки нужно:
1. паяльник с регулировкой температуры (термостатированием около 270 °С);
2. жало с покрытием;
3. припой с флюсом, диаметром 0,5-0,8 мм для пайки SMD деталей, для остальных – 0,8 – 1,0 мм (припой лучше брать импортный, например, 63 % 8PK-033);
4. нагреватель жала – низковольтный, например, 24 в.

Помните, что у обычного паяльника 40 вт 220 в и стекло тканевой изоляции жала, ток в цепи «жало-деталь-рука», может составить несколько ма, которые легко могут повредить полупроводники (сопротивление тела человека около 1 ком).

Поэтому для уменьшения вероятности поражения током, или вывода из строя дорогой МС:
1. понижают напряжение питания паяльника с помощью трансформатора;
2. температуру его жала контролируют термопарой, и электронной схемой;
3. применяют острое конусное медное жало с покрытием (грязь теперь будет только от флюса, а не от меди);
4. очистку жала делают периодически во время пайки, вытирая жало о кусочек специальной губки (смоченной в воде);

Правильную пайку делают так:
1. на чистое жало наносят немного свежего припоя, для увеличения площади последующего теплового контакта в месте спая;
2. жалом одновременно касаются и вывода детали и его КП на плате, прогревая их;
3. затем касаются проволокой припоя (с флюсом) нужного диаметра места спая, дозируют растекающийся припой, быстро убирают проволоку, а затем и жало от места спая;
4. при пайке SMD компонентов их предварительно закрепляют на плате припоем за один вывод и при необходимости юстируют;
5. при передозировке припоя, его убирают с КП при помощи оплетки от экранированного кабеля.

О паяльнике

О блоке управления

Схема блока управления простая и доступна в повторении, надёжная в работе, хотя в конструкции блока управления имеется маленький недостаток – отсутствует индикатор температуры жала паяльника. Но как показала практика, для работы вполне достаточно хорошо откалиброванной шкалы, и вполне можно обойтись и без цифрового индикатора.

Принцип работы устройства

Напряжение от термопары паяльника, уровнем десятка милливольт, усиливается МС DA1.1, и подается на один вход компаратора DA1.2, а на другой его вход, подается постоянное регулируемое напряжение с резистивного делителя (задатчика температуры). Если температура жала начнет падать, то напряжение с термопары уменьшится, с выхода усилителя тоже уменьшится. И как только напряжение на выводе 5 МС станет выше, чем на выводе 6, компаратор переключится, и на его выходе напряжение станет +5 в. Транзистор ключа откроется, и через нагреватель паяльника пойдет ток около 2 а, при этом загорается красный светодиод «Нагрев». Через несколько секунд, рост температуры вызовет обратную ситуацию – напряжение на выходе компаратора станет 0 в, и ключ разомкнет цепь питания нагревателя, светодиод погаснет. В дальнейшем паяльник периодически (через полминуты) подогревается, включаясь на несколько секунд (зависит от интенсивности пайки и окружающей температуры).

В блоке питания применён тороидальный силовой трансформатор (O 80 х 35 мм), который практически не нагревается на холостом ходу. Так как ток через нагреватель паяльника идет около 20% времени, то диодный мост и трансформатор устанавливаются без радиатора, а корпус делается закрытым.Стабилизатор напряжения, и МДП-транзистор в корпусах ТО-220, практически, не нагреваются.Электронный модуль управления собран на сдвоенном ОУ, а блок питания выдает напряжения не стабилизированные +24 в и стабилизированные +5 в.Все детали монтируются на плате, размером 40 х 80 мм. Печатный вариант платы не разрабатывался, и Вы при желании можете сделать это самостоятельно и выложить здесь для других читателей.Выключатель и светодиоды, устанавливаются соответственно на заднюю и переднюю стенки корпуса.Предохранитель изолируют на проводе в кусочке термо-усадочной трубки.Трансформатор крепится на винт к верхней крышке корпуса, а плата устанавливается на 3-4 упора, приклеенные к корпусу, и крепится саморезами.Корпус изготавливают из фанеры толщиной 6 мм.

При настройке воспользуемся аналоговым прибором с ценой деления 0,2 в, 1 в и 0,5 ком.

1. Отключаем нагреватель паяльника от питания, замыкая затвор транзистора VT1 (выв. 1) на общий провод схемы.

Временно управлять затвором транзистора ключа вручную можно, используя простой переключатель «0 в» – «откл» – «+5 в», сделанный из трех контактов однорядного штыревого разъема типа PLS с шагом 2,54 мм и перемычки (джампера).

Читать еще:  Как пользоваться краскопультом с компрессором

2. Включаем питание 220 в. Должен загореться зеленый светодиод «Сеть».
3. Проверяем без нагрузки напряжения в контрольных точках схемы.
4. Резисторы R4 и R6 не устанавливаем, а выводы подстроечного резистора R5 подключаем к общему проводу схемы и шине +5 в. Уменьшаем напряжение с задатчика температуры до минимума.
5. Подключаем нагреватель, замыкая затвор VT1 на +5 в, при этом загорится красный светодиод «Нагрев». Проверяем при нагрузке напряжение в контрольных точках схемы. Размыкаем затвор VT1 (убираем перемычку вообще).
6. При холодном паяльнике, очень медленно увеличиваем напряжение с задатчика температуры и одновременно держим на жале проволоку припоя. Как только припой стал плавиться, останавливаем увеличение напряжения на задатчике и измеряем его. Получилось например 1,3 вольта (аналогичное значение должно быть и на другом входе компаратора).

Помните о полярности подключения термопары. Если напряжение на выв. 1 микросхемы DA1.1 уменьшается, то поменяйте местами провода от термопары.

Если есть трех разрядный цифровой вольтметр (со шкалой 2 в), то можно определить начальную характеристику термопары. При температуре жала 25 °С получилось 0,68 в, при 60 °С (это когда жало уже трудно удержать в руках) – 0,74 в. Т.о. получаем (0,74 в–0,68 в)/(60 °С–25 °С)=17 мкв/ °С. Если это значение сравнить с дальнейшими исследованиями, то нетрудно догадаться, что характеристика термопары здесь занижена и нелинейна.

7. Определяем характеристику термопары с предположением, что она линейна (нелинейность имеет место ниже 150 °С). Напряжение термопары соответствующее 260 °С равно (1,3 в–0,7 в)/100=6 мв, следовательно, получаем (6 мв/ 260 °С)=23 мкв/ °C.
Из более точного исследования приходим, что характеристика термопары в точке 260 °С равна (1,34 в–0,74 в)/[(260 °С–60 °С)*100]=30 мкв/ °С.

8. Определяемся с верхним температурным пределом паяльника. Достаточно будет, взять значение 400 °С. Ему будет соответствовать усиленное напряжение термопары равное (400 °С*23 мкв/ °С)*100=0,92 в. Т.о. опорное напряжение для 400°С будет равно 0,7 в+0,92 в=1,62 в.

Более точное расчетное значение определим из учета нагрева паяльника на необходимые 400 °С–260 °С=140 °С. Т.о. ему будет соответствовать напряжение 30 мкв/ °С*140 °С=0,52 в, а опорное напряжение при 400 °С будет равно 1,34 в+0,52 в=1,86 в.

Далее в расчетах Uмакс=1,86 в.
9. Определяемся с номиналами резисторов R4 и R6 задатчика температуры при известном сопротивлении R5 (с учетом использования всего диапазона изменения подстроечника). Составляем (по закону Ома) линейную систему из 3-х уравнений с 3-мя неизвестными (R5 известно), решая которую приходим к следующим соотношениям:

R4*I=Uмин
(R4+R5)*I=Uмакс
(R4+R5+R6)*I= Uпит

R6=R5*( [Uмин/(Uмакс–Uмин)] * [Uпит/Uмин – 1] –1 )

Измеряем полное сопротивление R5. Для выбранного подстроечника R5=2,2 ком, при взятом ОУ Uмин=0,7 в, при взятом паяльнике Uмакс=1,86 в, при взятом напряжении питания Uпит=5 в получаем, что R4=2,2 ком*0,7 в/(1,86 в–0,7 в)=1,33 ком и R6=2,2 ком*( [0,7 в/(1,86 в–0,7 в)] * [5 в/0,7 в – 1] – 1)=5,96 ком. Выбираем резисторы ближайшего номинала, то есть ±1 % (±5 %) R4=1,33 (1,3) ком и R6=5,9 (6,2) ком.

Помним, что напряжению ±0,05 в на входе компаратора будет соответствовать ±17 °С (0,05 в/[100*30 мкв/ °C]) температурного диапазона. Это будет определять точность установки диапазона в ±4,2 % (0,05 в/[1,86 в–0,7 в]) и потребует точности резисторов ±2,1 % (±4,2 %/2) (в данном случае, подойдут и ±1 % (F) и ±5 % (J) резисторы размера 1206).

10. Впаиваем резисторы R4 и R6 на плату и делаем проверку: измеряем напряжения на делителе, и, исходя из них, определяем полученный температурный диапазон паяльника.

Если необходимо, можно подкорректировать номиналы. Но главное в другом – температура паяльника должна доходить до 300-350 °С, необходимых при монтаже крупных деталей и демонтаже, но не превышать максимум – 400-420 °С (как с точки зрения данной конструкции нагревателя, так и с точки зрения практики монтажа и техники безопасности).

Нижнюю граница температурного диапазона паяльника, можно сделать и со 150 °С, сделав дополнительное смещение на компараторе: к собственному смещению ОУ прибавить еще напряжение равное (150 °С*23 мкв/ °С)*100=0,35 в и пересчитать номиналы резисторов делителя при Uмин=0,7 в+0,35 в=1,05в. Стоит отметить, что если необходимо паять легкоплавкими припоями: сплавы Вуда (60°С), Розе, то нижнюю границу температурного диапазона лучше не менять.

Все измеренные значения полезно будет сравнить с расчетными данными.Другой настройки схема не требует.

1. Регулировочную ручку ставят до упора влево, включают сеть (при остывшем паяльнике). Плавно крутят ручку по часовой стрелке. Как только загорелся индикатор «Нагрев», делают риску на корпусе – это будет минимум температуры;
2. затем медленно крутят ручку дальше на увеличение и одновременно держат на жале проволоку припоя;
3. как только припой начнет плавиться – делают на корпусе метку 260 °С;
4. температура жала, удобная для пайки типовых корпусов (1206, SO, DIP, TQFP), будет немного выше, определите ее сами и поставьте «главную» метку – 270 °С.

Задатчик температуры всегда должен быть на ней (если нет необходимости в более высокой температуре).

5. выкручивают ручку до упора вправо и ставят риску на корпусе – это максимум температуры.

Для тех, кто хочет сделать более точную калибровку (с ценой деления в 20-50 °С), то она делается чисто графическим способом. Для проверки соответствия температурных рисок на корпусе напряжению с задатчика температуры понадобится 3-х разрядный измеритель постоянного тока. Калибровку ниже 150°С лучше не делать ввиду нелинейности термопары.

О принципиальной схеме (пояснительная записка).

В качестве Тр1 выбран ТТП-50 220 в/18 в 2,8 а. Хотя можно применить любой трансформатор, мощностью не менее 50 ватт, с напряжением ХХ вторичной обмотки 18-20 вольт.

Диодный мост выбираем по прямому току не менее 2,5-3 а, который вполне выдерживает без радиатора минутный прогрев паяльника при включении.

Ёмкость конденсатора С5 желательно иметь не менее 2200 мкФ ±20% 50 в.

Схема собрана на сдвоенном, мало-мощном ОУ с питанием от 5 в (AD8542AR в корпусе SOIC-8). Стандартный не инвертирующий усилитель с ООС на DA1.1 с коэффициентом усиления напряжения 101 (R3/R1 +1=10 ком/100 ом +1). Цепь С1–R3 определяет снижение коэффициента усиления ОУ в высокочастотной области c частотой среза=1/2πR3C1=1/2π*10 ком*0,1 мкф=160 гц (С1 шунтирует R3), а фильтр НЧ (низкой частоты) R2–C2 ограничивает полосу частот входных сигналов до 16 гц (частота среза=1/2πR2C2=1/2π*10 ком*10 мкф=16 гц), что вполне достаточно для правильной работы устройства. Резистор R2 также ограничивает потенциально возможные токи (выв.3 полевой ИМС DA1.1 соединяется с жалом паяльника через резистор R2). Можно попробовать применить любые ОУ , работающие от 5 вольт, например; КА, СА, LM, 158, 258, 358, 2904. Напряжение питания в этом случае лучше повысить до 8 вольт, просто заменой стабилизатора на 7808.

В качестве ключа VT1 выбран силовой МДП-транзистор (с защитным диодом Шоттки) типа IRFZ44N с сопротивлением канала 0,02 ом на ток 49 а напряжением сток-исток 55 в (нагрев корпуса 22*0,02 ом=0,08 вт). Резистор R8=1 ком необходим при настройке для развязки VT1 от DA1.2, а также для уверенного управления затвором полевого транзистора, имеющего значительную входную емкость около 1500 пф. R9=100 ком необходим для протекания выходного тока ОУ, т.к. входное сопротивление VT1 очень велико. Можно попробовать применить полевые транзисторы с материнских плат. Выключатель сетевой выбран отечественный типа Т1 на 250 в 3 а, устанавливаемый в отверстие на задней стенке.Сетевой предохранитель стандартный на 250 в. Т.к. есть некоторый бросок тока при включении, то предохранитель взят на 1 а. Возможно, что схема будет работать и при меньшем количестве деталей, а, возможно, и при большем.

1. Стенки корпуса выпиливают из небольшого листа фанеры.
2. Склеивают корпус клеем ПВА (для мебели). Для временного скрепления конструкции используют маленькие (O 1,2 мм) гвозди.
3. Ножки для корпуса прямоугольной формы делают из той же фанеры (6 мм), ручку для подстроечника, можно сделать из уже фрезерованного (сращенного) деревянного бруса диаметром 10–20 мм, плотно сажая на вал подстроечника. Приклеивать ножки лучше к материалу из фанеры, а к ДВП – на короткие саморезы.
4. Все деревянные детали и корпус снаружи покрывают двумя слоями лака. 1-й слой шлифуют суровой тканью (хлопок, лен) или наждачкой 1000, 2-й – можете нанести и алкидной краской нужного цвета. Вообще конструкция корпуса может быть любой, в зависимости от применяемых деталей, фантазии и возможностей.

Размер (внутренний) 140 х 60 х 85 мм
Материал фанера 6 мм и 4 мм (для передней стенки)
Покрытие лак (2 слоя)
Нижняя съемная крышка
Размер 140 х 85 мм (1 шт.)
Материал ДВП 3,2 мм или фанера 4 мм
Саморезы O 2,5 х 12 мм, потайн. – 4 шт.
Накладки на ножки фетровые O 16 мм (амортизирующие) – 4 шт.
Верхняя крышка
Размер 140 х 85 мм (1 шт.)
Материал фанера 6 мм
Боковая стенка
Размер 95 х 70 мм (2 шт.)
Материал фанера 6 мм
Передняя стенка
Размер 140 х 70 мм (1 шт.)
Материал фанера 4 мм
Задняя стенка
Размер 140 х 70 мм (1 шт.)
Материал фанера 6 мм

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector