Индукционные паяльные станции принцип работы обзор как выбрать

Паяльная станция – часто используемый инструмент в домашних условиях и для профессиональной деятельности. Раньше паяльник представлял собой небольшой конусообразный инструмент, подключаемый к электрической розетке. Принцип работы такого паяльника был прост и одинаков для всех моделей. Современные паяльные станции различаются по техническим характеристикам и комплектации, перед выбором паяльной станции необходимо изучить свойства каждой из модели.

Разновидности паяльных станций

Разновидности паяльных станций

Четкой классификации паяльных станций не существует, но есть несколько типичных для большинства производителей категорий:

  • контактные паяльные станции. По сути — паяльник с блоком питания и возможностью регулировки температуры. Паяльник на станции отличается быстрой скоростью прогрева, большим диапазоном температур и высокой мощностью. Есть контактные станции для оловяно-свинцовых припоев, и станции для бессвинцовых припоев;
  • бесконтактные станции. На них размещаются нагревательные устройства (узконаправленный фен или тепловые излучатели с большой площадью покрытия). Используются для демонтажа микросхем и элементов на платах. Принцип работы заключается в том, что уже распаянные на схеме элементы снова отсоединяют за счёт нагрева сплава и его последующего всасывания.

Кроме того, приборы отличаются типом управляющих блоков. Существуют цифровые и аналоговые блоки. Цифровые точнее — микроконтроллеры позволяют выставлять температуру вплоть до десятых градуса. На цифровых станциях может быть больше режимов работы и в них часто встроен «умный» функционал: автоматическое управление температурой паяльника и его мощностью, есть функция «памяти» и т.д.

Аналоговые станции не такие точные, но они надежнее цифровых — они созданы для работы «на потоке», когда профессионалы используют их в течение рабочего дня без перерывов. Кроме того, аналоговые станции дешевле цифровых, хоть и уступают им по функционалу.

Принципы выбора паяльных устройств

Современное оборудование для пайки предназначено для выполнения качественного соединения элементов. И для того чтобы оно могло наиболее эффективно справляться с этой задачей, при его выборе необходимо обращать внимание на следующие конструктивные и технические особенности:

  • Тип нагревательного элемента. На сегодняшний день в магазинах можно приобрести два вида паяльных устройств в зависимости от используемого в них типа нагревателя — керамические и нихромовые. Керамическим нагревателям требуется минимум времени для нагрева, однако, они отличаются неустойчивостью к неравномерному прогреву и могут треснуть. Однако если паяльное оборудование оснащено системой термостабилизации, то такие нагреватели могут демонстрировать хорошую теплоотдачу, высокую мощность и долговечность. По сравнению с ними нагреватели из нихрома не обладают столь длительным сроком службы, поэтому выбирать их следует, если прибором для пайки планируется пользоваться нечасто. Главное достоинство нагревателей из нихрома — более низкая цена по сравнению с керамическими.
  • Диапазон регулируемых температурных режимов.
  • Скорость разогрева.
  • Мощность. Для обеспечения качественной работы паяльного оборудования необходимо учитывать цели его использования. Если говорить конкретнее, то нужно учитывать тип пайки, который нужно выполнить, а также компоненты, с которыми предстоит работать. Исходя из этого, становится понятно, что именно на мощность нужно обращать в первую очередь внимание при выборе станции. Особенно об этом следует помнить тем покупателям, которые выбирают оборудование для ремонта чувствительных видов аппаратуры — навигаторов, планшетов и пр.
  • Напряжение.
  • Эргономические параметры — форма, размеры и вес.

А также не следует оставлять без внимания и объективные факторы, которые смогут помочь в выборе подходящего устройства для пайки:

  • Если исходить из действующих в мире стандартов, то все работы, связанные с изготовлением и ремонтом электроники, должны проводиться с использованием метода бессвинцовой пайки. Поэтому в выбираемом оборудовании максимальный температурный режим не должен превышать отметку 250 градусов Цельсия.
  • Расположение микросхем в корпусе типа BGA. На первый взгляд может показаться, что в этом есть определенный смысл, ведь так можно уменьшить габариты изделия. Но в то же время возникает и негативный момент — пайка становится более трудоемкой операцией из-за труднодоступности компонентов.

Наиболее популярные производители паяльных станций для полипропиленовых труб

Хотя определиться с параметрами покупаемого паяльника очень важно, не стоит упускать из вида и название фирмы-производителя. Потому что инструменты известных брендов, прошедших тестирование многими пользователями, зачастую оказываются более надежными и удобными в работе. К наиболее востребованным маркам стоит отнести следующие:

  1. Rothenberger. Этот европейский производитель специализируется не только на паяльниках для ПП труб, но и на другом строительном оборудовании. Как правило, профессионалы очень высоко ценят паяльники марки Rothenberger. В ассортимент этого бренда, в частности входят такие модели с узкой специализацией, которые можно использовать ежедневно. Но цена подобных изделий измеряется десятками тысяч.
  2. Gerat. Это марка оборудования, используемого как в слесарных, так и в сантехнических работах. Хотя бренд достаточно молод (он существует с 2009 г.), он пользуется довольно большим доверием пользователей. Причем речь идет не только о профессионалах, но и об обычных домашних мастерах. И это, потому что паяльники Gerat отличаются большой универсальностью и ценовой доступностью.
  3. Valfex. Этот производитель занимается, в принципе, изготовлением пластиковых труб и большого набора монтажных комплектующих из пластика. То есть паяльники для этих труб являются своего рода дополнением к ним. Но, согласитесь, дополнением вполне логичным. Как правило, оснастка от Valfex предлагается в кейсах, в которых имеется практически все необходимое для работы сантехника.
Наиболее популярные производители паяльных станций для полипропиленовых труб

Выше мы перечислили только те компании, которые имеют соответствующую специализацию. Но станции для пайки предлагаются также и производителями электроинструмента.

Читайте также:  Шланги для полива на даче – оцениваем и выбираем

В частности, удобные в обращении и вполне доступные по цене можно приобрести паяльники ПП труб марок Калибр, PATRIOT, Sturm, Энкор. Особенно часто их приобретают для домашнего использования. Причем бюджет покупки не превысит нескольких тысяч рублей, а в комплекте инструмента будет все, что необходимо для работы: и матрицы разных диаметров, и ножи для нарезания труб, и защитные перчатки.

О том, как производится спаивание полипропиленовых труб, вам расскажет следующее видео:

Наиболее популярные производители паяльных станций для полипропиленовых труб

Классификация аппаратуры

Данный вид оборудования представляет собой самые распространенные и простые станции, пайка при помощи которых происходит, благодаря прямому контакту нагретого жала с припоем или поверхностями радиодеталей, печатных плат.

В зависимости от типа регулировок и управления нагревом паяльника и фена, станции подразделяются на:

  • Аналоговые – управление и регулировка нагрева происходят, благодаря отключению нагревательного элемента посредством электромагнитного реле и простых переменных резисторов (вращающихся аналоговых регуляторов, расположенных на передней панели модуля управления);
  • Цифровые – в отличие от аналоговых, в моделях данного вида поддержание температурных показателей нагревателей фена и паяльника происходит, благодаря микроконтроллеру (PID-регулятору) и кнопочным переключателям.
Классификация аппаратуры

Устройство индукционного нагревателя

Отличие таких станций от других видов заключается в конструкции нагревательного элемента паяльника – катушки (индуктора), внутрь которого вставляется жало с ферромагнитным покрытием. Нагрев жала происходит при поступлении на индуктор высокочастотного переменного тока, образующего магнитное поле, которое, в свою очередь, вызывает перемагничивание насадки с выделением большого количества тепла.

Оборудование данного вида производит пайку, благодаря нагреву припоя и рабочих поверхностей при помощи потока разогретого до 4000С воздуха. В отличие от контактных моделей, в комплект такого оборудования входят модуль управления и термовоздушный фен с 3 насадками соплами различного диаметра.

Какое жало для паяльника лучше выбрать?

Жало паяльника – основной рабочий инструмент, которым приходится выполнять главные операции в пайке. Встречается немало вариантов этой составной, предназначенных для разных целей применения. Такое разнообразие вызывает у людей проблемы, так как они не знают, какое жало для паяльника лучше выбрать для той или иной операции. Это относится как к сменным моделям, которые переставляются в одном инструменте, так и к паяльникам с несъемными наконечниками, которые тоже имеют отличия.

Вопрос стоит не только в том, из какого металла выбрать жало паяльника, так как разница состоит в его форме, диаметре, виде заточки, типе и других нюансах. Правильный выбор влияет на удобство и эффективность работы, длительность срока эксплуатации и другие вещи. Неправильный диаметр жала паяльника приводит к тому, что некоторые операции невозможно будет осуществить.

Виды жала для паяльника

Основной параметр отличия – материал изготовления. Он определяет рабочие характеристики жала. Если изначально доминировали лишь изделия из меди, сегодня выбор становится шире.

Медные

Мастера считают, что лучшее жало для паяльника – медное. Долгое время производители выпускали именно этот вариант, так как он долговечный. Материал проводит тепло, что также является важным качеством. Медь обходится дешево, в сравнении с другими материалами для жала. Зачастую несъемные жала на бюджетных инструментах выполняются из нее. Медь относительно легкий в обработке металл, из которого можно самостоятельно сделать замену для израсходованного инструмента.

Медные жала для паяльника

Необгораемые

Необгораемые жала являются уязвимыми для механической обработки. Это деликатный вариант, так как к нему нужно бережно относиться, иначе есть риск испортить.

Ни в коем случае нельзя использовать наждачную бумагу и напильники, иначе защитный слой слезет, и все жало лишится своего преимущества. Защитный слой не позволяет материалу обгорать.

Для обработки требуется использовать только специальную губку, смоченную в составе для растворения. Размер жала для паяльника не имеет значения, так как верхний слой остается тонким.

Необгораемое жало

Керамические

Жало для паяльника из керамического материала является прочным, как и металлический вариант. Теплоемкость и теплопроводность здесь сильно уступают меди. Изделие не подвержено коррозии и оказывается более прочным. Не приходится часто отвлекаться на постоянную очистку наконечника. Тонкие керамические жала отлично подходят для работы с радиодеталями.

Керамическое жало для пайки

Составные

Вариантов, какое жало для паяльника лучше использовать, имеется много. Составные позволяют соединить в себе несколько свойств различных материалов, что помогает достичь действительно уникальных свойств. В составных моделях сочетается от двух разновидностей материалов.

К примеру, в сердечнике находится сталь, чтобы достичь прочности. Тогда длина жала паяльника может быть более высокой. Медь становится теплопроводящим материалом, расположенным между концом и нагревательным элементом. Никель наносится в качестве верхнего покрытия, защищающего от коррозии.

Серебряный сплав ставится на конец жала, которым производится работа и применяется для лучшей адгезии к припою.

Подготовка жала, монтаж нагревателя

Теперь было необходимо изолировать жало от нихрома. Для этого был использован кембрик из стеклоткани. Он был одет на медную жилу примерно до середины, после чего зафиксирован по краям тонкой медной проволокой. Стоит отметить, что концы её удалять не нужно – они должны торчать примерно на 4-5 см. В дальнейшей работе это нам пригодится.

«Чехол» из стеклоткани зафиксирован при помощи тонкой медной проволоки

Подготовка жала, монтаж нагревателя

Поверх стеклоткани была намотана тонкая нихромовая проволока, вымеренная по длине ранее, её концы скручены с медными жилками, расположенными вначале и в конце кембрика. Результатом стал полноценный нагревательный элемент, способный повысить температуру жала до необходимой.

Здесь стоит отметить, что чем больше будет длина жала от нагревателя до рабочего края, тем дольше будет происходить повышение температуры. При небольшой мощности блока питания и слишком длинном жале паяльника возможно, что устройство и вовсе не достигнет рабочей температуры. Но здесь можно поэкспериментировать и рассчитать всё так, чтобы в итоге получилось некое подобие паяльной станции, которая имеет меньшие рабочие температуры для работы с микросхемами и иными SMD-элементами.

Нагревательный элемент готов, можно приступать к завершающему этапу изготовления паяльника

Подготовка жала, монтаж нагревателя

Тип нагревателя

Думая о том, какой паяльник выбрать для дома, следует учитывать, что все устройства такого рода делятся на два вида: газовые и электрические. Газовое приспособление лучше всего применять для ремонта распределительных коробов. Одним из его преимуществ является абсолютно автономная работа, то есть для его функционирования не нужна электрическая энергия, что полезно при электромонтажных мероприятиях. Кроме того, этот инструмент можно применять по принципу фена для термической усадки.

К «минусам» этой разновидности паяльников относится трудоемкость обработки микросхем, а при сжигании газа в окружающее пространство выделяются вещества, которые могут навредить человеческому организму, поэтому с подобным приспособлением не рекомендуется подолгу работать. Отдавать предпочтение электропаяльнику нужно при отсутствии каких-либо проблем с электричеством.

Существуют следующие виды паяльников, работающих от электричества:

  1. Спиральные. Считаются самыми доступными по цене и долговечными. К недостаткам можно отнести значительную длительность нагревания.
  2. Керамические паяльники. Характеризуются большей ценой и являются довольно хрупкими. Зато такие паяльники очень оперативно нагреваются. Это самое хорошее решение, если работать предстоит часто и быстро.
  3. Импульсные. Тоже быстро нагреваются. Такое устройство рекомендуется брать для работы с печатными платами и микросхемами. Но импульсные приспособления считаются одними из самых дорогостоящих, причем их используют в основном для названных задач.

Существуют и так называемые паяльные станции. Это оптимальный выбор паяльника для радиолюбителя, так как с ним будет очень удобно работать. Кроме того, они нередко имеют нихромовый наконечник.

Инструкция по эксплуатации

В работе часто возникают нюансы которые необходимо исправлять. Ниже будут разобраны основные моменты.

Пайка чипов

При работе микросхем и чипов нужно, прежде всего, исключить возможность перегрева чипа. Для этого нужно касаться каждого его контакта в течение не более трех секунд. После этого контакт необходимо охладить и только после этого проводить процесс пайки вновь.

Инструкция по эксплуатации

Перед непосредственно пайкой контакты чипа готовят и обрабатывают, нанося на них тончайший слой припоя, который улучшит контакт с поверхностью. На ножки элемента наносят флюс и проводят по ним наконечником с припоем. Если процедура проведена правильно, то контакт будет блестящий и гладкий, без различных скоплений припоя.

Различные виды микросхем

Штырьковые чипы

В случае, если чип имеет выводы в виде штырей, то процесс впайки его в плату происходит следующим образом:

  1. Микросхема устанавливается в специальные отверстия в поверхности платы.
  2. На противоположной (обратной) стороне на штырьковые контакты наносится флюс.
  3. С той же обратной стороны производится пайка каждого вывода.
  4. Убираются остатки флюса.
Читайте также:  Адаптер для мотоблока виды изготовление чертежи этапы сборки

Штырьковый чип

Инструкция по эксплуатации

Soic-чипы

Чипы такого типа припаивают слегка по-другому. Чаще всего этот метод называется «волна припоя». Суть его состоит в том, что расплавленный припой в жидком состоянии заполняет пространство между металлизированной частью платы и контактами детали. Таким образом, создается капля, которая способна проводить электрические импульсы.

Метод «волна припоя» выполняется за несколько следующих шагов:

  1. Облудить и смочить флюсом все поверхности, которые будут обеспечивать контакт.
  2. Микросхему установить на поверхность платы, таким образом, чтобы все ножки были совмещены с металлизированными дорожками.
  3. Нужно припаять для начала только один какой-либо угловой контакт.
  4. Далее припаивается второй контакт, находящийся по отношению к первому по диагонали. При этом нужно проконтролировать, чтобы все остальные контакты остались на своих металлических дорожках.
  5. Далее наносится флюс на все припаянные и свободные концы микросхемы.
  6. Далее с помощью наконечника припой равномерно распределяется по контактам.
  7. В случае образования перемычек из припоя между контактами нужно удалить их, так как перемычки нарушат работу компонентов. Удаление происходит с помощью специальной плетенки из металла. Для этого ее кладут поверх перемычки и проводят наконечником паяльника. При этом припой впитывается в плетенку.

Важно! при проведении пайки методом «волна припоя» на местах, где проводится непосредственно пайка, должно находиться достаточное количество флюса для обеспечения смачивания поверхностей.

Soic-чипы

Инструкция по эксплуатации

Демонтаж микросхем

Планарные чипы выпаиваются из платы по следующему алгоритму:

  1. С помощью ацетона и этилового спирта с контактов удаляется лак дочиста.
  2. На все контакты, которые будут выпаиваться, наливается флюс.
  3. Замкнуть с помощью припоя все контакты, разгоняя его нагретым наконечником. Нанесенный припой должен оставаться в жидком состоянии.
  4. Затем нужно провести жалом по всем контактам, расплавив весь припой.
  5. Удалить микросхему.

Инструкция по эксплуатации паяльной лампы

Перед тем как применять устройство требуется изучить инструкцию о том, как пользоваться паяльной лампой. Использовать в работе это устройство можно только после того как изучена инструкция.

Применение устройства допустимо только на открытом воздухе. При возникновении острой необходимости применения приспособления в закрытом пространстве его можно использовать на протяжении короткого времени с последующим качественным проветриванием.

При использовании прибора следует четко выполнять инструкции по эксплуатации.

Несоблюдение техники безопасности при работе с паяльной лампе может привезти к её взрыву и другим страшным последствиям.

Инструкция по эксплуатации паяльной лампы
  • Перед началом проведения работ производится заправка прибора при необходимости топливом. Заправка резервуара должна осуществляться на три четверти объема. Пустой объем требуется для создания в процессе работы давления.
  • Избыточное давление требуется в резервуаре создать при помощи встроенного в прибор нагнетающего насоса. Для создания давления потребуется осуществить до 10 не резких качков.
  • После получения повышенного давления требуется налить в ванночку горелки топлива. Лучше всего для этой цели использовать спирт, так как это топливо не дает большого количества копоти. Залитое в ванночку топливо поджигается для того чтобы обеспечить первоначальный разогрев испарителя горелки. В процессе горения топлива в ванночке требуется обеспечить защиту прибора от сквозняков.
  • После прекращения горения топлива налитого в ванночку осуществляют открытие игольчатого клапана. Топливо, поступающее из испарителя, должно быть газообразным – при выявлении в потоке топлива капель процедуру разогрева испарителя горелки следует повторить.
  • После получения струи газообразного топлива она поджигается. В случае необходимости объем поступающего топлива можно регулировать при помощи игольчатого клапана. Для ускорения процесса полного разогрева горелки можно лампу поставить к металлическому листу, при этом расстояние от листа до сопла горелки должно составлять 2-3 см.
  • При проведении работ осуществлять контроль состояния факела – увеличивать его или уменьшать можно при помощи игольчатого запорного клапана.
  • В случае если наблюдается нестабильность работы горелки или происходит затухание горения, то требуется провести чистку форсунки специально предназначенной для этого иглой.
  • После окончания работы производится гашение факела прибора. Гашение факела прибора осуществляется путем завинчивания вентиля и опусканием иглы. После остывания лампы производится стравливание воздуха из резервуара.

При работе с инструментом следует соблюдать меры предосторожности.

http:

Современная паяльная станция

Современная паяльная станция — это высокотехнологичное оборудование для безопасной и качественной пайки компонентов. В отличие от обычного паяльника, станция обладает расширенным функционалом, включающим в себя температурный контроль, защиту от статики и перегрузок электросети. По применяемой технологии станции подразделяются на предназначенные для свинцовой и бессвинцовой пайки.

Станции для свинцовой пайки отличаются от бытового паяльника наличием модуля регулировки температуры нагрева жала.

Для бессвинцовой пайки применяют как классические, в которых нагревание наконечника происходит за счет электрического тока, так и более технологичные индукционные станции.