Маломощный минипаяльник из ручки
Довольно часто использование мощных моделей неудобно и нецелесообразно. Особенное это касается работ, проводимых при ремонте мелкой бытовой техники, пайки smd и других чувствительных к высоким температурам элементов. В таких случаях очень кстати пригодится низковольтный, небольшой, лёгкий и удобный паяльник с тонким жалом. И здесь нелишним будет знать, как сделать мини паяльник своими руками, ведь предполагаемые затраты в таком случае будут куда меньше, нежели в случае покупки заводской модели.
Как обычно, всё начинается с подготовки деталей и частей, который потребуются в процессе работы.
- Медная проволока диаметром около 1 миллиметра.
- Ненужная шариковая ручка, исполняющая роль корпуса.
- Небольшой кусок текстолита размерами 30 на 10 миллиметров.
- Немного стальной проволоки диаметром 0,8 миллиметра.
- Так как паяльник из резистора, то используется резистор на 5–10 Ом.
Первым делом подготавливается сам резистор. Для этого необходимо очистить его от краски. Сделать это можно по-разному: просто соскрести её ножом, подключить питание и дать прогреться, после чего снять краску или стереть её растворителем. После этого удаляется одна из ножек, а в этом месте аккуратно высверливается отверстие сверлом в 1 мм, как раз чтобы вошла подготовленная медная проволока
При этом особое внимание стоит обращать на то, чтобы она не касалась корпуса резистора. Поэтому стоит отверстие обработать чуть большим сверлом – раззенковать
На обрабатываемой стороне резистора, на самой чашечке, делается небольшой пропил, куда впоследствии должна лечь петля токовода. Его же делают из стальной проволоки, изогнув таким образом, чтобы получилась петля, которая и будет ложиться в выпиленную канавку-пропил.
Теперь берётся кусочек текстолита, которые выпиливается таким образом, чтобы один его конец хорошо входил в корпус шариковой ручки. Здесь же с двух сторон напаиваются контакты, к которым впоследствии будут подсоединены питающие провода. Другая сторона текстолитовой пластины делается чуть шире, чтобы не входить в корпус ручки. Здесь также напаиваются контакты, к которым будут подсоединяться токоведущие части от резистора. Внешне полученная заготовка напоминает своеобразную букву «Т» примерно как на рисунке:
Теперь все детали нужно собрать. Проволока с петлёй размещается в соответствующий паз на транзисторе, её концы припаиваются к контактам на текстолитовой пластинке.
В отверстие транзистора вставляют медное жало
. При этом нелишним будет сделать защиту из слюды или подобного материала, чтобы в процессе нагрева жала, не повредился сам резистор.
В корпус от шариковой ручки пропускают провода, которые припаивают к контактам с тонкой стороны текстолитовой пластинки – это будет питание. Саму же пластинку после этого также располагают в корпусе ручки.
Как можно заметить, имея минимальное количество материалов, которые без труда найдутся практически в каждом доме, можно сделать отличный и безопасный самодельный паяльник на 12 вольт, не обладая высокими познаниями в электрике и электронике.
Достоинства и недостатки
Подобрав необходимые детали на рынке, или разобрав другие устройства, обладая минимальными навыками в радиоделе, можно собрать такой паяльник своими руками, добавив в свой арсенал инструмент, который будет выгодно отличаться по таким параметрам:
- Экономичность – электроэнергия не используется при простое инструмента;
- Безопасность — в нерабочем состоянии жало всегда холодное , что исключает ожоги кожи, возгорания предметов и проплавление изоляции сетевого шнура при случайном прикосновении;
- Удобство в ремонте – отсутствие нагревательного элемента исключает его перегорание, а изготовление и замена жала намного проще, чем у обычного паяльника, где оно часто застревает.
К недостаткам следует отнести изрядные габариты и ощутимый вес, что требует приложения некоторых физических усилий и вызывает усталость руки после продолжительной работы. Поэтому многие радиолюбители разделяют электронную схему и импульсный трансформатор, делая инструмент легче.
Электронная схема и импульсный трансформатор разделены
Отделенный от схемы трансформатор
Данная идея родилась, после того, как один хороший друг сделал аналогичный паяльник, где был использован ЭТ (электронный трансформатор) для питания галогенных ламп на 12 Вольт. По сути, я ничего нового не придумал, а только собрал аналогичный паяльник с применением более компактного и маломощного электронного трансформатора на 50 ватт. В отличии от ЭТ высокой мощности, трансформатор выполнен на Ш-образном сердечнике, намотать нужную обмотку очень неудобно, поэтому для начала нужно выпаять и разобрать трансформатор.
Обмотка на 12 Вольт состоит из 8-10 витков провода 0,8-1мм, нам нужно отмотать эту обмотку и мотать новую.
Силовая обмотка состоит всего из одного витка, намотка делается шиной с сечением 5-6 мм. В моем случае в качестве шины использовался экран от телевизионного кабеля.
После намотки обмотке нужно предать некую стойкость. Для этого с боковых сторон сердечника вставлены кусочки картона. Ранее у меня имелся немецкий паяльник в виде пистолета. Основа работы такого паяльника та же, что и у импульсного, только в нем применен сетевой трансформатор. Работать этим паяльником крайне неудобно из-за большого веса, а при долговременном включении трансформатор перегревается очень сильно (однажды даже перегорела сетевая обмотка, пришлось мотать самому).
В нашей же схеме нет таких недостатков, даже без теплоотводов тепловыделение на ключах незначительное. Концы шины попросту запаяны к держателю жала, тепловыделения тут практически нет, значит припой будет держаться.
Плату электронного трансформатора укрепил с помощью обычного силикона, никаких дополнительных примочек и приспособлений не использовал. Схема таких ЭТ стандартная — полумостовой инвертор, в отличии от схем производителя Taschibra, этот блок достаточно стабилен, тут нет отдельного трансформатора ОС, а базовые обмотки ключей намотаны на основном трансформаторе. Схему смотрим ниже.
В ходе работы обмотка не греется, но при долговременном включение теплота передается от жала к обмотке.
Паяльник получился достаточно легким, жало греется всего за 5-6 секунд.Его можно использовать для монтажных работ, но для более масштабных дел (лужение плат и т.п.) такой паяльник не самый лучший вариант.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
| VT1, VT2 | Биполярный транзистор | MJE13003 | 2 | Поиск в Чип и Дип | В блокнот | |
| Выпрямительный диод | 1N4007 | 4 | Поиск в Чип и Дип | В блокнот | ||
| VD1, VD2 | Выпрямительный диод |
Паяльник своими руками является неплохой альтернативой дорогим магазинным аналогам. Правильно сконструированное изделие справится со всеми задачами, с которыми вы можете столкнуться в повседневной жизнедеятельности (восстановление отлетевших контактов, пайка проводов при их удлинении и т.п.).
Рисунок 1. Схема устройства простого паяльника.
На современном рынке электроинструментов паяльники представлены в широком ассортименте. Это могут быть как отечественные, так и зарубежные модели, которые отличаются между собой не только стоимостью, но также конструкцией и принципом действия. Поэтому, перед тем как приступить к сборке самодельного паяльника, необходимо рассмотреть классификацию данного инструмента и разобраться в принципе функционирования каждого вида. Обладая этими знаниями, вы сможете смастерить функциональное изделие, с которым будет работать не только удобно, но и безопасно.
Требуемые физические характеристики для самодельного паяльника
Широкий выбор паяльников, которые представлены сегодня на рынке, упрощает выбор устройства для решения конкретных задач. Однако многие стараются иметь самодельный паяльник. Для этого следует рассмотреть требуемые физические характеристики самодельного паяльника. Эти характеристики подразделяются по следующим величинам:
- напряжению, подаваемому к нагревательному элементу (для электрических паяльников);
- мощности нагревательного элемента;
- наличию регулятора мощности;
- размеру и форме жала;
- способу нагрева припоя;
- конфигурации ручки;
- стоимости.
По первому параметру на электропаяльник подаётся или стандартное переменное напряжение 220В, или постоянное 12В, 24В. Величина напряжения определяет мощность таких паяльников. Она имеет дискретные значения с интервалом в 20 Вт. То есть 40 Вт, 60 Вт, 80 Вт и так далее. Более совершенные устройства имеют специальный регулятор мощности для паяльника. 
Размер и форма жала паяльника имеет достаточно широкий диапазон конструктивных решений. Часто для работы со сложными радиоэлектронными устройствами применяют специальные насадки (например, для выпаивания микросхем, в зависимости от её конструкции). В современных паяльниках применяют следующие способы нагревания припоя:
- С помощью электрического тока, подаваемого на нагревательный элемент. В этом случае применяется: нихромовая проволока, керамический стержень, индукционная катушка, импульсный преобразователь.
- Газовые аппараты. Нагрев припоя происходит за счёт горения газовой струи. Можно его назвать мини сварочный аппарат. Такие устройства относятся к профессиональному оборудованию.
- Инфракрасные станции. Нагрев припоя происходит при помощи инфракрасного излучения. Он создаёт зону нагрева от 10 миллиметров до 60 миллиметров. Размеры и форма зоны разогрева могу варьироваться в зависимости от устройства окна инфракрасного излучения.
Наиболее применяемыми считаются аппараты, реализующие нагрев жала с помощью электрического тока. Небольшое количество элементов и простота конструкции, позволяет утверждать, что паяльник можно сделать своими руками.
Примитивной из резистора
Расчет
Самый примитивный паяльный аппарат можно создать из проволочного резистора, это готовый нихромовый нагреватель. Высчитать его также очень просто: при рассеивании номинальной мощности в пустом пространстве проволочные резисторы греются до 210-250 градусов. С теплоотводом в виде жала «проволочник» держит долгосрочную перегрузку по мощности в 1,5-2 раза; температура жала при этом будет не ниже 300 градусов. Ее можно увеличить до 400, дав перегрузку по мощности в 2,5-3 раза, но тогда после 1-1,5 час работы паяльнику надо будет давать остынуть.
Рассчитывают нужное сопротивление резистора по формуле: R = (U^2)/(kP), где:
R – искомое сопротивление;
U – напряжение работы;
P – необходимая мощность;
k – указанный больше коэффициент перегрузки по мощности.
Напр., необходим паяльный аппарат на 220 В 100 Вт для пайки труб из меди. Отдача тепла большая, благодаря этому берем k = 3. 220^2 = 48400. kP = 3*100 = 300. R = 48400/300 = 161,3… Ом. Берем резистор на 100 Вт 150 или 180 Ом, т.к. «проволочников» на 160 Ом не бывает, этот номинал из ряда на 5% допуск, а «проволочники» не точнее 10%.
Обратный случай: есть резистор на мощность p, какой мощности из него можно создать паяльный аппарат? От какого напряжения его запитывать? Вспоминаем: P = U^2/R. Берем P = 2 p. U^2 = PR. Берем из данной величины квадратный корень, приобретаем напряжение работы. Напр., есть резистор 15 Вт 10 Ом. Мощность паяльника выходит до 30 Вт. Берем квадратный корень из 300 (30 Вт*10 Ом), приобретаем 17 В. От 12 В такой паяльный аппарат разовьет 14,4 Вт, можно паять мелочь легкоплавким припоем. От 24 В. От 24 В – 57,6 Вт. Перегрузка по мощности практически в 6 раз, но иногда и непродолжительное время спаять этим паяльником что-то большущее возможно.
Изготовление
Изготовление паяльника из резистора
Как выполнить паяльный аппарат из резистора, показано на рис. выше:
- Выбираем подходящий резистор (поз. 1, см. также дальше).
- Готовим детали жала и крепеж к нему. Под кольцевую пружину надфилем подбирается канавка на стержне. Под болт (винт) и наконечник выполняются резьбовые глухие отверстия, поз. 2.
- Собираем стержень с наконечником в жало, поз.3.
- Крепим жало в резисторе-нагревателе болтом (винтом) с широкой шайбой, поз. 4.
- Закрепляем нагреватель с жалом к подходящей рукоятке любым хорошим способом, поз. 5-7. Одно требование: термическую устойчивость рукояти не ниже 140 градусов, до такой температуры могут разогреваться выводы резистора.
Тонкости и невидимые моменты
Вышеописанный паяльный аппарат из резисторов на 5-20 Вт делали многие (в т.ч. и автор во дни пионерской молодости) и, попробовав, убеждались – работать им действительно нельзя. Греется невыносимо долго, и паяет только мелочь тычком – слой керамики мешает передаче тепла от нихромовой спирали в жало. Собственно поэтому нагреватели заводских паяльников мотаются на слюдяные оправки – проводимость тепла слюды на порядки выше. К несчастью, свернуть слюду в трубочку дома невозможно, да и мотать нихром 0,02-0,2 мм дело тоже не для любого.
Но вот с паяльниками от 100 Вт (резисторы от 35-50 Вт) дело другое. Тепловой барьер из керамики в них относительно тоньше, слева на рис., а запас тепла в тяжелом жале в десять раз больше, т.к. его объем растет по кубу размеров. Качественно пропаять стык труб из меди 1/2? 200 Вт паяльником из резистора вполне реально. Тем более, если жало не сборное, а целостное кованое.
Проволочные резисторы, пригодные и неподходящие для производства паяльников
Исключительно для паяльника нужно искать резисторы устаревших видов ПЭ или ПЭВ (в самом центре на рис., в изготовлении даже в наше время). Их изоляция остеклованная, выдержит многократный нагрев до светло-красного без потери параметров, только темнеет, остывая. Керамика в середине чистая. А вот резисторы С5-35В (с правой стороны на рис.) крашеные, в середине тоже. Снять краску в канале полноценно невозможно – керамика пористая. При нагревании краска обугливается и жало прикипает накрепко.
Виды паяльников
Паяльники бывают с керамическим или спиральным нагревателем. Отличие в том, что керамика нагревается гораздо быстрее, но требует более бережного использования: от сильного удара такой паяльник выйдет из строя.
Спиральный ударов не боится, и он прослужит долгие годы
При выборе паяльника нужно обратить внимание на его мощность. Нужно учитывать, что если вы паяете микросхемы, то паяльник желательно выбирать номиналом 10-20
Паяльники с номиналом выше 60 Вт предназначены для паяния толстых проводов.
Паяльник с маленькой мощностью просто не сможет расплавить припой, так как мощность будет рассеиваться по большой области пайки. Для пайки крупных металлических деталей существуют паяльники от 100 ватт и выше. Самым оптимальным паяльником для новичка 25-40 Вт. Такой паяльник считается универсальным, и им возможно выполнить большинство поставленных задач. Обычно радиолюбители имеют в своем арсенал несколько паяльников для охвата широкого спектра работ.
Таблица моделей паяльников для микросхем.
В широкой продаже нормальные и надежные паяльники для микросхем – почти редкость. Если человек занимается ремонтом техники профессионально, он может приобрести подходящий рабочий инструмент. Но выберет он скорее паяльную станцию со всеми необходимыми для пайки приспособлениями и возможностью устанавливать режимы работы.
Инструмент для пайки
Рассмотрим инструмент, который необходимо приобрести для начала радиолюбительской деятельности, для монтажа/демонтажа электронных компонентов.
Кусачки (бокорезы) – они обязательны для работы, ими удобно формовать лишние выводы, откусывать и зачищать лишние выводы.Плоскогубцы – для обжатия/поджатия элементов радиоэлектроники. Если плоскогубцы с удлиненной рабочей частью, ими можно пользоваться как пинцетом. Очень удобно, если что-то нужно выдернуть с платы, что-то окрутить, придержать гайку, болт.Скальпель технический со сменными лезвиями (некоторые используют медицинские или ножи) для зачистки проводов, дороже от лака, отрезания.
Оловоотсос, который представляет собой шприц обратного действия. Если шприц выдавливает, то этот, наоборот, втягивает. Для снятия лишнего припоя с контактов и контактных дорожек , выпайки элементов. Для тех же целей можно использовать специальную медную оплетку, которая впитывает под действием капиллярных сил расплавленный припой. Оплетка – вещь одноразовая, которая заканчивается и выкидывается (чистить ее не получится). В отличие от оловоотсоса, который разбирается и из него можно вынуть снятый припой, закрутить обратно и снова использовать. Т.е. это универсальный инструмент многоразового использования. Если вы что-то не так припаяли можно эту пайку снять и заново все перепаять.
Есть электрический оловоотсос, который чем -то напоминает паяльник и запитывается от сети 220Вт. Он насаживается на припаянный к печатной плате вывод и под своим теплом, расплавляя припой, втягивает его в свой корпус.
Но для начинающих вполне хватит оплетки и обычного оловоотсоса.
Этот набор необходим и обязателен к применению для начала паяльных работ радиолюбительской практики, без него не обойтись ни в одном ремонте, тем более при сборке собственных конструкторов и сложных устройств.
Третья рука (механическая рука, держатель) — своеобразный помощник, рекомендуем у применению. Состоит из:
• штатива, который включает в себя зажимы в виде «крокодилов», в них можно зажимать проводник, чтобы не держать его рукой.
• небольшой ванны, в которую можно класть канифоль или припой.
• держателя паяльника
Штатив у такой руки удобный, крутится во всех направлениях, регулируется по высоте.
Как пользоваться губкой для паяльника
Для очистки жала паяльника используются специальные губки, о чем уже упоминалось выше. Часто у новичков возникает вопрос, зачем нужны эти элементы, и как ими правильно пользоваться. Имеется несколько важных правил, которые нужно знать, чтобы правильно пользоваться губками для чистки жала прибора.
- Керамические жала паяльников запрещено очищать металлическими губками, так как это приведет к повреждению верхнего слоя поверхности
- Специальную губку покупать вовсе не обязательно, так как ее роль может играть обычный отрезок ткани. Однако этот способ подходит для случаев, когда нужно быстро что-либо припаять. Если планируется заниматься пайком продолжительно, то для таких случаев лучше приобрести специальную губку
- Вискозные губки перед использованием следует смочить в воде. Однако не нужно делать губку сильно мокрой, так как достаточно, чтобы она была влажной. Об губку вытирается жало в процессе работы. Для сухой очистки жала, вискозные губки не подходят
- Медная стружка — предназначена для сухой очистки жала, но недостаток такой губки в том, что стоит она достаточно дорого, и порой даже дороже самого паяльника (в зависимости от модели)
- Металлическая губка — она не предназначена специально для работы с паяльником, но это не мешает ее применять для очистки жала этого инструмента. Достоинство такой губки в том, что стоит она в 10 раз ниже, чем медная стружка, но справляется с задачей сухой очистки жала ничуть не хуже
Теперь, когда известна технология пайки паяльником, можно начинать тренироваться. Приступать к чистовой пайке можно исключительно после того, как будет достаточно практики.
Подводя итог, надо отметить, что электропаяльник может быть заменен обычной зажигалкой. Если необходимо спаять провода без паяльника, то делается это очень просто — прогреваются жилы при помощи открытого огня (зажигалкой), после чего в место их соединения нужно поместить припой, и продолжить воздействие открытого огня. Когда припой расплавится, то это повлечет за собой соединение проводников.
К работе инструментом нужно относиться со всей ответственностью, и помнить самое главное, что паяльник является электроприбором, который нельзя разбирать, если он подключен в сеть. Запрещается также оставлять инструмент, подключенный к розетке на длительное время, так как не исключается возникновение пожара. И еще один немаловажный момент — не проверяйте рукой температуру нагрева жала, ведь таким способом можно получить очень сильный ожог.
Публикации по теме
Принцип работы перфоратора пистолетного типа с фотоописанием
Как работает шуруповерт и конструкция инструмента — что надо знать при использовании
Обучаемся пользоваться клеевым пистолетом со стержнями главные моменты
Ремонтируем болгарку своими руками быстро и легко
Устройство импульсного паяльника
Импульсный паяльник представляет собой прибор, предназначенный для проведения монтажных работ при сборке схем электронных устройств. Нагревательный элемент такого прибора представляет собой жало, изготовленное из медной проволоки. Нагрев рабочего элемента осуществляется за счет пропускания через него электротока низкого напряжения. Инструмент импульсного типа действия использует небольшое количество электрической энергии. Высокая экономичность такого паяльника обусловлена тем, что электроток пропускается через рабочий наконечник только в процессе проведения пайки. Прибор состоит из преобразователя сетевого электрического напряжения в напряжение с высокой частотой. Преобразователь на выходе выдает электроток с частотой 18-40 кГц. Помимо этого, в состав устройства входит высокочастотный понижающий трансформатор и микропроцессорная схема управления. Вторичная обмотка в понижающем трансформаторе на своих концах имеет токосъемники, предназначенные для закрепления на них жала.
Схема трансформатора импульсного паяльника.
Жало к токосъемникам крепится при помощи болтов. Современные импульсные устройства для осуществления пайки имеют в своей конструкции индикаторы уровня мощности и эффективную подсветку области проведения работ. Корпус современного инструмента изготавливается из термостойкой пластмассы.
Преимуществами таких приборов являются низкое энергопотребление, небольшая масса инструмента и компактность, которая обеспечивается применением в конструкции современных высокочастотных преобразователей. Некоторые устройства имеют помимо индикатора и регулятор мощности, что позволяет проводить работы как с небольшими изделиями, так и с деталями электронных схем значительного размера
Импульсный паяльник следует осторожно использовать при проведении пайки электронных элементов, которые очень чувствительны к высокочастотному напряжению, возникающему на жале прибора
Флюсы: основа для пайки в радиоэлектронике
Как правило, в арсенале у радиолюбителя имеется много различных химических веществ, что позволяет создать максимально качественный и надежный припой. Флюсы – это специальная химия, предназначенная для радиомонтажа. Она позволяет удалять оксидные пленки и дает припою равномерно растекаться. Флюсы разделяются на несколько типов: нейтральные, активные и антикоррозийные.
Нейтральные флюсы
Нейтральные – самые ходовые, простые и безопасные флюсы. Они не содержат кислот и других агрессивных элементов, вызывающих коррозию металлов, и, в основном, не требуют смывки. Канифоль – самый дешевый тип флюса – обязана быть у каждого радиолюбителя. Она защищает поверхность от окислов и предотвращает разъедание. Можно сказать, что это универсальный тип флюса.
ЛТИ 120 – жидкий флюс, относится к нейтральным. В нем нет кислот, а значит он не будет разъедать металл. Основой его состава является канифоль, растворенная в спирте. ЛТИ-120 прост в использовании: необходимо всего лишь нанести слой флюса на пропаиваемую поверхность, а потом припаять нужный элемент к плате.
В продаже также можно найти гелевые флюсы, в основе которых есть канифоль. Они очень удобны для пайки, когда нужно нанести только небольшую часть флюса в определенную зону. Обычно нейтральным флюсам не нужна смывка, тем не менее многие радиолюбители предпочитают смывать любой флюс после использования.
Активные флюсы
Активные (их еще называют кислотные) флюсы имеют в составе соляную, фосфорную или лимонную кислоту. После их применения обязательно требуется промывка детали, так как остатки флюсов будут вызывать коррозию и разъедать пайку. Такими флюсами удаляют в основном агрессивные вещества с паяемых деталей.
Самый ходовой флюс такого типа – паяльная кислота. Ею можно паять, например, никелевые сплавы. Ф38Н применяется для пайки стойкой коррозионной стали, различных медных сплавов, бронзы, нихрома и латуни. Остатки Ф38Н легко могут смываться водой.
Другие виды
Также существуют флюсы антикоррозийные, состоящие из фосфорной кислоты. Они не вызывают коррозию черных металлов, а значит нет необходимости удалять остатки флюса после пайки. Для цветных металлов желательна промывка теплой воде. Помимо воды флюсы можно смывать ацетоном, нефразом, этиловым или изопропиловым спиртами. Все эти средства подходят для очистки печатных плат.
Еще есть паяльные пасты, представляющие собой смесь флюса с припоем. Бывает, такую пасту изготавливают самостоятельно. Нужно всего лишь при помощи напильника сделать стружку из припоя и смешать ее с жидкими флюсами. Такую пасту можно наносить на деталь с последующим прогревом паяльника. Ее можно применить при пропайке навесного монтажа или использовать ее в труднодоступном месте на плате.
Таблица припоев для паяльников на микросхемы.
