Как разобрать паяльник с деревянной ручкой. Расчет и ремонт нагревательной обмотки паяльника
Паяльные устройства разных видов широко используются на промышленных объектах, в мастерских по ремонту радиотехнической аппаратуры и бытовой техники, в бытовых условиях. В зависимости от условий эксплуатации и назначения существует много разновидностей паяльного оборудования.
Электропаяльник со спиральным разогревом
Применение и виды
- Электрический паяльник переменного тока со спиральным разогревом сердечника работает от стандартной сети электропитания для бытового оборудования в 220В 50-60Гц.
- Аккумуляторный электрический паяльник используется для распайки проводов и других малогабаритных элементов, где не требуется большой мощности до 15 Вт;
- Существуют разновидности газовых паяльников, которые используют для сильного разогрева металлических элементов и тугоплавких сплавов;
- Для работы с легкоплавким оловом при монтаже и ремонте радиотехнической аппаратуры широко используются паяльники пистолетного вида с импульсной подачей напряжения. При нажатии на курок наконечник паяльника разогревается, после окончания пайки курок отпускают и нагревательный элемент остывает;
- Паяльники с керамическими стержнями имеют большой срок работы, позволяют выбрать нужный режим температуры и потребляемой мощности;
Паяльник с керамическими насадками на стержень
- Широкое применение имеют индукционные паяльники. На ферромагнитном наконечнике индуктивной катушкой создается магнитное поле, которое разогревает сердечник. При потере магнитных свойств сердечника прекращается нагрев, это существенный недостаток таких моделей.
Электрический паяльник используется как ручной инструмент. С его помощью плавят припой до жидкого состояния, который заполняет щели и неровности разогретых металлических элементов в местах соединения, для чего используются сплавы легкоплавких металлов:
- олово;
- свинец;
- цинк;
- никель;
- медь и другие.
Температура плавления припоев должна быть меньше температуры плавления соединяемых металлических элементов.
Промышленность производит разные виды паяльников. Наиболее часто используемыми в промышленности и на бытовом уровне, считаются спиральные паяльники, которые стоит описать более подробно.
Устройство паяльника и принцип работы
Одним из основных элементов паяльника является нагревательный стержень, на который намотана спиралью нихромовая проволока. Для того чтобы тепло сохранялось дольше, стержень вставляют в стальной цилиндр, который изолирован теплостойкой стеклотканью, слюдой или асбестовым слоем. На этот диэлектрический слой наматывается обмотка нихромовой проволокой. Эти меры исключают короткое замыкание между витками.
В зависимости от мощности паяльника обмотка может быть многослойная: стеклоткань – обмотка – стеклоткань – продолжение спирали.
Чем больше мощность паяльника, тем больше витков спирали, тоньше диаметр проволоки. Для высокой теплопроводности стержня используется красная медь, таким образом достигается быстрый разогрев, и передача тепла на жало паяльника.
Схема устройства спирального паяльника
Перечень основных элементов:
- вилка и шнур для подключения к сети питания;
- держатель;
- деревянная ручка, может быть изготовлена из теплостойкого пластика;
- медный стержень;
- диэлектрические прокладки;
- нагревательная спираль;
- защитный кожух спирали с фиксирующими кольцами.
Электрическая схема паяльника простая, состоит из трех элементов:
- источник питания;
- вилка с проводом;
- проволочная спираль нагрева.
Электрическая схема паяльника
Электрический ток, проходящий по спирали нихромовой проволоки, разогревает обмотку, тепло передается на сердечник и жало паяльника.
Неисправности и их устранение
В паяльниках этой модели самая распространенная неисправность – это обрыв электрической цепи. Если обрыв на участке электрического шнура, ремонт паяльника несложный – это замена шнура или вилки. В случае обрыва нихромовой обмотки ремонт более сложный, но возможен своими руками.
Нихромовая обмотка электрического паяльника
Чтобы определить обрыв и починить обмотку, легче всего воспользоваться мультиметром, учитывая сопротивление обмотки, которое зависит от мощности и указывается на корпусе паяльника или в паспорте изделия.
Необходимо раздвинуть фиксирующие кольца и снять защитный корпус обмотки паяльника. Кожух для защиты бывает двух вариантов. Металлическая трубка, которая одевается на штырь с обмоткой и упирается в ручку, со стороны жала крепится зажимным кольцом. Второй вариант, когда защитный корпус состоит из двух продольных половинок трубки с уменьшающимся диаметром на краях, где две составные части фиксируются зажимными кольцами.
При ремонте своими руками некоторые мастера–любители, снимая защитный кожух и верхний слой изоляции обмотки, обнаружив обрыв, не утруждают себя трудоемкой заменой провода всей обмотки. Отсоединяют конец от клеммы на шнуре питания, и сматывают провод с внешней стороны обмотки до обрыва. Потом делают аккуратную скрутку в месте перегорания, наматывают провод, подключают обратно к клемме шнура питания, крепят внешний слой изоляции. Одевают защитный корпус, паяльник включают в сеть и он исправно работает.
Такой способ ремонта своими руками возможен, но не рекомендуется. Недостаток этого метода в том, что в месте скрутки разогрев нихромовой проволоки будет больше, чем на остальных участках цепи. В конечном итоге эксплуатация такого паяльника будет недолговременной. Обмотка перегорит в этом же месте. Для надежной работы придется перемотать всю катушку.
Если необходимо добиться той же мощности разогрева, мотать новую катушку надо тем же проводом, с тем же количеством витков в каждом слое.
Для изоляции слоев обмотки используются разные материалы:
- асбестовые прокладки;
- термостойкая стеклоткань;
- слюдяные трубки или пластины.
Наиболее практичным считается асбест, пластину можно размочить водой, после чего она становится эластичной и принимает любые формы, которые лепятся своими руками. На высохшее покрытие наматывается первый слой спирали, потом второй слой асбеста и продолжение обмотки, так до окончания провода.
Количество витков в каждом слое и толщина изоляции должны быть примерно одинаковы. Это условие обеспечивает равномерность нагрева. Оставшиеся концы обмотки соединяются с сетевым шнуром.
Соединение обмотки с сетевым шнуром
Чтобы починить изоляционный слой обмотки, применяют слюдяные трубки и пластины, которые обладают высокой теплопроводностью и являются надежным диэлектриком. Недостаток этого материала в его хрупкости – сложно укладывать, иногда слюда рассыпается прямо в руках.
При механических ударах по защитному корпусу обмотки, пластины слюды могут разрушиться, что приведет к межвитковому замыканию в спирали.
Жало паяльника заточено под конус для удобной спайки мелких элементов. В процессе эксплуатации оно требует периодической правки напильником.
Форма жала электрического паяльника
Наматывая новую катушку на рассчитанную мощность, нет абсолютной уверенности, что стержень разогреет элементы, которые нужно спаять, и припой до жидкого состояния. Это зависит от жала, новое больше, по мере эксплуатации оно уменьшается. Припои тоже имеют различную температуру плавления.
Все эти факторы влияют на время и температуру нагрева для достижения нужных параметров потребляемой мощности и температуры. Паяльник включают через тиристорный регулятор мощности. Этот прибор позволяет автоматически поддерживать нужную температуру стержня.
Расчет необходимых параметров
Для того чтобы починить вышедший из строя паяльник, можно изменить его параметры, учитывая целевое назначение, т.е. для чего вы используете паяльник (пайка кастрюли или микросхемы). При этом используются специальные таблицы, где для выбора заданы следующие значения:
- потребляемая электрическая мощность паяльника;
- напряжение питания;
- сопротивление нихромового провода.
Необходимое сопротивление спирали для различных значений мощности и напряжения заранее рассчитаны и сведены в таблицу.
Выбор сопротивления спирали (нихромовый провод) по мощности и напряжению паяльника Ом
| Мощность, ватты | Напряжение, Вольты | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 12 | 24 | 36 | 127 | 220 | |
| 12 | 12 | 48,0 | 108 | 1344 | 4033 |
| 24 | 6,0 | 24,0 | 54 | 672 | 2016 |
| 36 | 4,0 | 16,0 | 36 | 448 | 1344 |
| 42 | 3,4 | 13,7 | 31 | 384 | 1152 |
| 60 | 2,4 | 9,6 | 22 | 269 | 806 |
| 75 | 1,9 | 7,7 | 17 | 215 | 645 |
| 100 | 1,4 | 5,7 | 13 | 161 | 484 |
Для перемотки паяльника мощностью 36 Вт при напряжении питания 220В из таблицы видно, что сопротивление обмотки должно составлять 1344 Ом. Далее можно взять имеющийся провод, приложить к концу клемму Омметра, вторую клемму передвигать вдоль отмотанного провода до показаний 1334Ома. На этой отметке отрезать измеренный участок и намотать его на катушку паяльника.
Сопротивления метрового провода нихрома к величине его диаметра
| Диа- метр, мм | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,08 | 0,07 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ом/м | 1,4 | 1,7 | 2,2 | 2,89 | 3,93 | 5,6 | 8,75 | 15,7 | 34,6 | 137 | 208 | 280 |
Можно воспользоваться вышеприведенной таблицей. Измерить микрометром диаметр провода и по таблице определить необходимую длину провода в катушке. Так, если диаметр провода 0,08мм, сопротивление на один метр будет 208 Ом. Необходимое сопротивление 1334Ома/ 208 Ом = 6,4 м. Получается длина провода, который следует намотать на катушку.
Витки на обмотке укладываются вплотную, нагреваясь докрасна, окалина нихромового покрытия образует изолирующий межвитковый слой. Когда длины катушки не хватает, накладывается изоляционный слой, стеклоткань, асбест или слюда, и наматывается второй слой. Почти каждая катушка состоит из нескольких слоев, очень важно, чтобы она помещалась в защитный кожух.
Видео про ремонт
Каким образом осуществляется ремонт паяльника и его перемотка на 12 Вольт, рассказывается в видео ниже.
Из вышеперечисленной информации следует, что имея определенные навыки, инструменты, материалы и познания в электротехнике, сделать ремонт паяльника своими руками не составляет большой проблемы.
Электрический паяльник – это ручной инструмент, предназначенный для скрепления между собой деталей посредством мягких припоев , путем разогрева припоя до жидкого состояния и заполнения ним зазора между спаиваемыми деталями.
Как видите на чертеже электрическая схема паяльника очень простая, и состоит всего из трех элементов: вилки, гибкого электропровода и нихромовой спирали.
Как видно из схемы, в паяльнике отсутствует возможность регулировки температуры нагрева жала. И даже, если мощность паяльника выбрана правильно, то все равно не факт, что температура жала будет требуемой для пайки, так как длина жала со временем уменьшается за счет постоянной его заправки, припои тоже имеют разные температуры плавления. Поэтому для поддержания оптимальной температуры жала паяльника приходится подключать его через тиристорные регуляторы мощности с ручной регулировкой и автоматическим поддержанием заданной температуры жала паяльника.
Устройство паяльника
Паяльник представляет собой стержень из красной меди, который нагревается спиралью из нихрома до температуры плавления припоя. Стержень паяльника делается из меди благодаря высокой ее теплопроводности. Ведь при пайке нужно быстро передать жалу паяльника от нагревательного элемента тепло. Конец стержня имеет клиновидную форму, является рабочей частью паяльника и называется жалом. Стержень вставляется в стальную трубку, обернутую слюдой или стеклотканью. На слюду намотана нихромовая проволока, которая служит нагревательным элементом.
Поверх нихрома намотан слой слюды или асбеста, служащий для снижения потерь тепла и электрической изоляции спирали из нихрома от металлического корпуса паяльника.
Концы нихромовой спирали соединены с медными проводниками электрического шнура с вилкой на конце. Для обеспечения надежности этого соединения концы нихромовой спирали согнуты и сложены вдвое, что снижает нагрев в месте соединения с медным проводом. В дополнение соединение обжато металлической пластинкой, лучше всего обжим делать из алюминиевой пластины, которая имеет высокую теплопроводность и будет эффективнее отводить тепло от места соединения. Для электрической изоляции на место соединения надевают трубки из термостойкого изоляционного материала, стеклоткани или слюды.
Медный стержень и нихромовая спираль закрывается металлическим корпусом, состоящим из двух половинок или сплошной трубки, как на фотографии. Корпус паяльника на трубке фиксируется накидными колечками. На трубку, для защиты руки человека от ожога, насаживается ручка из плохо провидящего тепло материала, дерева или термостойкой пластмассы.
При вставлении вилки паяльника в розетку электрический ток поступает на нихромовый нагревательный элемент, который нагревается и передает тепло медному стержню. Паяльник готов к пайке.
Маломощные транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, микросхемы и тонкие провода паяют паяльником мощностью 12 Вт. Паяльники 40 и 60 Вт служат для пайки мощных и крупногабаритных радиодеталей, толстых проводов и небольших деталей. Для пайки крупных деталей, например, теплообменников газовой колонки, потребуется уже паяльник мощностью сто и более Вт.
Напряжение питания паяльников
Электрические паяльники выпускаются рассчитанные на напряжение питающей сети 12, 24, 36, 42 и 220 В, и этому есть свои причины. Главной, является безопасность человека, второй – напряжение сети в месте выполнена паяльных работ. В производстве, где все оборудование заземлено и имеется высокая влажность, разрешено использовать паяльники напряжением не более 36 В, при этом корпус паяльника должен быть обязательно заземлен. Бортовая сеть у мотоцикла имеет напряжение постоянного тока 6 В, легкового автомобиля – 12 В, грузового – 24 В. В авиации используют сеть частотой 400 Гц и напряжением 27 В.
Есть и конструктивные ограничения, например, паяльник мощностью 12 Вт сложно сделать на питающее напряжение 220 В, так как спираль потребуется мотать из очень тонкого провода и поэтому намотать много слоев, паяльник получится большим, не удобным для мелкой работы. Так как обмотка паяльника намотана из нихромовой проволоки, то питать его можно как переменным, так и постоянным напряжением. Главное чтобы напряжение питания соответствовало напряжению, на которое рассчитан паяльник.
Мощность нагрева паяльников
Мощностью электрические паяльники бывают 12, 20, 40, 60, 100 Вт и больше. И это тоже не случайно. Для того, чтобы припой при пайке хорошо растекался по поверхностям спаиваемый деталей, их нужно прогреть до температуры чуть большей, чем температура плавления припоя. При контакте с деталью тепло передается от жала к детали и температура жала падает. Если диаметр жала паяльника не достаточный или мощность нагревательного элемента мала, то отдав тепло, жало не сможет нагреться до заданной температуры, и паять будет невозможно. В лучшем случае получится рыхлая и не прочная пайка.
Более мощным паяльником можно паять маленькие детали, но возникает проблема недоступности к месту пайки. Как, например, запаять в печатную плату микросхему с шагом ножек 1,25 мм жалом паяльника размером в 5 мм? Правда есть выход, на такое жало навивают несколько витков медного провода диаметром 1мм и концом уже этого провода паяют. Но громоздкость паяльника делают работу практически не выполнимой. Есть и еще одно ограничение. При большой мощности, паяльник быстро прогреет элемент, а многие радиодетали не допускают нагрева выше 70˚С и по этому, допустимое время их пайки составляет не более 3 секунд. Это диоды, транзисторы, микросхемы.
Ремонт паяльника своими руками
Паяльник перестает нагреваться по одной из двух причин. Это в результате перетирания сетевого шнура или перегорания нагревательной спирали. Чаще всего перетирается шнур.
Проверка исправности сетевого шнура и спирали паяльника
При пайке сетевой шнур паяльника постоянно изгибается, особенно сильно в месте выхода из него и вилки. Обычно в этих местах, особенно если сетевой шнур жесткий, он и перетирается. Сначала проявляться такая неисправность недостаточным нагревом паяльника или периодическим его охлаждением. В конечном итоге, паяльник перестает нагреваться.
Поэтому перед ремонтом паяльника нужно проверить наличие питающего напряжения в розетке. Если напряжение в розетке есть, то проверить сетевой шнур. Иногда неисправность шнура можно определить, плавно перегибая его в месте выхода из вилки и паяльника. Если паяльник при этом стал чуть теплее, значит точно неисправен шнур.
Проверить исправность шнура можно подключив к штырям вилки щупы мультиметра, включенного в режим измерения сопротивления . Если при изгибании шнура показания будут изменяться, то шнур перетерся.
Если обнаружилось что, обрыв шнура находится в месте выхода из вилки, то для ремонта паяльника достаточно будет отрезать часть шнура вместе с вилкой и установить на шнур разборную .
В случае, если шнур перетерся в месте выхода из ручки паяльника или мультиметр, подключенный к штырям вилки, при изгибании шнура не показывает сопротивление, то придётся разбирать паяльник. Для получения доступа к месту присоединения спирали к проводам шнура достаточно будет снять только ручку. Далее последовательно прикоснуться щупами мультиметра к контактам и штырям вилки. Если сопротивление равно нулю, то в обрыве спираль или плохой контакт ее с проводами шнура.
Расчет и ремонт нагревательной обмотки паяльника
При ремонте или при самостоятельном изготовлении электрического паяльника или любого другого нагревательного прибора приходится мотать нагревательную обмотку из нихромовой проволоки. Исходными данными для расчета и выбора проволоки является сопротивление обмотки паяльника или нагревательного прибора, которое определяется исходя из его мощности и напряжения питания. Рассчитать, какое должно быть сопротивление обмотки паяльника или нагревательного прибора можно с помощью таблицы.
Зная напряжение питания и измеряв сопротивление любого нагревательного электроприбора, например паяльника, электрочайника , электрического обогревателя или электрического утюга , можно узнать потребляемую этим бытовым электроприбором мощность. Например, сопротивление электрочайника мощностью 1,5 кВт будет равно 32,2 Ом.
| Таблица для определения сопротивления нихромовой спирали в зависимости от мощности и питающего напряжения электрических приборов, Ом | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Потребляемая мощность паяльником, Вт | Напряжение питания паяльника, В | |||||
| 12 | 24 | 36 | 127 | 220 | ||
| 12 | 12 | 48,0 | 108 | 1344 | 4033 | |
| 24 | 6,0 | 24,0 | 54 | 672 | 2016 | |
| 36 | 4,0 | 16,0 | 36 | 448 | 1344 | |
| 42 | 3,4 | 13,7 | 31 | 384 | 1152 | |
| 60 | 2,4 | 9,6 | 22 | 269 | 806 | |
| 75 | 1.9 | 7.7 | 17 | 215 | 645 | |
| 100 | 1,4 | 5,7 | 13 | 161 | 484 | |
| 150 | 0,96 | 3,84 | 8,6 | 107 | 332 | |
| 200 | 0,72 | 2,88 | 6,5 | 80,6 | 242 | |
| 300 | 0,48 | 1,92 | 4,3 | 53,8 | 161 | |
| 400 | 0,36 | 1,44 | 3,2 | 40,3 | 121 | |
| 500 | 0,29 | 1,15 | 2,6 | 32,3 | 96,8 | |
| 700 | 0,21 | 0,83 | 1,85 | 23,0 | 69,1 | |
| 900 | 0,16 | 0,64 | 1,44 | 17,9 | 53,8 | |
| 1000 | 0,14 | 0,57 | 1,30 | 16,1 | 48,4 | |
| 1500 | 0,10 | 0,38 | 0,86 | 10,8 | 32,3 | |
| 2000 | 0,07 | 0,29 | 0,65 | 8,06 | 24,2 | |
| 2500 | 0,06 | 0,23 | 0,52 | 6,45 | 19,4 | |
| 3000 | 0,05 | 0,19 | 0,43 | 5,38 | 16,1 | |
Рассмотрим на примере как пользоваться таблицей. Допустим, требуется перемотать паяльник мощностью 60 Вт рассчитанный на напряжение питания 220 В. По самой левой колонке таблицы выбираете 60 Вт. По верхней горизонтальной строке выбираете 220 В. В результате расчета получается, что сопротивление обмотки паяльника, не зависимо от материала обмотки, должно быть равно 806 Ом.
Если Вам понадобилось сделать из паяльника мощностью 60 Вт, рассчитанного на напряжение 220 В, паяльник, для питания от сети 36 В, то сопротивление новой обмотки должно будет уже равно 22 Ом. Вы можете самостоятельно рассчитать сопротивление обмотки любого электронагревательного прибора с помощью онлайн калькулятора.
После определения требуемой величины сопротивления обмотки паяльника из ниже приведенной таблицы выбирается подходящий, исходя из геометрических размеров обмотки, диаметр нихромовой проволоки. Нихромовая проволока представляет собой хромоникелевый сплав, который выдерживает температуру нагрева до 1000˚С и маркируется Х20Н80. Это означает, что в сплаве содержится 20% хрома и 80% никеля.
Для намотки спирали паяльника имеющей сопротивление 806 Ом из примера выше, понадобится 5,75 метров нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм (нужно поделить 806 на 140), или 25,4 м проволоки диаметром 0,2 мм, и так далее.
Замечу, что при нагреве на каждых на 100° сопротивление нихрома увеличивается на 2%. Поэтому сопротивление спирали 806 Ом из выше приведенного примера при нагреве до 320˚С увеличится до 854 Ом, что практически не повлияет на работу паяльника.
При намотке спирали паяльника витки укладываются вплотную друг к другу. При нагревании докрасна поверхность нихромовой проволоки окисляется и образует изолирующую поверхность. Если вся длина проволоки не вмещается на гильзе в один слой, то намотанный слой покрывается слюдой и мотается второй.
Для электрической и тепловой изоляции обмотки нагревательного элемента лучшими материалами является слюда, стекловолоконная ткань и асбест. Асбест обладает интересным свойством, его можно размочить водой и он делается мягким, позволяет придавать ему любую форму, а после высыхания обладает достаточной механической прочностью. При изолировании обмотки паяльника мокрым асбестом надо учесть, что мокрый асбест хорошо проводит эклектический ток и включать паяльник в электросеть можно будет только после полного высыхания асбеста.
Вы приобрели паяльник, но качество его работы не устраивает? Тогда вы найдете в этой статье материал, как ремонтировать паяльник, если вы не хотите его сдавать в мастерскую, а решили справиться своими руками. В представленном видеоуроке речь идет о дешевом китайском устройстве, в котором нужно заменить кое-какие детали.
Продаются дешево необычные паяльники в китайском интернет-магазине.
Что нужно для переделки паяльника
– паяльник;
– толстая медная проволока;
– отвертка;
– бормашинка;
– провод;
– кусачки;
– изолента;
– вилка;
– флюс;
– олово;
– металлическая губка.
Доработка китайского паяльника
Первое, на что обратим внимание – неэффективное жало , его заменим на медный провод нужного диаметра. Вынем старое жало и по такому-же размеру (толщина и длина) сделаем его из меди.
Остается только залудить жало и можно паять с доработанным вами нормальным аппаратом для пайки.
Примечания
Ещё одна болезнь китайских паяльников-сильный перегрев при работе. Устраняется включением в разрыв одного из проводов диода с рабочим напряжением не меньше 300 вольт (можно его вмонтировать в сетевую вилку, полярность включения не имеет значения). Для того,чтобы жало паяльника меньше обгорало, его перед работой нужно в холодном состоянии отковать небольшим молоточком, медь при этом уплотняется и не так быстро обгорает.
Устройство паяльника позволяет осуществлять скрепление металлических компонентов при помощи использования припоя. Припой представляет собой металл или сплав, который имеет показатель температуры плавления ниже, нежели у металлов, соединяемых между собой при помощи припоя. Для проведения пайки используются сплавы, изготовленные на основе олова, помимо этого в состав сплава входят свинец, медь, никель и некоторые другие металлы. Разогреваемый до температуры плавления сплав заполняет зазоры между заготовками, а после застывания сплав скрепляет спаиваемые детали.
С помощью паяльника можно скреплять металлические детали.
Разновидности оборудования для пайки
Существует несколько различных видов инструмента для осуществления процесса пайки. Наиболее распространенными разновидностями приборов являются следующие:
- инструменты, оснащенные нихромовым нагревателем;
- инструмент с керамическим нагревателем;
- приборы с индукционным нагревателем;
- инструмент с импульсным нагревателем;
- газовые инструменты;
- устройства с аккумуляторным питанием;
- термовоздушные и инфракрасные паяльные установки.
Паяльник с керамическим нагревателем имеет более быстрый нагрев.
Приборы с нагревателями, изготовленными из нихромовой проволоки, работают при пропускании переменного или постоянного тока. Этот тип паяльников, как правило, не имеет регуляторов нагрева. Исключение составляют небольшое количество моделей оснащаемых датчиками для контроля нагрева. В качестве температурного датчика применяется термопара.
Инструмент с керамическим нагревателем отличается тем, что нагрев осуществляется за счет подачи электропитания на контакты нагревателя, изготовленного из токопроводящей спецкерамики. Такие устройства являются более современными и обладают рядом преимуществ, основные среди которых – скорость нагрева рабочего элемента устройства и длительный срок эксплуатации. Помимо этого приспособления, имеющие керамический нагревательный элемент, оснащаются регуляторами температуры и мощности, которые имеют широкий спектр регулировки
Индукционные приспособления отличаются тем, что для разогрева инструмента применяется катушка индуктора. Наконечник устройства имеет ферромагнитное покрытие, в котором катушка создает магнитное поле с наведенным током. Нагрев наконечника осуществляется за счет действия наведенных в магнитном поле токов. При помощи изменения свойств ферромагнитного покрытия регулируется степень нагревания наконечника прибора.
Импульсные паяльники представляют собой категорию инструмента, разогрев жала которого происходит посредством воздействия на него короткого импульса тока, после нажатия кнопки пуск. Эти приборы отличаются особо быстрым нагревом наконечника инструмента.
Термовоздушные и инфракрасные станции для пайки являются специфическим оборудованием, которое применяется в работе только специалисты.
Устройство и принцип работы паяльника
Наиболее распространенными у населения типами паяльника являются приспособления, имеющие нихромовый или керамический нагреватель.
Эти приспособления работают от электрического тока бытовой сети с напряжением 220 В. Устройства могут иметь различную мощность в зависимости от области применения.
Устройство паяльника, изготовленного различными производителями, может иметь незначительные отличия. Основными элементами конструкции любого электрического приспособления для пайки, работа которого основана на использовании нагревательного элемента, являются:
- стержень;
- нагревательный элемент;
- жало;
- держатель;
- электрический шнур для запитки от бытовой электросети.
Стержень, изготовленный из красной меди, нагревается при помощи нагревателя изготовленного из нихромовой проволоки определенного сечения или токопроводящей спецкерамики. Если в устройстве паяльника используется нихромовый нагреватель, то диаметр проволоки, из которой он изготовлен, зависит от мощности прибора. Нагрев стержня осуществляется до температуры плавления припоя. В изготовлении стержня нагревательного элемента применяется медь благодаря ее высокой теплопроводности. Нагревательный элемент передает тепло жалу инструмента.
Стержневой конец паяльника является рабочей частью инструмента, как правило, конец стержня имеет клиновидную форму. По этой причине этот конец стержня получил название жало.
Стержень паяльника закрепляется в металлической трубке. Для обеспечения его изоляции от нагревательного элемента вставляемый конец обматывается в изолирующий материал. Таким материалом, используемым в устройстве паяльника, может быть стеклоткань или слюда. Нихромовая нить наматывается поверх токоизолирующего материала.
Держатель паяльника имеет в своей конструкции канал, по которому проходит сетевой шнур, подающий напряжение на нагревательный инструмент. Держатель паяльника изготавливаться может из дерева или термостойкой пластмассы.
Наиболее распространенные поломки приспособления для пайки
Перед тем как начинать ремонт паяльника определяется вид неисправности прибора.
Наиболее распространенной неисправностью встречающейся при использовании инструмента, оснащенного нихромовым или керамическим нагревательным элементом, является отсутствие нагрева медного стержня прибора. Причин возникновения такой неисправности может быть несколько. Отсутствие нагрева медного стержня может быть обусловлено:
- выходом из строя электрической вилки прибора;
- выходом из строя сетевого кабеля, обеспечивающего подачу электроэнергии к устройству;
- нарушением контакта между сетевым кабелем прибора и его нагревательным элементом;
- выходом из строя нагревательного элемента, обеспечивающего нагрев медного стержня паяльника.
Для того чтобы починить устройство для пайки потребуется наличие под рукой обычного бытового ампервольметра, который позволит определить вид неисправности, возникшей в устройстве паяльника.
При выявлении поломки вилки сетевого шнура придется произвести ее замену. Чаще всего производители оснащают приборы, предназначенные для проведения пайки, вилками электрическими цельнолитыми пластмассовыми, которые не подлежат ремонту, так как являются неразборными. Для замены такой вилки следует ее обрезать от сетевого шнура и на ее месте установить новую разборную конструкцию.
Для выявления выхода из строя сетевого шнура следует его целостность при помощи ампервольтметра, В случае нарушения целостности токоведущего элемента шнура, такой сетевой шнур подлежит замене.
Если работа прибора связана с нарушением контакта между нагревательным элементом и сетевым шнуром, то следует разобрать паяльник и восстановить его работоспособность путем восстановления электроконтакта между этими конструктивными элементами устройства.
В случае выхода из строя нагревательного элемента прибора, он подлежит замене. Неисправность нагревательного элемента можно выявить двумя способами: при помощи использования ампервольтметра и опытным путем при исключении всех остальных типов поломок устройства.
Выбор типа паяльника для работ по пайке изделий
Выбор типа инструмента зависит полностью от его мощностных и температурных характеристик и определяется условиями эксплуатации инструмента. Помимо этого на выбор типа инструмента оказывают влияние личные пристрастия человека, который планирует работать этим инструментом. Если планируется использование прибора в условиях отсутствия электроэнергии, то следует приобретать автономные модели инструмента. Такими моделями являются приборы, работающие от аккумуляторов или газовые. Термовоздушные и инфракрасные паяльные станции следует приобретать, если планируется выполнение работ по пайке электронных плат.
Приобретение импульсного паяльника обосновано в тех случаях, когда требуется сэкономить время и нет желания ожидать пока обычных паяльник с нагревательным элементом разогреется до рабочей температуры.
Мощность приобретаемого инструмента следует подбирать в зависимости от выполняемых работ. Так, например, для выполнения работы связанной с пайкой компонентов электронных плат лучше всего подойдет инструмент имеющий мощность около 25 Вт. Более мощным инструментом следует пользоваться при проведении более объемных жестяных работ, связанных с процессом пайки.
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.
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.
Внимание
В помещениях с повышенной влажностью, где обеспечено заземление, допустимо применять паяльники мощностью 36 Ватт, 25 Ватт и ниже. При этом необходимо заземлить корпус инструмента.
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.
Основные детали
Устройство для пайки производится из медного стержня. Нихромовая спираль нагревает прибор. Важно, чтобы тепло сразу передавалось от нагревательного элемента жалу - так называют стержень с наконечником клиновидной формы. Он вставляется в трубку из стали, которая обматывается стекловидной тканью или слюдой.
На слюду наматывается проволока, которая служит нагревательным элементом. Для снижения потерь тепла нихромовая проволока обматывается асбестом. Концы нихромовой спирали присоединяются к проводникам электрического шнура. Чтобы обеспечить надёжность и сохранение вырабатываемого тепла, спирали сгибают и складывают вдвое в точке соединения с медным проводом. Дополнительно пережимают в точке сцепления.
Перечисленные элементы расположены в металлическом корпусе. Он может быть изготовлен двумя способами: сварен из двух частей или сооружён из двух кусочков металла.
Накладными кольцами выполняют фиксацию корпуса на металлической трубке . После подачи электрического тока он распределяется из нихрома на спираль, а после этого тепло поступает к жалу.
Для паек маломощных диодов специалисты советуют использовать электрический ток мощностью до 12 Вт. Крупногабаритные детали и толстые соединительные провода нужно паять более мощными устройствами. Подойдёт паяльник мощностью от 40 до 60 Вт. Сложные по конструкции и проходимости тепла детали паяют приборами мощностью от 100 Вт.
Электрическая схема
Мощность
Электрическая мощность паяльника – это количество электричества, которую прибор способен взять из сети. Определить величину можно путём произведения напряжения на потребляемый ток. Это число показывает рассеянную на жало тепловую мощность и определяет эксплуатационные возможности прибора.
Чем выше мощность, тем лучше наконечник паяльника будет воздействовать на место стыковки деталей путём их прогревания. Величина рабочей мощности может быть различной в зависимости от производителя и заданных параметров для пайки элементов. Мощности могут измеряться от нескольких единиц до тысяч Ватт.
Выбор мощности зависит от планируемой работы инструмента.
- При пайке мелких деталей в пределах дома, огорода или гаража хватит паяльника с небольшой мощностью.
- Для габаритных материалов подходят самые мощные инструменты, которые потребляют максимальное количество энергии, чтобы справиться с плавлением и спайкой.
Чтобы поменять заряд электричества на необходимый, достаточно заменить жало на более толстый наконечник.
При выходе из строя нагревательного элемента мощность учитывается при необходимости самостоятельной его перемотки и выбора количества витков.
Напряжение
Важная характеристика при ремонте паяльника в случае его поломки - подаваемое на обмотку напряжение. В зависимости от выпускаемой модели показатель может принимать следующие значения:
- 220 вольт . Характерен для отечественного производства.
- 12–42 вольт . Понижаются трансформатором по технике безопасности, но излучают повышенную мощность для пайки сложных деталей в опасных условиях труда.
- 5 вольт . Изготовление таких паяльников возможно самостоятельно. Это миниатюрные инструменты для выполнения несложных работ дома и на мелком производстве.
Пониженные напряжения важны для работы в опасных условиях. Например, при высокой влажности помещения, большой задымлённости или грязи. Цель понижения напряжения - обеспечение техники безопасности на производстве, предотвращение несчастных случаев от возможного поражения электрическим током.
Возможные причины поломки
Обрыв в проводке
Обрыв электрической сети – самая распространённая причина поломки устройства. Если неисправность идёт в электрическом шнуре, то исправить ситуацию можно самостоятельно. Достаточно заменить шнур или вилку в зависимости от того, в какой части произошёл обрыв в проводке.
Если рвётся нихромовая обмотка, то ремонт выполняется более сложными этапами, но тоже возможно устранить самостоятельно. Для определения обрыва и починки обмотки используют специальное приспособление, называемое мультиметром. Его применение зависит от мощности, которая указывается на корпусе паяльника или в паспорте.
Фиксирующие кольца раздвигаются, снимается защитный корпус обмотки паяльника. Кожух для защиты выполняется в двух видах:
- На штырь с обмоткой прицепляется металлическая трубка, которая упирается в ручку и крепится зажимным кольцом в том месте, где расположено жало.
- Защитный корпус - это две продольные половинки трубки, края которых заметно уменьшаются в диаметре. Две составные части фиксируются зажимными кольцами.
Чтобы изолировать края обмотки, нужны асбестовые прокладки, термостойкая стеклоткань или слюдяные трубки (пластины).
Перегорание
Область сгибания при работе паяльника - самая уязвимая для перегорания деталей. Там, где провод входит в сам паяльник, и нужно заниматься ремонтом. Разобрав инструмент, нужно прозвонить провода, идущие от вилки, а затем отрезать небольшой кусок (не более 15 см) со стороны входа в паяльник. Если контакта не будет и при этом действии, то кусок отрезают со стороны вилки.
Во многих случаях не удаётся самостоятельно заделать перегоревшую деталь и возобновить контакт. В данном случае нужно заменить провод новым, проделав все выше описанные действия. Если внутри паяльника сгорает сам нагревательный инструмент, то это намного сложнее, но возможно устранить. Ремонтируют одним из способов:
- Перематывают нагревательную спираль, если паяльник был рассчитан на мощность не более 36 вольт. Напряжение питания 220 вольт задачу усложняет. На основание нагревателя наматывается тонкий длинный провод. Вилки при этом не должны иметь прямого соприкосновения.
- Меняют весь сгоревший нагревательный элемент, который фиксируют одним винтиком, самым коротким по длине. Жало же фиксируется винтом подлинне́е.
Предлагаем посмотреть видео о том, как отремонтировать сгоревший паяльник:
Плохие контакты
Во многих случаях при плохом контакте нужно проверить подачу напряжения в электросети. Если же мощность электрического тока соответствует норме, то причиной плохого контакта может стать следующее:
- Неправильное положение жала . Достаточно ввести его чуть поглубже внутрь корпуса и зафиксировать. Если стержень окажется коротким, то заменить его на подходящий.
- Окалина на жале
. Снимается простой наждачной бумагой или надфилем. Разогретое жало опускают в канифоль и растирают кончик на оплётке с припоем. Когда на кончике образуется тонкий и ровный слой припоя, окалина полностью удалена.
Внимание
Процедуру снятия окалины с жала производят на протяжении всей работы паяльника по мере почернения кончика жала.
- Припой с высоким содержанием свинца. Необходимо подобрать мощность инструмента, чтобы избежать излишнего выделения свинца.
- Неправильная заточка конца жала паяльника. Нужно заточить его в виде овального скоса. Такая форма обеспечит эффективную отдачу тепла.
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.
Перед ремонтом паяльника желательно иметь под рукой его схему. Начертить её можно путём прочтения инструкции или по ходу разборки инструмента на составляющие части.
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.
