Андрей Смирнов
Время чтения: ~10 мин.
Просмотров: 1

Правильная пайка паяльником и феном с нуля для начинающих

Самостоятельный ремонт промышленных образцов

Перед ремонтом паяльного фена, прежде всего, необходимо ознакомиться со схемой подключения вентилятора и нагревателя к электрической сети (другое её название – распиновка).

Знание этой схемы позволяет проверить правильность подводки питания к каждому из основных элементов теплового модуля и убедиться в их исправности.

Непосредственно ремонт неработающего паяльного устройства сводится к замене вышедших из строя или повреждённых частей, обнаружить которые можно по наличию характерных следов гари.

В противном случае оператор рискует получить опасные ожоги кожи горячим воздухом. Менять пластмассовые насадки допускается лишь после полного выключения паяльного фена и остывания всех его рабочих частей.

Способы

Работу можно значительно облегчить, если воспользоваться некоторыми методами профессионалов.

  • Для облегчения съема старого компонента можно применить подогрев платы снизу. Для этого закрепите ее зажимом, переверните и прогрейте феном в течение 5 минут. После этого работайте как обычно. Процесс пойдет быстрее.
  • Чтобы выпаять старый компонент без риска перегрева, можно использовать легкоплавкие припои (сплав Вуда, сплав Розе). Для этого покройте шов флюсом и нанесите этот сплав. Температура его плавления меньше, чем у олова. Когда вы начнете греть, он расплавится и смешается с оловом на плате, тогда деталь выпаяется быстрее и без перегрева.
  • При пайке нежелательно использовать спирто-канифольный флюс, поскольку у него низкое удельное сопротивление.

При работе всегда соблюдайте технику безопасности, особенно с нагретым оборудованием. Работайте в хорошо проветриваемом помещении с достаточным количеством света.

О пайке микросхем феном смотрите далее.

Виды паяльных станций

Современный рынок предлагает радиолюбителям огромное количество всевозможных видов аппаратуры для пайки с разной комплектацией.

В большинстве случаев станции для пайки делятся на:

  1. Контактные станции.
  2. Цифровые и аналоговые устройства.
  3. Индукционные аппараты.
  4. Бесконтактные устройства.
  5. Демонтажные станции.

Первый вариант станций представляет собой паяльник, подключенный к блоку регулировки температуры.

Электрическая схема паяльной станции.

Контактные паяльные устройства делятся на:

  • устройства для работы со свинцовосодержащими припоями;
  • устройства для работы с безсвинцовыми припоями.

Устройства для пайки

Аналоговые аппараты для пайки регулируют температуру жала при помощи термодатчика. Как только наконечник перегревается, питание отключается. При остывании сердечника питание вновь подается на паяльник и начинается нагрев.

Цифровые устройства управляют температурой паяльника при помощи специализированного ПИД регулятора, который в свою очередь подчиняется своеобразной программе, заложенной в микроконтроллер.

Остановка нагрева происходит из-за достижения ферромагнетиком точки Кюри, после которой меняются свойства металла и прекращается эффект от воздействия высоких частот.

Бесконтактные аппараты для пайки делятся на:

  • инфракрасные;
  • термовоздушные;
  • комбинированные.

Самодельная инфракрасная

Инфракрасные паяльные станции, по сравнению с термовоздушными, обладают следующими ощутимыми преимуществами:

  • отсутствие необходимости в поиске насадок на паяльный фен;
  • хорошо подходят для работы со всеми видами микросхем;
  • отсутствие термической деформации печатных плат из-за равномерного прогрева;
  • радиодетали не сдуваются воздухом с платы;
  • равномерный прогрев места пропая.

Зависимость температуры от времени пайки.

В большинстве случаев инфракрасные аппараты состоят из:

  • верхнего керамического или кварцевого нагревателя;
  • нижнего нагревателя;
  • стола для поддержки печатных плат;
  • микроконтроллера, управляющего станцией;
  • термопар для контроля текущих температур.

Термовоздушные станции для пайки используются для монтажа радиодеталей. В большинстве случает термовоздушными станциями удобно паять компоненты, находящиеся в SMD корпусах. Такие детали имеют миниатюрные размеры и хорошо паяются по средствам подачи на них горячего воздуха из термофена.

Комбинированные устройства, как правило, сочетают в себе несколько видов паяльного оборудования, например, термофен и паяльник.

Демонтажные станции комплектуются компрессором, работающим на втягивание воздуха. Такое оборудование оптимально подходит для снятия излишков припоя или демонтажа ненужных компонентов на печатной плате.

Все мало-мальски приличные станции для пайки компонентов в разных корпусах, имеют в наличие такое дополнительное оборудование:

  • лампы подсветки;
  • дымоуловители или вытяжки;
  • пистолеты для демонтажа и всасывания излишков припоя;
  • вакуумные пинцеты;
  • инфракрасные излучатели для прогрева всей печатной платы;
  • термофен для прогрева определенного участка;
  • термопинцет.

Корпус нагревательного элемента

Наиболее сложной сборочной единицей паяльного фена является корпус нагревательного элемента. Он был собран из трёх деталей: стакана, трубки и шайбы.

Стакан с внешним диаметром 16,5мм был получен при разборке литий-ионного аккумулятора от ноутбука. Дело в том, что весьма агрессивную начинку литий-ионных аккумуляторов и батарей заключают в корпуса из нержавеющей стали.

Б/у-шные аккумуляторы можно приобрести на радиорынке, а неисправные попросить в компьютерной мастерской. Если где-нибудь на радиорынке или блошином рынке на глаза попадётся целая батарея от ноутбука, то вот инструкция по её разборке>>>

Внимание! Перед разборкой аккумуляторной банки, её нужно обязательно разрядить. Сделать это можно с помощью мощного, низкоомного резистора

Я использовал 10-Омный резистор ПЭВ, мощностью 10 Ватт, которым обычно разряжаю электролитические конденсаторы.

Хотя, если быть не столь щепетильным, то можно склепать корпус нагревателя из жести от консервной банки, предварительно убедившись с помощью магнита, что банка стальная. Из всех металлов, что могут оказаться под рукой у самодельщика, только алюминиевые сплавы имеют низкую температуру плавления. В то же время, сталь, латунь и медь годятся для изготовления подобных деталей.

Тонкостенные трубки различного диаметра можно получить при разборке поломанной телескопической антенны от радиоприёмника или магнитолы. Как разрезать секцию антенны и развальцевать край трубки, показано в видеоролике.

Фланец, крепящий тонкостенную трубку, изготовлен из стальной шайбы толщиной 1мм. В качестве креплений были выбраны винты М1,6, хотя можно использовать и заклёпки, изготовленные из медной проволоки.

Собираем воздушный паяльник из обычного

Из простого паяльника легко собрать термофен своими руками. Возникает вопрос, а зачем мы модернизируем паяльник? Ответ прост: часто бывают ситуации, в которых нет возможности расплавить припой обычным жалом.

Конструкция такого прибора проста и собрать сможет каждый. Для изготовления потребуется обычный пальник с деревянной ручкой и стандартной мощностью 40 Ватт. Для подачи воздуха необходим источник сжатого воздуха, Для этого подойдет компрессор для аквариума.

Необходимо извлечь жало, а нагревательный элемент оставить без изменений. В стенке делаем отверстие и выводим через него провод питания. К заднему торцу паяльника приклеиваем втулку, в которой будет крепиться трубка, соединенная с источником сжатого воздуха. Герметизируем места, где проходят провода.

В металлической части прибора требуется фольгой закрыть отверстия, затем обмотать медной проволокой – это усилит теплоемкость. На смену жалу нужно установить стальную трубку такого же диаметра, чтобы она хорошо держалась и не выпала во время работы. Такой инструмент обычно позволяет нагревать поверхность до 300 °С.

Принцип работы паяльного фена, сделанного своими руками, следующий

Воздух попадает к нагревательному элементу, теплоемкость которого была увеличена с помощью обматывания трубки фольгой и медной проволокой. Далее нагретый воздух поступает в стальную трубку, установленную вместо жала, и через отверстие в ней направляется уже к нагреваемой поверхности.

К минусам такого прибора можно отнести то, что нет возможности регулировать температуру и она недостаточно высока для некоторых металлов. Увеличить ее можно за счет изменения обдува. Этот инструмент, собранный собственноручно, позволит работать с некоторыми радиосхемами, но не сможет заменить профессиональное оборудование, например паяльную станцию.

Мини паяльная станция с большими возможностями

Такую станцию можно сделать например из пластиковой банки из-под лекарств. Такое устройство очень компактное. Состоит из трубки с установленной внутри спиралью (найти такую можно в старых конденсаторах) и вентилятора.

Рукоятка для станции не требуется, а блок питания на контроллере позволяет регулировать температуру.

Такой инструмент, собранный самостоятельно сопоставим по качеству работы с оригинальным магазинным вариантом.

Дополнительная тренировка

Для дополнительной тренировки можно попробовать паять различные ненужные платы от компьютеров и смартфонов. На материнских платах существует много SMD и DIP компонентов. Только долгие и упорные часы практики помогут развить навыки в пайке.

Сетка

В качестве упражнения можно попробовать спаять сетку из проводов. Качество пайки оценивается по нагрузке на эту спаянную сетку проводов. Если паяные соединения не рвутся под нагрузкой, то пайка отличная.

Конструкторы

Так же отлично помогают радиоконструкторы.

Они учат понимать электрические схемы и тонкости пайки. Следует начинать с простых конструкторов, например с мигалок или дверных замков. По мере повышения мастерства, можно повышать уровень сложности, доходя до сложных LED кубиков.

Пайка кислотой

Кислота используется только в крайнем случае, когда сильно окисленная поверхность не поддается лужению. Все детали, провода и разъемы могут отлично паяться без кислоты.Подробнее о паяльной кислоте

Процедура реболлинга

Для проведения реболлинга чип помещают в трафарет, и закрепляют специализированной изолентой. С тыльной стороны пальцем или шпателем наносят паяльную пасту, затем настраивают фен на температурный режим около 300 градусов и начинают прогревать. После появления характерного блеска от расплавленной паяльной пасты дают припою полностью остыть.

Для освобождения трафарета от чипа убирают изоленту и прогревают трафарет примерно до 150 градусов, в конце процедуры деталь должна освободиться. Бывает, что сходу невозможно достать деталь из китайского трафарета, поэтому может возникнуть необходимость аккуратно ее зацепить.

Во время обратной пайки микросхемы оценивают риски, выкладывают чип необходимое количество раз для точного совпадения пяток и шаров. Потом выставляют на паяльном фене температуру от 330 до 350 градусов и греют до тех пор, пока расплавленный припой не даст возможность чипу самому встать на место.

Проверка

Как только сборка термофена окончена, нужно провести проверку его функциональных способностей.

В нормальных условиях паяльный фен работает таким образом:

  • производится включение вентилятора или компрессора – для того, чтобы подать воздух;
  • далее нужно подать напряжение на спираль, под его действием она накалится;
  • произойдет нагрев воздуха до необходимой температуры, он будет проходить сквозь спираль и выходить на поверхность через отверстие;
  • направление воздуха в нужную точку осуществляется посредством специального сопла.

Не следует забывать о технике безопасности, особенно работая с агрегатами, изготовленными «на коленке».

  • Ни в коем случае нельзя работать паяльным феном возле газовой плиты, колонки, котла или баллона с газом.
  • Снимать краску лучше на открытом пространстве, если такой возможности нет – в помещении должна быть хорошая вытяжная вентиляция.
  • Во время работ с термофеном рядом должно находиться что-либо для тушения возможного пожара – песок, вода, огнетушитель.
  • В процессе паяния не нужно помещать фен на поверхность, ничем не защищенную. Разогретое до высокой температуры сопло может повредить ее, поэтому позаботьтесь о том, куда вы положите изделие в промежутках между пайкой.
  • Если вы работаете паяльным феном на оконной раме, необходимо защитить стекло, которое от высоких температур может буквально разлететься на кусочки.
  • Удаляя старую краску или лак с поверхности, лучше уточнить, какой у нее состав. Если имеются токсичные составляющие, нужно работать в маске или респираторе и защитных очках.
  • Сушка волос паяльным феном запрещена, даже если для изготовления агрегата был использован именно бытовой фен.

О том, как сделать паяльный фен своими руками, смотрите в следующем видео.

Самостоятельное создание паяльного фена

Люди, которые хотят сделать паяльный фен своими руками, должны помнить о том, что для создания подобного изделия подойдет любой подержанный аппарат. Также можно воспользоваться стальной трубкой. Элементы из алюминия или меди не подойдут.

Естественно, нужно учитывать тот факт, что в процессе нагревания элемент станет слишком горячим и утяжелит паяльник, а это сделает его использование неудобным в течение долгого времени. Соответственно, некоторые мастера выбирают специальную жаропрочную ткань.

Сами паяльные фены бывают стационарными. В таком случае необходимо зафиксировать устройство на неподвижной подставке и двигать плату в процессе выполнения работ. Естественно, подобная конструкция имеет ряд недостатков.

При создании такого агрегата своими руками часто используются старые фены, ведь здесь есть слюдяные пластины, способные выдерживать повышенную температуру. Для данного элемента необходимо подготовить основание, легко переносящее существенные нагрузки.

Если говорить о нагревательных спиралях, то они должны быть созданы исключительно из мягкого нихрома. А вот фехраль не подойдет, поскольку он слишком жесткий.

Особое внимание нужно обратить на мощность устройства, поскольку флюс не расплавится при условии недостаточного нагревания. Однако необходимо помнить, что из-за избыточного жара микросхема может повредиться

Изготовление конструкции из старого паяльника


лампа мощностью в 1,5–2,2 кВт

При помощи алмазного станка необходимо аккуратно срезать сплющенные концы, в результате чего получается кварцевая трубка, с одной стороны которой располагается технологический сосок. Здесь нужно подготовить отверстие для вывода нагревателя.

Нихром выступает в роли нагревательного элемента. Его толщина должна колебаться в пределах 0,3–0,7 мм. Если диаметр будет больше, то охлаждение провода займет слишком много времени. Дополнительно потребуется регулятор, чтобы правильно настроить работу оборудования.

Далее сборка выполняется в определенной последовательности.

  1. Кварцевую трубку аккуратно помещают в спираль, предварительно созданную своими руками. Ее конец продлевают проводом.
  2. Для снижения температуры нагревания трубку аккуратно обматывают фольгой.
  3. После этого элемент помещают в металлическую обойму корпуса и фиксируют провод со стороны ручки.
  4. Затем сюда же вставляют подготовленную конструкцию, причем трубку аккуратно обматывают асбестовым шнуром, благодаря чему изделие расположится в центральной части обоймы.
  5. Передний вывод аккуратно зажимают, а затем располагают шланг в ручке для подачи воздуха. В данном случае в качестве источника воздуха выступает обычный компрессор, использующийся в аквариумах.

Ошибки, допускаемые в процессе сборки


нагревателя и вентилятора

Поднять температуру поможет снижение оборотов мотора и уменьшение калибра отверстия. Однако в первом варианте спираль перекалится, а затем отключится либо оборвется. Во втором случае температура значительно повысится, в результате чего конструкция может расплавиться .

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации