Самодельная паяльная станция

Что такое паяльная станция

Такое устройство называют ещё паяльной установкой. Это набор инструментов и приспособлений, включающий в себя основные элементы:

• паяльник;
• сменное жало;
• подставка;
• термический фен;
• удалитель олова;
• блок регулировки.

По сравнению с ценой на традиционный инструмент для пайки, такая установка стоит в десятки раз дороже. Перед обычным паяльником станция обладает рядом преимуществ:

• возможность подключать более одного паяльника;
• осуществление точной регулировки с плавной подачей напряжения, по сигналу электронного блока управления;
• защита от воздействия на обрабатываемые элементы статического электричества;
• защита от перегрузки;
• смена насадок на рабочую часть паяльников;
• освобождение поверхностей от излишков припоя.

Кроме того, она предохраняет оператора от поражения электрическим током, по причине подачи питания на паяльники пониженного напряжения. При профессиональной работе или мелком единичном ремонте электронной аппаратуры это устройство повышает качество спаянных соединений.

Монтаж фена

Подготовив все необходимое, надо не забывать и про электрическую схему — без нее нельзя правильно собрать самодельный фен своими руками. Приступаем к модернизации старого, давно отработавшего фена для сушки волос. В первую очередь убираем все детали из пластмассы и заменяем их аналогичными, но из эбонита или текстолита.

Спираль для нагревателя изготавливаем следующим образом: навиваем нихромовую нить на стержень нужного сечения, в результате получается требуемая витая конструкция. Ее основная особенность — чем больше витков, тем выше будет температура. При этом следим, чтобы соседние витки ни в коем случае не соприкасались — это чревато коротким замыканием. Нихром паять нельзя, поэтому прикручиваем концы спирали к шнуру питания и качественно изолируем или применяем специальные колодки, куда вставляем концы от проволоки и разъемы сетевого кабеля.

В качестве дополнительного изолятора на рукоятку строительного фена, изготовленного своими руками, одевают резиновую трубку. Оптимальным вариантом может служить старый гофрированный шланг от пылесоса, он достаточно прорезинен внутри и отлично защитит руки от избыточной температуры.

Если нагревательная часть вынесена далеко за пределы основного корпуса, то ручку можно не изолировать, правда, при этом самодельная конструкция с виду похожа на длинноносого пришельца из соседней галактики, но свое предназначение выполняет исправно.

На заключительном этапе надо помнить, что сначала включается вентилятор, который начинает всасывать внутрь прибора воздух, только потом можно включать нагревательный элемент. При окончании работ все происходит в точности наоборот: сначала отключаем нагревательный контур, а потом систему подачи воздуха.

Для бесперебойной подачи воздушного потока внутрь изделия некоторые мастеровые умельцы используют компрессор для аквариума, только подбирают соответственно его мощность и производительность.

После изготовления фена необходимо проверить его функциональные способности, для этого лучше использовать какую-нибудь малоценную поверхность, потому что температуру еще надо регулировать в процессе доводки изделия.

Нормальная работа фена выглядит так:

• сначала включается вентилятор или компрессор подачи воздуха;
• затем подается напряжение на спираль, она раскаляется;
• воздух, проходя через зону, нагревается до оптимальной температуры и выходит наружу;
• сопло, установленное на фен, направляет его в нужное место.

Особенности и предназначение

Для разогрева металлических отводов и специального паяльного вещества необходимо специальное оборудование, которым и является паяльный фен. Устройство способно очень быстро разогреваться до нужной температуры даже с учетом простой конструкции. Благодаря простому строению, с аппаратом может работать и начинающий электрик и профессионал. Для упрощения работы с мелкими деталями применяют также дополнительное оборудование совместно с фенами, но так как цена приборов немалая, то лучшим вариантом будет паяльная станция с феном своими руками. Это оборудование позволит справиться с большинством сложных задач без особых усилий.

По конструкции аппарат устроен так же, как и строительный фен, но обладает меньшей мощностью и более компактными насадками. Чаще всего в комплекте паяльной станции имеется обычный паяльник и термофен. При этом приборы оснащаются регуляторами температурного режима.

Для профессиональной мастерской термофен проще купить, так как он быстро оправдает свою стоимость, и пользоваться таким оборудованием будет удобнее. А если микросхемы необходимо припаивать в домашних условиях и не каждый день, то для этого подойдет самодельная термовоздушная паяльная станция своими руками.

Отличие паяльных фенов

Очень часто радиолюбители задумываются о том, как сделать паяльный фен своими руками, но перед началом сборки необходимо знать принципы и отличия паяльной станции и самого паяльника. Схема устройства состоит из основной и дополнительной части. Основной частью является блок, к которому подключаются паяльники. В зависимости от способа подачи воздуха станции бывают двух видов:

1. Турбинная — воздушный поток формируется благодаря встроенному кулеру в термофене.
2. Компрессорная — поток воздуха формируется посредством компрессора, установленного в главном корпусе станции.

При покупке паяльной станции такие особенности имеют большое значение, так как компрессорными создается сильный воздушный поток, и они могут использоваться для работы в труднодоступных местах даже с узкими насадками, а турбинные не способны продавить воздух с необходимой мощностью через узкое отверстие насадок.

https://youtube.com/watch?v=3zE-HDdz2Xs

Работа устройства заключается в нагревании керамического или спиралеподобного элемента, который установлен в термофене, и нагревании воздуха, проходящего через этот элемент. Паяльный термофен может нагревать воздух до температуры в пределах 100—180 градусов, а в современных моделях имеется возможность регулировки температурного порога.

По сравнению с инфракрасными аналогами, термовоздушные станции имеют такие недостатки:

1. Поток воздуха сдувает мелкие детали.
2. Неравномерный прогрев поверхности.
3. Изменение насадок для разного типа работ.

Однако для любителей, такие недостатки несущественны по сравнении с преимуществом в цене.

Термовоздушный паяльник для станции можно изготовить в домашних условиях из обычного бытового фена. При этом по техническим характеристикам он не будет уступать заводскому аналогу. Основными характеристиками такого паяльника являются:

• Диаметр наконечника;
• Мощность;
• Производительность турбины;
• Максимальный температурный порог.

Такие параметры напрямую влияют на качество и производительность работы устройства, поэтому при сборке к ним необходимо относиться очень внимательно.

https://youtube.com/watch?v=KVvm4V3dIMg

Особенности конструкции термофена

С помощью паяльного устройства можно плавить пластиковые детали и метал, который имеет небольшую температуру плавления. Специальная спираль из нихрома разогревает воздух, после этого горячий воздух подается в нужную точку. При конструировании самодельного аппарата необходимо руководствоваться главным параметром — температура нагрева воздуха. В профессиональных устройствах параметр достигает 800 градусов, но если плавка серебра или алюминия не потребуется, то самодельный термофен можно изготовить с температурным порогом до 600℃.

При сборке устройства в домашних условиях также необходимо ориентироваться на экономию средств, а для этого нужно найти детали для сборки. В конструкцию оборудования входят:

• Корпус;
• Нагревательная часть;
• Устройство, посредством которого будет подаваться воздух;
• Держатель;
• Кнопка включения.

Для улучшения прибора можно заранее предусматривать использование датчика и регулятора температуры, а также установку разных насадок.

Немного о питании

Вентилятор запитан от дежурки. Она там трехамперная. Поставил повышающий китайский преобразователь на 12 вольт настроенный. Вентилятор включается вместе с вентилятором БП. А нагрев включается клавишей Ps-On (правый верхний угол БП). И сначала выключаем нагрев этой клавишей после работы, а уже после остывания фена выключаем питание (сзади). Тумблер предназначен для переключения скорости вентилятора. Пока не реализовал, не было необходимости в перегреве потока воздуха. Планирую просто запитать вентилятор через диод или два (надо пробовать), а тумблер просто пускал бы напругу мимо диодов, замыкая их. Чем ниже скорость потока, тем сильнее будет нагреваться воздух.

Сборка комплекта на жалах Hakko

Простая паяльная станция, а точнее комплекты для ее сборки на специальных жалах Hakko, популярные на торговой площадке Алиэкспресс. На сайтах продавцов также есть инструкция и схема соединений. Пользователю останется только найти корпус и соединить детали.

Особенность установки — инновационные жала HAKKO T12 которые чрезвычайно быстро разогреваются и не прогорают.

Потребуется выключатель, разъем для питающего шнура тип AS-Евровилка. Эти элементы могут быть в комплекте или же их можно заказать вместе с основными частями. На лицевую сторону выносятся разъемы для паяльника, пульт управление температурой и иными параметрами.

На плате дорожка («test») для управления настройками не соединенная, для доступа к регулировке ее контакты надо спаять.

В настройках есть возможность выставлять шаг регулировки t°, делать ее программную калибровку. Такая функция доступная прямо в процессе работы паяльника — реж. Р10, Р11. Как это сделать: нажать на энкодер, удерживать его пару сек., перейдем в Р10, затем кратковременным нажимом меняем шаг (сотни, десятки, единицы). Поворачивая ручку, меняем значение, потом снова жмем и пару сек. держим селектор энкодера — настройка сохраняется и совершается переход в Р11 и так далее. А двухсекундное нажатие возвращает в рабочий режим.

Если зажать включатель энкодера и подавать питание к контроллеру, то попадем в более объемное меню:

Блок питания надо докупить отдельно, хватит на 24 В, в зависимости от значения, на которое рассчитан паяльник. Можно обойтись и внешним БП 24 В, выдающим до 4 А.

БП можно создать и самостоятельно из следующего:

• понижающий советский трансформатор;
• готовая сборка с диодным мостом KBPC5019;
• сетевые фильтры, они же электролитические конденсаторы для сглаживания пульсаций;
• три параллельно соединенных полевых транзистора IRF730;
• микросхема LM317;
• радиатор охлаждения, вентилятор, подключенный через свой диодный мост.

Напряжение в нашем случае подается на управляющую плату (24.4 В). Опишем, как работает схема. На трансформатор идет напряжение от сети (220 В, 50 Гц), понижается им до 28 В. Выпрямляется диодным мостом, фильтруется конденсаторами, значение возрастает до 35 В. Далее, подается на плату регулировки из полевых транзисторов на основе микросхемы lm317. Подстраиваем подстроечным резистором, получаем 24.4 В постоянного напряжение, которое и запитывает установку.

Сборка термофена своими руками

Нагрев пластика

Сборка термофена своими руками начинается с создания спирали нагревательной части. Спираль накручивается на стальную проволоку сечением 4-7 мм с натяжкой. Спираль желательно наматывать проволокой из фехраля или нихрома сечением 0,5-0,6 мм. Размер спирали высчитывается с учетом условия, что ее электрическое сопротивление будет составлять приблизительно 75-95 Ом.

Собранный нагревательный элемент устанавливается во внутренний канал корпуса термофена. Но предварительно нужно место установки проложить кварцевыми пластинами, слюдой или асбестом, для дополнительной термоизоляции. Выходы спирали, с помощью винтового крепления, соединяются с проводом электрического питания. Этот электропровод обязан иметь теплостойкую изоляцию – волокнистую изоляцию либо фторопласт. Провод нужно проложить через пусковой включатель и реостат для регулирования напряжения, которое подается на спираль.

В обратной части корпуса закрепляется воздушный нагнетатель четко соосно с отверстием нагревательного элемента. Если компрессор или нагнетательный элемент не может поместиться в корпусе, то его можно зафиксировать снаружи торца корпуса. В данном случае к нему нужно присоединить направляющую трубке для потока воздуха. Данная трубка обязана проходить к нагревательному элементу изнутри корпуса и устанавливаться четко соосно его каналу.

От нагнетателя выводятся провода для электрического питания, которые подсоединяются с проводом для нагревателя таким образом, чтобы включатель одновременно мог управлять питанием двух элементов. Реостат регулировки воздушного потока необходимо ввести в цепь электропровода для нагнетателя – его работа не зависит от включения нагревателя.

Электропровод питания выводится наружу внизу рукояти корпуса, а клавиша или кнопка включателя и рычаги реостатов крепятся в удобном вам месте с наружно стороны корпуса. После половинки корпуса соединяются и крепятся между собой. Монтируется концевая часть из термоизоляционного материала в форме конуса или цилиндра. Крепится металлическое сопло. В конструкции лучше всего предусмотреть сменные сопла с различным выходным диаметром.

Принцип работы термофена

Фен для пайки своими руками работает таким образом. Во время нажатия на спусковую кнопку включается нагреватель и вентилятор. Нагретый воздух узким потоком перемещается в необходимую точку. При достижении установленной температуры, воздушный поток расплавляет флюс и припой, а также нагревает соединяемые детали. Таким образом, происходит спайка деталей.

Пайка микросхем

повысить до 750-800С

В значительной мере увеличивается требование к термической устойчивости материала корпуса аппарата, а рукоять при этом обязана иметь температуру, которая комфортна для рук человека, чтобы пайка не превратилась в муку. В некоторых конструкциях фенов для удобства эксплуатации и в роли дополнительной тепловой защиты устанавливается резиновое покрытие рукояти.

Инструмент для сборки термофена

Во время изготовления фена своими руками будет необходим такой инструмент:

• лобзик;
• ножницы;
• плоскогубцы;
• ножовка по металлу;
• электрическая дрель;
• тиски;
• кисточка;
• отвертка;
• штангенциркуль;
• паяльник;
• метчики;
• плашки;
• омметр;
• тестер.

Термофен сможет помочь во многих работах, которые связаны с пайкой микросхем и маленьких деталей. При помощи его можно спаять линолеум, полимерные пленки и сделать еще множество полезных дел. Термофен можно собрать своими руками с небольшими затратами.

Замена деталей

Некоторые замены активных и не очень активных компонентов:

• ОУ — Lm358, Lm2904, Ha17358.
• Полевые транзисторы — Irfz44, Irfz46, Irfz48, Irf3205, Irf3713 и подобные, подходящие по напряжению  и току.
• Биполярный транзистор Т1 — С9014, С5551, BC546 и подобные.
• Оптопара MOC3021 — MOC3023, MOC3052 без перехода через ноль (без zero kross по даташиту).
• Оптопара PC817 — PC818, PC123
• Стабилитрон ZD1 — любой на напряжение стабилизации от 4,3 — 5,1V.
• Энкодер с кнопкой, я применял от автомагнитолы.
• Конденсатор в снаббере симистора обязательно на 400v и 100n!
• LCD WH1602 — смотреть внимательно расположение контактов при соединении с основной платой, от разных производителей может отличаться.
• Для питания лучшим вариантом будет стабилизированный бп на 24V 2-4A, с одного большого восточного магазина или  переделанный БП АТХ. Хотя я применял 24V 1,2A от принтера, немного греется при пользовании паяльника, но мне хватает. На худой конец трансформатор с диодным мостом, но не советую.

Запуск паяльной станции

Первый запуск с высоковольтной частью:

1. Подключаем термопару фена и турбинку к основной плате.
2. Подключаем лампу накаливания 220v, вместо нагревателя фена, к высоковольтной платке.
3. Включаем станцию,запускаем фен кнопкой “Fen ON” – лампа должна засветится. Выключаем.
4. Если не “бахнуло”, и симистор не горячий (желательно закрепить на радиатор) – подсоединяем нагреватель фена.
5. Запускаем станцию с феном. Любуемся работой фена. Если есть посторонний звук (писк, скрежет) в районе симистора – подбираем конденсатор C3 в снаббере симистора, от 10 до 100 нанофарад. Но буду честен, и скажу сразу – ставьте 100n.
6. Если есть разница в показаниях температуры фена – можно подкорректировать резистором R14 в обвязке ОУ.

Из паяльника и капельницы

Для изготовления своими руками паяного фена может быть использован простой паяльник со снятым с него защитным кожухом.

При взятии его за основу будущего нагревателя необходимо произвести доработку конструкции, заключающуюся в следующем:

• Сначала из рабочей части паяльника удаляют жало, после чего трубка из слюды с размещенной под ней обмоткой из нихрома полностью вытаскивается из деревянной ручки-держателя.
• Затем подходящие к элементу нагрева сетевые провода отсоединяют и также вытаскивают из деревянного держателя, но уже с другой стороны.
• После этого в боковой части ручки просверливают отверстие нужного размера, в которое продёргивается отсоединённый ранее сетевой провод (в сторону рабочей части).
• На следующем шаге изготовления паяльного фена берут капельницу, от которой отрезают наконечник в районе расположения резиновой юбки. Затем оголённую часть трубки вставляют в сетевое отверстие деревянной ручки.
• Далее, прорезиненный уплотнитель (юбка) капельницы с усилием прижимается к торцевой части держателя, обеспечивая надёжную герметизацию зоны стыковки.
• По завершении этих действий концы продёрнутого питающего провода вновь подсоединяют к обмотке из нихрома и надёжно изолируют.
• В отверстие, где ранее размещалось жало паяльника, вставляют подходящий по диаметру отрезок телескопической антенны и тщательно зажимают стопорным винтом.

Герметичность входного отверстия в ручке обеспечит эффективную накачку холодным воздухом, поступающим от компрессорной станции.

На заключительной стадии сборки паяльного фена следует возвратить нагревающую трубку с нихромовой обмоткой на место, предварительно обмотав её несколькими слоями алюминиевой фольги.

Затем подготовленный таким образом нагреватель утапливается в деревянную ручку и надёжно фиксируется посредством гибкого медного провода, наматываемого по всей длине защитного покрытия.

ТОП товаров

Лучшая термовоздушная паяльная станция

По моему мнению – это Zhongdi ZD-8907. Этот бренд достаточно популярный и выпускает качественные товары, так что купленный аппарат прослужит владельцу долгие годы.

Он позволяет осуществлять как монтаж, так и демонтаж, обеспечивая комфортную бесконтактную работу с большими и мелкими деталями. Мощность составляет 300 Wt, что обеспечивает многофункциональность и позволяет справляться с большим количеством поставленных задач.

Сопло паяльной станции стандартного диаметра, поэтому на него спокойно подойдут другие насадки, которые не сложно найти. Стоит отметить, что аппарат компактный и удобный в использовании, поэтому с ним справится даже новичок. Прочный корпус оснащен небольшим дисплеем, показывающим температуру нагрева.

В комплект к прибору идут три разные насадки и удобная подставка.

Лучшая двухканальная паяльная станция

К такой относится Element 937D. Она представляет собой достаточно бюджетный вариант, способный справиться с множеством поставленных задач. Станция удобна при работе как с мельчайшими микросхемами, так и с достаточно габаритными объектами. Все эти возможности обеспечиваются двухканальной системой работы аппарата.

Element 937D – контактная, цифровая паяльная станция, регулируемая работой микроконтроллера. Он обеспечивает точность нагрева и имеет погрешность до 10 градусов, которая совсем незначительна. Допустимый температурный интервал составляет 200-470°С. Гарантированный термоконтроль позволяет использовать прибор профессионально, не допуская погрешностей и не боясь испортить мелкие детали. Прибор имеет керамический нагревательный элемент, являющийся долговечным и универсальным.

В комплекте к этому аппарату нет дополнительных насадок, однако нужные жала можно с легкостью подобрать в магазине.

Замеченными мною минусами можно назвать не слишком большую мощность и габаритность устройства.

Цена: ₽ 2089

Лучшая керамическая паяльная станция

Для меня таковой является Зубр Профессионал 55334. Она универсальна и доступна каждому желающему. За счет значительной скорости нагрева, станция гарантирует быстрое и легкое спаивание. Аппарат идеально подойдет как профессионалам своего дела, так и новичкам, применяющих его исключительно для домашнего использования.

“Профессионал” компактный и удобный в использовании. Станция оснащена дисплеем, отображающим температуру и подсветкой, что очень удобно. Он обладает антистатической защитой, поэтому гарантирует сохранность чувствительных элементов и длительный срок эксплуатации самого прибора. Температурный интервал составляет 160-550 °С. Возможная погрешность – 10°С, что может оказаться недостатком в работе с особо чувствительными элементами.

Отдельно отмечу удобную подставку под паяльник, идущую в комплекте, а также наличие коврика для чистки.

Лучшая индукционная паяльная станция

В моем топе она представлена аппаратом Quick 202D ESD Lead Free. Это отличный прибор для настоящих профессионалов своего дела, гарантирующий быстрый и качественный монтаж и демонтаж. Он обладает высокой мощностью и является универсальным прибором, гарантирующим отсутствие таких проблем как перегрев или перенапряжение за счет использования импульсного источника питания.

Прибор удобный в управлении, характеризуется быстрым восстановлением температуры и диапазоном от 80 до 480°С. При завершении работы, аппарат самостоятельно переходит в сон, а затем быстро возвращается к работе. При всем этом, температурная погрешность составляет всего лишь 2°С.

Минусом этой паяльной станции могу назвать лишь высокую цену, однако она стоит своих денег.

Лучшая цифровая паяльная станция

Для меня это Yihua 992D, которая находится в среднем ценовом диапазоне и способна справиться с любой поставленной задачей.

Бесконтактная станция, основанная на работе термофена, характеризуется быстрым нагревом и стабильностью температуры, допуская погрешность лишь в 1°С. Антистатические данные позволяет безопасно работать с чувствительными деталями электронных приборов.

Сама станция изготовлена с использованием качественных компонентов, гарантирующих безопасное и длительное применение в бытовых или профессиональных целях. Прибор оснащен встроенным микрокомпьютером и удобным широким дисплеем, на котором можно увидеть все необходимые параметры.

Минусами прибора является возможность работы с устройством только при определенной температуре (0-40°С) и влажности менее 80%.

Фен из паяльника

Известно немало случаев, когда у домашних мастеров получалось изготовить прибор для пайки из обычного фена для сушки волос, строительного фена и даже паяльника. Но в последнем случае приходится производить серьёзные переделки. Дело в том, что паяльник изначально не имеет специальных устройств подачи воздуха, а создать их гораздо сложнее, нежели нагревательный элемент.

Вне зависимости от того, какое из перечисленных выше устройств вы решили использовать в качестве основы для изготовления прибора для пайки своими руками, вам необходимо позаботиться о том, чтобы готовый фен мог поддерживать заданную температуру.

Если вы нашли хороший строительный фен с термостатом, то будьте готовы внести в его конструкцию определенные изменения. А это неизбежно приведет к тому, что температурная шкала на нём не будет отображать реальные показатели, создаваемые прибором на печатной плате.

Поэтому советуем вначале протестировать ваш самодельный прибор для пайки при помощи контактного цифрового термометра. Если после многочисленных испытаний температура останется в диапазоне 190−240 градусов, то это означает, что ваш фен готов к работе. Если же вы наблюдаете некоторые отклонения, то придётся дополнительно поработать над его конструкцией и довести температурные показатели до оптимальных.

Сложнее всего изготовить прибор для пайки из паяльника. Дело в том, что здесь придётся не только стабилизировать температуру, но и каким-то образом решить проблему подачи воздуха, а для этого вам придётся всё делать с нуля.

• Для создания такого прибора для пайки вам понадобится нагревательный элемент, который располагают в стеклянной трубке, а уже через неё с другого конца будет подводиться воздух.
• От жала паяльника придется избавиться.
• Для надлежащей работы воздух должен поступать в трубку напрямую через спираль, которая, в свою очередь, будет его нагревать.
• Второй конец трубки должен быть немного длиннее первого. Впоследствии к нему вы подключите шланг для накачки воздуха. В качестве подходящих механизмов, на которые будет возложена такая задача, можно выбрать переделанный аквариумный компрессор, выполненный своими руками мех из пластиковой бутылки, или можно вообще отказаться от таких приспособлений и нагнетать воздух ртом.

Поскольку при создании такого фена возникает больше всего проблем (настройка температурного режима, отсутствие возможности регулировки интенсивности нагрева), вам придётся потратить на его изготовление немало времени и сил, но даже в этом случае вы не будете уверены, что такой фен будет поддерживать настроенные вами показатели. Лучше всего в качестве основы использовать обычный дешевый строительный фен, а паяльник вы можете использовать для других целей.