Как самому собрать паяльную станцию. Паяльная станция с феном своими руками из доступных деталей дома. На базе кулера
Современные детали для изготовления электронных приборов крайне чувствительны к перегреву, поэтому для их пайки многие самодельщики задумываются, как сделать паяльную станцию своими руками. Можно приобрести готовую станцию для пайки, но цена подобного изделия высокая. Это побуждает приступить к изготовлению небольшой установки самостоятельно.
Конструкции, предлагаемые мастерами, различаются по сложности исполнения. Некоторые специалисты предлагают настолько сложные конструкции, что повторить их работу сумеет только весьма искусный мастер. Для большинства пользователей нужны недорогие по комплектующим деталям и простые в исполнении конструкции.
Назначение
Чтобы создать современный гаджет или иное изделие, в основе которого используются микросхемы, нужно выполнить качественные швы в ограниченном пространстве. Пайка некоторых деталей производится при значительном усилении, даже под микроскопом. Только наличие паяльной станции дает возможность добиваться удовлетворительных характеристик в работе.
Покупные станции обязательно включают в состав несколько основных компонентов:
- Контрольно-управляющий модуль. Он помогает пользователю ориентироваться на режимы работы: сила тока, напряжение, температура жала, расход воздуха и ряд иных показателей.
- Паяльник, способный расплавлять определенный тип припоя. Перегрев гораздо выше заданных значений вызывает образование шлака, который не позволяет добиваться приемлемого качества.
- Пинцет с внутренним нагревателем способен помочь в монтаже и демонтаже микроэлементов и SMD-компонентов.
- Фен с терморегулятором для прогрева локального пространства и пайки групп контактов (микросхем) окажет помощь в сложном пространстве.
- Инфракрасный тепловой источник для прогрева большой площади на платах, а также групповой монтаж.
- Направленный тепловой излучатель для точечного нагрева пространства поможет выполнить миниатюрную работу.
- Приспособления для отсоса припоя после выпайки деталей.
- Вспомогательная арматура, держатели, специальные приспособления для пространственного соединения деталей. Антистатические устройства для мастера, а также коврики для размещения деталей и комплектующих.
Кроме перечисленного, станции комплектуются стойками для размещения инструмента с пружинными держателями. В зависимости от сложности и комплектации меняется цена на установку.
Цель и задачи применения
Паяльные станции используются в радиотехнике и сопутствующих направлениях производства и творчества. Пользователи применяют инструмент для выполнения разных видов работ.
- Пирография – выполнение рисунков с помощью тепловых приспособлений. Нагревая отдельные участки заготовок, добиваются изменения положения термопластичных элементов. Создаются композиции из пластиков одного цвета или многоцветные композиции.
- Сваривать пластики, при изготовлении корпусов, шкатулок или иных плоских и пространственных изделий.
- Выполнение монтажа, ремонта и иные целевые работы. Некоторые виды работ возможны только при использовании фенов, плавящих частицы пластика, не перегревая его.
- Для сборки электронных устройств и приборов.
- Пайки и монтажа электронных схем в электронике.
- Лужение и подготовка для сложного монтажа массивных деталей и узлов, соединяемых при расплавлении припоя.
- Для сварки в ограниченном пространстве.
- Пайкой SMD-компонентов, их монтажа и демонтажа на платах.
- Для усадки термоусадочной изоляции по завершении работ.
Обзор конструкций паяльных станций
Станции для пайки различаются по назначению, а также комплектации оборудования, входящего в их состав. Их классифицируют по основным параметрам.
Контактные станции
Подобные паяльные станции оборудуются паяльниками, которые взаимодействуют с расплавленными припоями. В их составе имеются сами паяльники со сменными жалами, а также блоки управления, поддерживающие заданный температурный режим.
Наиболее продвинутые конструкции автоматически включаются только в момент изменения положения паяльника в пространстве. Если его помещают на стойку, то питание отключается, нагрев прекращается.
Термовоздушные установки
Нагревать можно не только жало. Нагревается и поток воздуха, который используется для прогрева пространства. Они оснащены вентилятором (некоторые даже можно считать компрессорными) и нагревателем.
Подобный инструмент способен производить групповой монтаж и демонтаж. Сразу несколько контактов микросхемы припаиваются по всем точкам на плате. Аналогично при необходимости замены производится и демонтаж детали.
Наличие подобных инструментов позволяет эффективно использовать пространство при изготовлении компактных установок.
Инфракрасные приборы
У инструмента с кварцевым и керамическим нагревателями пайка выполняется бесконтактным способом. Сам инструмент используется только для нагревания области пайки. Жало не касается деталей и припоя.
ИК-излучатель расположен на удалении от зоны пайки. Он только прогревает ограниченную площадь в заданном месте.
Общие характеристики
Современная паяльная станция сочетает в своем составе несколько типов оборудования. Главное отличие от бытовых паяльников – это разогрев до заданных параметров. При необходимости легко изменить обрабатываемые пространства и величину нагрева.
Промышленные паяльные станции изготавливаются не только универсальными. Некоторые имеют узкое направление использования:
- для монтажа на удаленном расположении деталей;
- для демонтажа элементов;
- комбинированные устройства;
- ремонтные установки.
Наиболее развитые конструкции оснащены цифровыми регуляторами.
Аналоговые установки
Аналоговые паяльные станции оснащаются приборами с обратной связью. Их работа регулируется задаваемыми температурными интервалами. При получении сигнала, что достигнут предельный режим, происходит автоматическое отключение прибора.
Некоторые пользователи считают, что подобные устройства помогают выполнять быстрый и качественный монтаж электронных схем и установок.
Изготовление самодельной паяльной станции
Для самодельной паяльной станции необходимо приобрести:
- Розетку для подключения паяльника.
- Диммер – устройство для регулирования мощности подключаемых электрических приборов.
- Набор проводов и метизов для монтажа.
- Ламинированный ДВП для изготовления корпуса паяльной станции.
Остается разобраться, как сделать несложное устройство, которое поможет в дальнейшей работе. Кажется, что проще некуда.
Пошаговое изготовление установки
Чтобы изготовить простую паяльную станцию, нужны обычные паяльники. Мощность первого составляет 100 Вт, второй имеет нагреватель на 40 Вт.
Простое включение без промежуточного блока показывает, что на жале паяльника образуется нагар. Он происходит из-за перегрева жала в процессе нагревания. Нужно устройство, которое ограничит температуру нагрева. Для монтажа деталей на плате достаточно только расплавить припой. Застывая, он надежно соединит детали.
Приобретены основные комплектующие изделия: розетка для внутреннего монтажа; диммер, рассчитанный на 100 Вт.
У диммера имеются монтажные отверстия. Одно предназначено для соединения к общей сети, другое используется для подключения к инструменту.
Из ламинированного ДВП выпиливаются детали для изготовления корпуса. С помощью клеевого пистолета будет произведена сборка корпуса в единую пространственную конструкцию.
Прорезаны необходимые отверстия и производится спайка деталей. Прибор обретает нужный вид.
Нижняя крышка будет отъемной. Устанавливаются специальные клеммы, для винтов.
Остается установить детали внутрь корпуса паяльной станции.
После установки диммера выполняется монтаж розетки.
Устройство собрано. Нужно выполнить тестирование. Для удобства работы требуется градуировка.
Включение при установке диммера на максимальную мощность показывает, что перегрев не устранен. Нужно снижать силу тока, подаваемую на паяльник.
Чтобы градуировать паяльную станцию подключение выполняется через амперметр. Его соединяют последовательно нагрузке. Остается только контролировать значение силы тока, отмечая их на диммере.
Подводя контакт прибора в вилке паяльника, проверяют величину протекающего тока. Наблюдают за нагревом жала.
Для каждого измеренного значения наносят отметки на неподвижном диске диммера. В дальнейшем достаточно будет устанавливать разные режимы, чтобы контролировать работоспособность паяльника.
Градуируется весь неподвижный диск.
Для любого положения поворотного движка нанесены риски. Им соответствует определенная сила тока, а также и мощность, передаваемая на паяльник.
С помощью припоя определенной марки уточняются температурные значения. Каждой мощности соответствует своя температура разогрева жала.
Паяльная станция работает отлично. Припой на жале не выгорает. Он только расплавился.
Изготовлено работоспособное устройство.
Видео: паяльная станция своими руками.
Изготовление паяльной станции с феном
Для выполнения более сложных работ требуется более сложная паяльная станция. В ее комплекте будет не только паяльник для тонкого и глубокого монтажа. Для работы с группами контактов нужен фен. Он тоже будет создан в качестве дополнительного инструмента.
Пошаговое изготовление станции
Вот такой вид будет иметь блок управления. Цифровой индикатор покажет температуру разогрева жала и воздушного потока. Общий выключать, ручки управления помогут установить нужный режим.
Предусматривается использование паяльника на 24 В. Он приобретается в интернет-магазине. Нужно приспособить его для установки в паяльной станции. Для управления питанием в паяльнике используется шариковый включатель. При определенном положении шарики включают контакт, в другом положении питание отключается.
Выполняется установка включателя в корпус паяльника. Меняя положение шарикового контакта, проверяют его работоспособность. Теперь в определенном положении паяльника он выключится сам.
Подключается блок питания. Теперь контролируется нагрев по показаниям индикатора. С паяльником на 24 В основные работы завершены.
Электрический фен также рассчитан на 24 В. В комплекте к нему имеется схема подключения к блоку питания.
Паяльная станция выполняется по прилагаемым электрическим схемам. Параметры используемых деталей показаны на фото.
По приложенным схемам спаяна плата для управления режимами работы фена. Поворачивая один регулятор, добиваются изменения скорости вращения крыльчаток вентилятора. Другим регулятором меняется величина напряжения на нагревателе.
Передняя панель. Ее только вырезали из текстолита. Остается нанести недостающую информацию.
Внутри корпуса от дисковода выполнен монтаж основных элементов паяльной станции.
На пленке выполнена печать. Сама пленка с информацией крепится на двухстороннем скотче. Теперь передняя панель получает товарный внешний вид.
Производится тестирование рабочих режимов паяльника.
Включается фен. У него в комплекте имеется несколько наконечников. Они различаются по размерам.
Подставив руку, монтажник проверяет нагрев воздушного потока.
На дополнительной стойке будут размещаться инструменты паяльной станции. Зеленая ручка у обычного паяльника на 220 В.
Тестирование паяльника. Выполняется пайка SMD-компонента.
SMD-компонент припаян грамотно. Тонкий монтаж выполняется с помощью тонкого жала
Жало паяльника меняется довольно легко.
Более мощное жало помогает паять толстые провода.
Фен может прогреть площадку достаточно большого размера. Возможен групповой монтаж и демонтаж деталей.
Микросхема через 10 секунд отпаяна.
Тестирование паяльной станции завершено. Она готова к работе.
Паяльная станция помогает мастеру организовать выполнение сложных задач.
Ещё пару месяцев назад я даже и не задумывался о самодельной паяльной станции. Собирался покупать Lukey 702, но глянув на цены , так и не понял, за что отдавать 6...8 тысяч.
Недостатки Lukey:
- Мощность трансформатора слишком мала, трансформатор работает на пределе возможного.
- Низкое качество трансформаторного железа, он греется даже на холостом ходу, на некоторых станциях ещё и гудит.
- Неудобная настройка температуры (невозможно быстро накинуть 20-40-60 градусов).
- Дискретность установки температуры 1 градус, которая в реальности не нужна.
- В силовой цепи установлен сигнальный разъём (PS/2).
- Постоянная запитка от сети, даже когда паяльная станция не используется.
- Нет функции автоотключения.
- Высокая цена.
Список не маленький, поэтому я решил не покупать Lukey. Начал смотреть в сторону самодельных паялок. Готовые конструкции, чем-то не устраивали. Где-то автор пожалел транзисторов на индикаторы. Где-то через диодный мост прокачивают 2 ампера, и диоды раскаляются как утюги. Где-то автор прокачивает через кренки 35 вольт. В общем однозначно было решено - изобрести свой велосипед.
Итак, представляю Вашему вниманию паяльную станцию ZSS-01.
Основные функции:
- Удобная настройка температуры.
- Одновременная индикация текущей и заданной температур.
- Настраиваемый таймер автоотключения. После срабатывания таймера, станция самообесточивается.
- Обработка и индикация ошибок. После возникновения ошибки, станция самообесточивается.
- Нулевое потребление после самообесточивания.
- Сохранение настроек с использованием циклической записи/чтения.
Схема паяльной станции:
Теперь подробно расскажу про каждый узел схемы.
Узел индикации.
Содержит два семисегментных индикатора. Первый индикатор отображает текущую температуру паяльника, второй - заданную. Индикаторы можно использовать как с общим анодом, так и с общим катодом, установив соответствующую прошивку. Индикаторы подключены через буферную микросхему
для снижения нагрузки на порты микроконтроллера. Вместо буфера можно поставить 12 транзисторов, но мне кажется, микросхема и паяется проще,
и разводка платы упрощается, и стоит она дешевле, чем горсть транзисторов. Также узел индикации содержит пищалку, которая пищит при
возникновении ошибок, а также издаёт щелчки при нажатии кнопок. Пищалка использована обычная, без встроенного генератора. Я поставил пищалку
от древней материнской платы. Микроконтроллер генерирует меандр, затем меандр проходит через буферный транзистор и поступает на пищалку.
Узел питания.
Особенностью данной паяльной станции является возможность самообесточивания. Первичная обмотка трансформатора подключена к сети через нормально разомкнутые контакты реле. Когда станция отключена, контакты реле разомкнуты и трансформатор обесточен. Для запуска паяльной
станции надо нажать на кнопку "ON", которая кратковременно шунтирует контакты реле. На первичную обмотку поступает напряжение,
микроконтроллер запускается. После запуска МК включает реле, шунтируя кнопку. Трансформатор остаётся запитанным до тех пор, пока
микроконтроллер не отключит реле. Таким образом, после отключения питания, потребление устройства становится равным нулю, отпадает
необходимость использования дежурного источника питания (трансформаторы с дополнительными обмотка
ми, итд).
Самообесточивание происходит при:
- Нажатии кнопки "OFF" на передней панели.
- Срабатывании таймера автоотключения.
- Отсутствии нагрева паяльника.
- Перегреве паяльника.
Вторичная обмотка трансформатора выдаёт 24 вольта. После выпрямления и фильтрации, напряжение поднимается до 34 вольт. Для питания микроконтроллера использован импульсный преобразователь LM2596S-ADJ, понижающий напряжение до 5 вольт. На случай пробоя встроенного ключа преобразователя, на выходе установлен супрессор, снятый с платы жёсткого диска.
Узел измерения температуры.
Для сборки станции я купил паяльник от Lukey 702. В качестве термодатчика используется родная термопара K-типа, расположенная в кончике нагревателя. Для усиления напряжения с термопары используется ширпотребный операционный усилитель LM358. Коэффициент усиления ОУ подобран
таким образом, чтобы выходное напряжение 5 вольт соответствовало 1023 градусам, при этом 1 квант АЦП будет равен 1 градусу. Использованный
ОУ не имеет Rail-to-Rail выхода, поэтому максимальная измеряемая температура будет примерно 800 градусов. Рабочий диапазон температур
станции от 100 до 450 градусов, поэтому измерение до 800 градусов меня устраивает. После сборки станции необходимо произвести калибровку
температуры при помощи подстроечного резистора.
Узел управления нагревателем.
Здесь всё просто. Микроконтроллер включает оптопару. Оптопара открывает симистор. Симистор коммутирует нагреватель ко вторичной обмотке трансформатора. ШИМ регулировка не используется, выполняется только включение/отключение нагревателя, так называемый "ключевой режим".
Узел кнопочного управления.
Для управления используется 1 силовая и 5 сигнальных кнопок. Для того, чтобы не портить внешний вид паяльной станции, всё кнопки были использованы одинаковые - силовые. Всё управление сводится к включению/отключению питания, настройке температуры, и настройке таймера
автоотключения. При удерживании кнопок выполняется ускоренный перебор значений.
Теперь расскажу про дополнительный функционал.
Таймер автоотключения.
Позволяет задать временной интервал от 1 до 255 часов, по истечении которого паяльная станция самообесточится. Также имеется возможность отключения таймера. Для этого необходимо установить временной интервал, равный 0. Для входа в режим настройки таймера, необходимо
одновременно зажать кнопки "-20" и "+20", и не отпуская их включить станцию кнопкой "ON". На первом индикаторе отобразится буква "A",
подтверждающая вход в режим настройки автоотключения, а также прозвучит звуковой сигнал. Кнопки "-20" и "+20" нужно отпустить. На втором
индикаторе отобразится количество часов, которое можно изменять кнопками "-5" и "+5", при этом изменение будет происходить по 1 часу на
каждое нажатие. Для сохранения изменений необходимо нажать кнопку "OFF", при этом паяльная станция самообесточится.
Защита от ненагрева паяльника / КЗ термодатчика.
При включении паяльная станция отсчитывает 1 минуту, после чего включается постоянный контроль температуры паяльника. Если температура ниже 80 градусов (например при обрыве нагревателя), на индикатор высвечивается ошибка "Err 1", звучит продолжительный звуковой сигнал, и станция
самообесточивается. Также данная ошибка будет возникать при коротком замыкании термодатчика.
Защита от перегрева паяльника / обрыва термодатчика.
Защита от перегрева может пригодиться, например, при пробое управляющего симистора. Паяльник раскаляется до 470 градусов, срабатывает защита. На индикаторе высвечивается ошибка "Err 2", звучит продолжительный звуковой сигнал, и паяльная станция самообесточивается. Также
данная ошибка будет возникать при обрыве термодатчика, благодаря подтягивающему резистору на входе измерительного узла.
Сохранение настроек.
Структура с настройками занимает 3 байта. Микроконтроллер ATmega8 содержит 512 байт EEPROM памяти. Так как размер памяти позволяет сохранить 170 структур, был реализован алгоритм циклической записи/чтения настроек. Алгоритм работает следующим образом. После включения питания, в
памяти ищется последняя непустая структура, из неё считываются настройки. Перед отключением питания, ищется первая пустая структура, и в неё
записываются настройки. Таким образом, при каждом сохранении, настройки записываются в следующую структуру, и так 170 раз. Когда все
структуры заполнятся и кончится свободное место, произойдёт полное стирание памяти, и настройки запишутся в первую структуру. И так по кругу. Применение данного алгоритма позволяет продлить ресурс памяти в 170 раз, а также способствует равномерному износу ячеек.
Теперь немного расскажу о внутренностях станции. Трансформатор использован вот такой:
Фото основной платы в процессе сборки.
Конструктивно паяльная станция состоит из двух плат.
На плате индикации расположены только семисегментные индикаторы.
Один провод не подключен, т.к. не используется точка.
Все остальные компоненты находятся на основной плате.
Размеры плат подогнаны под использование заводского пластикового корпуса B12, имеющего размеры 200x165x70 мм.
Внутренности.
Вот что получилось в итоге. Вид спереди.
Вид сзади. Для подключения паяльника я поставил какой-то советский разъём.
Настройка таймера автоотключения.
Индикация ошибки.
Подведём итоги.
В целом самоделкой доволен. Можно не напрягаясь прибавить 20...40 градусов, и не опасаться за оставленный без присмотра включенный паяльник. Некоторые компоненты были в наличии, кое-что пришлось купить. Список затрат:
- Паяльник от Lukey 702 === 1013 руб
- Трансформатор тороидальный ТТП-60 (2х12В, 2.2А) === 800 руб
- Симистор BTA25-800 === 105 руб
- Оптопара симисторная MOC3063 === 26 руб
- Семисегментный индикатор FYT-3631 === 46+46 руб
- Жало Hakko 900M-T-3C === 500 руб
- Скотч двусторонний === 75 руб
- Доставка === 189+175 руб
В итоге станция мне обошлась в 2975 руб.
Планы на будущее:
- Вместо реле поставить симистор.
- Сделать автоматический выбор типа используемого термодатчика (термопара или терморезистор).
- Поменять нагреватель на керамический.
- Переднюю панель сделать матовой, чтобы не бликовала.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Плата индикации | |||||||
HG1, HG2 | Семисегментный индикатор | FYT-3631BD | 2 | В блокнот | |||
Плата основная | |||||||
DA1 | DC/DC импульсный конвертер | LM2596 | 1 | В блокнот | |||
DA2 | Операционный усилитель | LM358 | 1 | В блокнот | |||
DD1 | МК AVR 8-бит | ATmega8 | 1 | В блокнот | |||
DD2 | ИС шинного приемника, трансмиттера | SN74HC245 | 1 | В блокнот | |||
U1 | Оптопара | MOC3063M | 1 | В блокнот | |||
VS1 | Симистор | BTA25 | 1 | В блокнот | |||
VDS1 | Диодный мост | W04M | 1 | В блокнот | |||
VD1 | Выпрямительный диод | FR103 | 1 | В блокнот | |||
VD2 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 1 | В блокнот | |||
VD3 | Выпрямительный диод | BAV99 | 1 | В блокнот | |||
ZD1 | Защитный диод | SMBJ5V0CA | 1 | В блокнот | |||
VT1, VT2 | Биполярный транзистор | C945 | 2 | В блокнот | |||
HA1 | Звуковой излучатель | DBX05A | 1 | В блокнот | |||
FU1 | Предохранитель | 5A | 1 | В блокнот | |||
FU2 | Предохранитель | 1A | 1 | В блокнот | |||
K1 | Реле | JW1FH-DC12V | 1 | В блокнот | |||
L1 | Катушка индуктивности | 120 мкГн | 1 | В блокнот | |||
L2 | Катушка индуктивности | Ферритовая бусинка 0805 | 1 | В блокнот | |||
R1 | Резистор | 680 Ом | 1 | 2 Ватт | В блокнот | ||
R2 | Резистор | 3.01 кОм | 1 | 1% | В блокнот | ||
R3 | Резистор | 1 кОм | 1 | 1% | В блокнот | ||
R4 | Резистор | Перемычка 1206 | 1 | В блокнот | |||
R5, R6 | Резистор | 360 Ом | 2 | В блокнот | |||
R7, R18, R19, R21, R22, R24, R25, R26, R27, R28 | Резистор | 330 Ом | 10 | В блокнот | |||
R8, R20 | Резистор | 100 кОм | 2 | В блокнот | |||
R10, R11, R12, R13, R14, R15 | Резистор | 10 кОм | 6 |
Для создания неразъемных соединений применяют несколько технологий. Одна из них это пайка. От традиционной сварки ее отличают низкие температуры, соединение между собой выполняют с помощью специального материала – припоя. В процессе пайки, расплавленный припой наносят на соединяемые детали, по мере остывания, он затвердевает и заготовки соединяются между собой.
Пайку выполняют с использованием различных устройств – электрического паяльника, паяльной станции и пр.
Принцип работы и общие характеристики
Паяльная станция, а иногда ее называют станком или установкой это устройство, которое широко применяют и в быту, и в электронике, и электротехнике. Основное предназначение этого оборудования – групповая или единичная пайка деталей.
В конструкцию этого оборудования входят следующие компоненты:
- Блок управления, который контролирует рабочие параметры работы устройства.
- Паяльник, предназначенный для выполнения пайки.
- Пинцет, участвующий в сборке/разборке элементов, устанавливаемых на печатную плату.
- Фен, который предназначен для нагрева сборочного места. Его можно использовать для выполнения как единичных, так и групповых операций.
- Источник тепла, используемый для нагрева печатной платы для определенной в технологическом процессе температуры.
- Прибор для удаления лишнего олова.
- Вспомогательную оснастку – подставки и пр.
- Браслеты, которые снимают статическое напряжение.
Самые простые станции включают в себя паяльники, контролирующего прибора и подставки под паяльник. Ключевое отличие станции с феном от традиционного паяльника заключается в том, использование этого станка позволяет не только соединять между собой детали, но, при этом оптимизировать температурный режим. В состав станции входят различные приспособления, которые не только повышают производительность, но и обеспечивают безопасность работника.
И конечно нельзя забывать то, что паяльные станции с феном оснащены приспособлением для снятия статического напряжения.
Характеристики, а так же принципы работы станции с феном не отличаются большой сложностью, и это позволяет, соорудить паяльную станцию с феном своими руками.
Рекомендации по сборке самодельной паяльной станции с феном
Ключевое требование, которое можно предъявить к самодельной паяльной станции с феном можно сформулировать следующим образом – она должна обеспечить поток воздуха разогретый до температуры не менее 850 ⁰C. При этом мощность нагревательного элемента в паяльной станции не должна превышать 2,6 кВт.
Кроме этого, все компоненты этого паяльного станка с феном не должны иметь высокую стоимость и быть доступными. Кстати, бытовые фены не отвечают ни одному этому требованию. Чаще всего домашние мастера стремятся изготовить или ручной, или стационарный термофен.
Как ни странно, стационарное изделие собрать легче. Это вызвано следующими причинами – ни кто не ограничивает мастера в габаритно – весовых характеристиках. Нет необходимости в изготовлении пистолетной рукояти, которая необходима для управления прибором.
Термофен, в стационарном исполнении работает следующим образом – излучатель тепла стоит неподвижно на рабочем столе, а перемещать необходимо деталь. Такое решение приводит к осложнениям во время выполнения пайки. Для повышения эффективности пайки, целесообразно использовать ручной паяльник (термофен). Такой прибор должен иметь небольшие размеры, а управлять им можно незащищенными руками.
Один из главных вопросов, который встанет перед мастером, решившимся собрать паяльную станцию своими руками, звучит примерно так, какой нагревательный инструмент целесообразно использовать. Как уже отмечалось, компоненты из которых состоит бытовой фен не отвечают требованиям, которые предъявляются к устройствам этого типа. Поэтому, использовать их при создании самодельной паяльной станции недопустимо.
Практика создания самодельных станций говорит о том, что самый оптимальный вариант – это самостоятельное изготовление нагревателя из нихромовой проволоки. Ее сечение должно находится в диапазоне от 0,4 до 0,8 мм. При этом надо понимать, что использование проволоки большего сечения позволит обеспечить больший запас мощности, но получить при этом необходимую для работы температуру будет довольно сложно.
По определению нагреватель не должен быть большим. Для этого нагревательная спираль не должна превышать 4 – 8 мм, по внешнему диаметру. В качестве основания, на котором будет зафиксирован нагревательный элемент необходимо, использовать материал с высокой стойкостью к воздействию высокой температуры. Это может керамика. Кстати, вполне может подойти деталь такого плана, устанавливаемая в бытовом фене.
В качестве нагнетателя можно установить вентилятор небольшого размера. Кстати, его тоже можно снять со старого фена.
Вентилятор должен обеспечить поток воздуха в пределах 20-30 литров в минуту. Еще один вариант – воздушный компрессор для аквариумов. Для повышения его производительности необходимо дополнить его ресивером. Для него можно использовать обыкновенную пластиковую бутылку.
Изготовление корпуса для фена можно выполнить исходя из нескольких вариантов. Можно использовать материалы, которые показывают высокую стойкость к воздействию температуры, например, керамику, но такое решение приведет к удорожанию конструкцию. Можно ее удешевить, используя частичную теплоизоляцию канала, по которому продвигается горячий воздух.
Для корпуса самостоятельно изготавливаемого термофена можно использовать корпус от бытового прибора. Существуют некоторые условия – так, корпус должен быть достаточно объемным, а сопло необходимо выполнять из термостойких материалов или из металлов.
Другая забота, которая встанет перед мастером, это обеспечение работоспособности устройства. В частности, в конструкцию самодельного устройства должен входить пусковой механизм (выключатель) и элемент, отвечающий за регулировку параметров потока воздуха, а именно скорости его движения и его температуры. Для решения этих задач в электрической схеме должны быть установлены реостаты, которые позволяют выполнять плавную настройку мощности.
Сборку изделия начинают с изготовления спирали. При ее намотке необходимо учитывать, что ее сопротивление должно находиться в районе от 75 до 95 Ом. Спираль должна быть намотана на надежный изолятор, а сверху ее необходимо закрыть изолятором, например, асбест или стекловолокно. После сборки этого узла концы спирали должны выходить наружу.
Готовый элемент должен быть установлен в предварительно подготовленный канал корпуса, то есть он должен быть выложен слоем тепловой изоляции. После установки спирали на место ее можно соединять с силовой проводкой, в состав, которой входит выключатель.
ВАЖНО! При выполнении работ необходимо постоянно помнить о тепловой изоляции.
В тыльной части корпуса необходимо смонтировать воздушный нагреватель. Если габариты нагнетателя не позволяют установить его в корпус, то вполне возможно его закрепить с внешней стороны. Для подачи воздуха необходимо присоединить воздуховод.
Правила пользования и техника безопасности
При работе необходимо строго соблюдать технику безопасности и правила использования подобных устройств. Во-первых, необходимо соблюдать противопожарную безопасность.
При работе недопустимо резко изменять температуру в нагревательном элементе.
Во время работу необходимо соблюдать осторожность и не допускать касания нагретых элементов. Недопустимо попадание влаги на корпус и внутрь термофена.
Насадки можно заменять только после того, как фен остынет.
Рабочее место должно хорошо проветриваться.
Схема паяльной станции своими руками, элементная база
Ключевой инструмент паяльной станции является паяльник. Если при самостоятельной сборке станции можно использовать какие-то элементы, снятые, например, с отслуживших свой срок бытовых приборов. То паяльник без всяких споров должен быть новый. Многие мастера отдают предпочтение изделиям Solomon и некоторым другим.
После подбора паяльника можно приступит к выбору диодного моста для электрической схемы и трансформатора. Для того, что бы получить напряжение в 5 В необходим линейный стабилизатор с хорошим охлаждением. В качестве альтернативного варианта можно рассмотреть использование трансформатора, у которого есть в наличии обмотка, которая необходима для обслуживания цифрового блока.
Принципиальную схему самодельного устройства можно поискать на специализированных форумах.
Назначение кнопок и варианты прошивки
На передней панели станции должны быть установлены кнопки управления, отвечающие за исполнение следующих функций:
- Понижение/повышение температуры с определенным шагом, например в 5 или 10 градусов.
- Установку заранее подобранных режимов.
Вместо кнопок управления можно использовать внешний прибор (программатор) или выполнить прошивку внутри схемы. Настроить температуру довольно просто.
Регулятор температуры низковольтных паяльников
Новички могут попробовать свои силы собрав упрощенную схему. По сути – это та же станция, только с ограниченными возможностями. Так как в ней будет несколько другая начинка. Она может работать с 12-ти вольтовыми паяльниками или устройств собранных на основании микропаяльника.
В основании такой схемы лежит устройства регулятора сетевого паяльного устройства. Она имеет 16 уровней настройки параметров температуры.
Паяльная станция – своими руками
Паяльная станция : несложная схема, доступные радиодетали, доступно начинающим радиолюбителям
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта.
Сегодня, я расскажу Вам, как самостоятельно сделать паяльную станцию из доступных радиодеталей. Эта конструкция доступна для повторения как опытным, так и начинающим радиолюбителям.
Для качественной пайки
, своих конструкций, в домашних условиях, требуется установка точной температуры жала паяльника. Это один из самых важных параметров для паяльника. Температура жала должна быть ниже, чем температура горения канифоли и выше температуры ее кипения, и плавления олова.
Радиолюбителям
, имеющим низковольтный электропаяльник со встроенной термопарой и четырехпроводным кабелем для подключения к устройству регулирования температуры, рекомендую изготовить простой стабилизатор температуры жала. Мной был выбран для этой цели паяльник, от паяльной станции – HAKKO – 907.
О температуре жала паяльника:
Температура жала – определяет качество пайки. Температуру, как правило, регулируют по таянью канифоли…. Она должна кипеть, но не гореть. На жале хорошо отрегулированного паяльника канифоль кипит, но не горит. Кипящая канифоль – приятно пахнет, быстро испаряется, но не оставляет на жале сгоревших остатков черного цвета.
Некоторые данные Паяльной станции:
1.
Выход на раб.темп. – 225град.- 50сек.
2.
Поддержка темп.(интервал между включ. и выключ.) – 4 град.
3.
Выставленная шкала регулировки 26-320 град (если регулятор выставить на минимум, паяльник остывает до комнатной темп. и выключается)
4.
Калибровка термопары паяльника в сравнении с показаниями мультиметра 3-4 град.
5.
Паяльник 24в/50w – HAKKO 907, со сменными жалами (практически можно вставить любое – медь, керамику или вечное)
В устройстве применены широко распространённые комплектующие.
Никаких ограничений по замене малосигнальной части схемы – нет.
В качестве измерителя (индикатора) температуры, я применил микросхему ICL7107 (КР572ПВ2А) и семисегментные индикаторы – SA04-11 (Красные с общ. анодом)
Силовые элементы лучше применять с допусками по напряжению и по току, соответствующими питающему напряжению и мощности потребителя – нагревателя паяльника (50 W).
Скачать файлы печатных плат (в формате SPL.6):
(69.0 KiB, 6,284 hits)
(72.0 KiB, 4,970 hits)
Паяльная станция с феном своими руками – довольно простое, но очень полезное устройство. С его помощью можно осуществлять ремонт радиодеталей и других изделий в домашних условиях. Данное приспособление станет достойной заменой дорогостоящему оборудованию, покупка которого не всегда целесообразна.
Принцип работы и общее описание
Паяльной станцией называют особое устройство, которое отличается широким спектром применения в электротехнике. При помощи данного агрегата можно осуществлять индивидуальную или групповую пайку деталей.
Самодельная паяльная станция способна нагреть до высоких температур металлические отводы и пластик. Она имеет очень простую конструкцию и принцип работы, поэтому для ее изготовления не нужно быть профессионалом.
Размягчение материалов происходит путем их обдува горячим воздухом. Для этого в процесс включается специальная нагревательная спираль. Такие устройства характеризуются высокой точностью направления воздушных масс. Поэтому созданную своими руками паяльную станцию с феном можно относить к категории полупрофессионального оборудования.
Конструкционные особенности
Если решено создать паяльную станцию с феном своими руками, нужно разобраться в ее конструкции. Ее основными составляющими компонентами называют:
- блок управления. Контролирует все основные рабочие параметры агрегата;
- паяльник. Непосредственно принимает участие в процессе пайки;
- пинцет. Необходим для выполнения сборки и разборки деталей, которые устанавливаются на печатную плату;
- фен. Важное устройство, производящее нагрев узлов, которые собираются;
- источник тепла. Продуцирует тепловую энергию, необходимую для эффективного протекания всех технологических процессов;
- устройство для удаления ненужного олова;
- различные вспомогательные предметы;
- браслеты для снятия статического напряжения.
Самые конструктивно простые паяльные агрегаты представляют собой комплект из паяльника, контролирующего прибора и подставки. При помощи таких специализированных станций удается не только произвести пайку, но и максимально оптимизировать данный рабочий процесс. В их состав входят детали, позволяющие повысить производительность и обеспечивающие высокую безопасность во время работы.
Технология изготовления паяльной станции из подручных средств
Человек, который владеет элементарными знаниями в области электротехники, сможет собрать паяльную станцию своими руками. Для этого необходимо следовать простым инструкциям, приведенным ниже.
Общие требования к самодельному оборудованию
К самодельному агрегату с феном предъявляются конкретные требования. Он должен обеспечить создание потока воздуха, нагретого до 850°С. Мощность нагревательного элемента не должна превышать 2,6 кВт.
При выборе комплектующих к станции необходимо отдавать предпочтение тем, что имеются в наличии или отличаются невысокой стоимостью. Поэтому целесообразно изготавливать ручной или стационарный агрегат с феном. Последний работает таким образом, что излучатель тепловой энергии находится неподвижно, при этом сама деталь движется. Данный принцип работы создает определенные трудности при осуществлении пайки.
Чтобы повысить эффективность производимых работ, желательно использовать ручной агрегат. Он имеет небольшие размеры и вес, что облегчает эксплуатацию.
Особенности создания нагревателя
Специалисты рекомендуют самостоятельно изготовить нагреватель их нихромовой проволоки. Она должна иметь диаметр в пределах 0,4-0,8 мм. Необходимо понимать, что большой размер проволоки придаст ей огромный запас прочности, но утруднит достижение оптимальной температуры. Поэтому нецелесообразно применять для этого слишком крупную нить.
Внешний диаметр сформированной нагревательной спирали должен составлять 4-8 мм. Для фиксации созданной детали используют специальное основание, которое устойчиво к воздействию высоких температур. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение керамике. Такое основание можно изъять из обычного бытового фена.
Технология формирования нагнетателя горячего воздуха
Чтобы созданная самодельная станция работала эффективно, необходимо оснастить ее вентилятором небольших размеров. Его можно изъять со старого фена или другого ненужного бытового прибора. Вентилятор должен обеспечивать воздушным потоком в 20 л/мин.
Допускается применение воздушного компрессора, который обычно ставят на аквариумы. Чтобы агрегат работал более эффективно, его дополняют ресивером. Для этой цели можно взять обычную пластиковую бутылку.
Формирование корпуса станции с феном
Для создания корпуса паяльной станции необходимо использовать термостойкие материалы. Это можно сделать несколькими способами, используя такие варианты:
- керамика. По обеспечению безопасности отличное, но очень дорогое решение;
- частичная теплоизоляция канала, по которому передвигается нагретый до высоких температур воздух;
- старый корпус от любого бытового прибора. Должен быть объемным и не подвергаться разрушению от высокой температуры.
Сборка и обеспечение работоспособности оборудования
Чтобы созданная паяльная станция работала эффективно, в ее конструкцию добавляют включатель и устройство для регулировки основных рабочих параметров. Последний агрегат должен задавать оптимальную температуру воздуха и скорость его перемещения. Чтобы добиться данной цели, в состав оборудования включают реостаты. С их помощью можно осуществить плавную регулировку мощности.
Создание станции необходимо начинать с формирования спирали. Ее наматывают на качественный изолятор и сверху накрывают стекловолокном. Концы спирали в результате должны выходить наружу. Полученную деталь укладывают в корпус с готовой теплоизоляцией. Спираль в последующем соединяют с силовым проводом, к которому подключен выключатель. С тыльной стороны корпуса монтируют нагнетатель воздуха.
Каких ошибок можно избежать в процессе сборки?
Сделанная своими руками паяльная станция не может состоять только из нагревательной спирали и вентилятора. Данный прибор нельзя смастерить из простого фена. В таком случае он не сможет расплавить даже олово. Поэтому забывать о дополнительном оснащении не стоит.
С целью увеличения температуры нагрева не нужно уменьшать частоту вращения вентилятора и диаметр выходного отверстия. Это приведет только к расплавлению корпуса и выходу из строя других составляющих деталей оборудования.