«Юный паяльник»: как грамотно выбрать паяльную станцию

Обзор станции и советы по бесконтактной пайке

Индукционная паяльная станция

Модель с отдельным компрессором соединяется толстым шлангом, который создает определенные неудобства при выполнении особо точных рабочих операций. В паяльнике с вентилятором обозначенная проблема отсутствует. Однако встроенные компоненты значительно увеличивают вес конструкции.

Комбинированная модификация

На этом снимке представлена комбинированная станция. Кроме фена, здесь имеется классический паяльник. Этот набор пригодится для качественного воспроизведения сложных технологий. В частности, термовоздушным блоком подогревают отдельные участки для ускорения пайки. В расширенной комплектации добавляют устройства для отсасывания дыма, припоя.

Насадку сложной формы применяют для локализации рабочей зоны

Выбор паяльной станции для работы

Радиолюбители и профессиональные пайщики часто задаются вопросом — как правильно выбрать качественную паяльную станцию. Ответ на него неоднозначен, ведь это зависит от многих факторов. В первую очередь нужно определиться со своими потребностями: существуют паяльные станции для профессионалов (они отличаются наличием «умных» систем управления, скоростью прогрева паяльника, надежностью работы), а также станции для любителей.

Выбираем паяльную станцию для работы

Еще один немаловажный фактор — бюджет. Простейшие паяльные станции могут стоить от двух тысяч рублей, но их функционал ограничен. Более дорогие, профессиональные станции могут стоить даже сорок тысяч рублей. Выбор здесь очевиден: тем, кто не так часто занимается пайкой, подойдут недорогие китайские станции. Профессионалам и серьезным любителям стоит задумать о более дорогих станциях: работать с ними удобнее и легче, и они отказоустойчивы. Хорошая станция может годами использоваться в течение нескольких часов без перерыва, и от этого качество работы не ухудшится.

Любители могут обойтись только контактной паяльной станцией — при достаточной сноровке ее можно использовать и для демонтажных работ. Тем, кто серьезно занимается электросхемами, лучше иметь еще и бесконтактную станцию для работы с большими микросхемами и демонтажа элементов с плат.

Особенности классификации паяльного оборудования

В зависимости от назначения паяльной станции, ее комплектация может включать устройства для проведения узкоспециализированных операций.

Именно комплектационный набор определяет, в конечном счете, классификацию оборудования для пайки.

Паяльная станция бывает:

• термовоздушной — этот вид устройств оборудован феном и предусматривает пайку горячим воздухом;

• индукционной — представляет собой миниатюрное, но очень мощное и выносливое устройство;

• импульсной — применяется для монтажа и демонтажа любой современной схемы;

• инфракрасной — наряду с газовыми паяльниками это лучшая возможность самостоятельно отремонтировать мобильный телефон или планшет.

У аналоговых станций температура стабилизируется следующим образом:

• Нагревательный элемент работает, пока сердечник паяльника не нагреется до определенной температуры, далее питание отключается.
• При снижении температуры ниже определенной границы нагревательный элемент подключается и начинает нагревать жало паяльника.

За функционированием паяльника следит электромагнитное реле, которым управляет электроника и термодатчик. Преимуществом аналоговой управляющей системы паяльной станции является низкая стоимость. Недостатком является низкая точность работы, приводящая к чрезмерному нагреву жала паяльника. Отсюда возникают другие проблемы: перегрев радиодеталей, частая смена жала.

Цифровая станция пайки работает за счет управления нагревателем с помощью PID-регулятора, который управляется с помощью программы, заложенной в микроконтроллере. Цифровой способ контроля значительно точнее аналогового.

Индукционные устройства

В этом виде паяльной станции жало паяльника нагревается за счет индукционной импульсной катушки, действующей от колебаний высокой частоты, которые образуют в покрытии из ферромагнетика вихревые токи. Нагревание осуществляется до температуры, называемой точкой Кюри. После этого магнитные свойства ферромагнетика меняются и нагрев прекращается.

Бесконтактные станции

Такие устройства используются для ремонтных и демонтажных работ со схемами, а также для замены микросхем с большим количеством выводов.

Бесконтактная станция для пайки бывает инфракрасной, термовоздушной или комбинированной, в зависимости от принципа работы.

Инфракрасная станция включает в себя нагревательный элемент в виде инфракрасного керамического или кварцевого излучателя. По сравнению с термовоздушными паяльными станциями у инфракрасных станций есть свои достоинства: -разрешается работа со сложнопрофильными компонентами; — не нужно искать насадку для фена под определенную микросхему; — радиодетали во время пайки не сдуваются воздухом с платы; — равномерное нагревание места пайки.Стоит отметить, что инфракрасные станции имеют высокую стоимость, и являются профессиональным оборудованием. Начинающими любителями радиоэлектроники они применяются редко.

Паяльная станция с феном (термовоздушная). Контактные станции являются монтажными, а для демонтажа радиодеталей с большим числом выводов, как микросхемы, они не подходят. Для этого применяется специальное оборудование с термофеном. В отсутствии такого оборудования радиолюбители иногда используют промышленный фен или газовую горелку. Но это не профессиональный инструмент, который не позволяет добиться хорошего качества работы. Слишком мощная струя воздуха может сдуть радиодетали с платы. Поэтому лучше применять специально предназначенное для этого оборудование.Изображенная модель станции оснащена цифровыми контроллерами. Такое оборудование стоит больше простых моделей. Чаще всего фены комплектуются регулирующими поток воздуха насадками.

Комбинированные паяльные станции сочетают в своем устройстве другие виды оборудования, например, термофен и паяльник.

Демонтажные станции

В конструкцию этого вида оборудования входит компрессор, действующий на всасывание. Нагретый припой с поверхности всасывается в отдельную емкость.

• Лампы для подсветки.
• Дымоуловители.
• Демонтажные пистолеты.
• Вакуумные пинцеты.
• Тепловые излучатели для разогрева монтажной платы.
• Фен для локального нагрева.
• Термопинцет для установки и демонтажа миниатюрных деталей.

Особенности паяльной станции с феном

Головное устройство — управляющий блок. В него входит общий включатель прибора и регулятор температур. Кроме того, внутри располагается трансформатор, так как на нагреватель идет электронапряжение 12-24 В. Благодаря ему получается отрегулировать требуемый температурный режим, ведь он зависит от того, какое напряжение поступает на жало.

Также, у управляющего блока, есть режимы запоминания температуры и программирования клавиш.

Есть как простые станции, оборудованные стандартным контактным электропаяльником, так и профессиональные. Они могут иметь в конструкции разные специальные паяльные инструменты.

Станции с термофеном работают по принципу функционирования строительного фена и нагревают припой горячей воздушной струей. Такой аппарат подходит для работы с микросхемами или сложными SMD-элементами.

Принципы выбора паяльных устройств

Современное оборудование для пайки предназначено для выполнения качественного соединения элементов

И для того чтобы оно могло наиболее эффективно справляться с этой задачей, при его выборе необходимо обращать внимание на следующие конструктивные и технические особенности:

Тип нагревательного элемента. На сегодняшний день в магазинах можно приобрести два вида паяльных устройств в зависимости от используемого в них типа нагревателя — керамические и нихромовые. Керамическим нагревателям требуется минимум времени для нагрева, однако, они отличаются неустойчивостью к неравномерному прогреву и могут треснуть. Однако если паяльное оборудование оснащено системой термостабилизации, то такие нагреватели могут демонстрировать хорошую теплоотдачу, высокую мощность и долговечность. По сравнению с ними нагреватели из нихрома не обладают столь длительным сроком службы, поэтому выбирать их следует, если прибором для пайки планируется пользоваться нечасто. Главное достоинство нагревателей из нихрома — более низкая цена по сравнению с керамическими.
Диапазон регулируемых температурных режимов.
Скорость разогрева.
Мощность. Для обеспечения качественной работы паяльного оборудования необходимо учитывать цели его использования. Если говорить конкретнее, то нужно учитывать тип пайки, который нужно выполнить, а также компоненты, с которыми предстоит работать

Исходя из этого, становится понятно, что именно на мощность нужно обращать в первую очередь внимание при выборе станции. Особенно об этом следует помнить тем покупателям, которые выбирают оборудование для ремонта чувствительных видов аппаратуры — навигаторов, планшетов и пр.
Напряжение.
Эргономические параметры — форма, размеры и вес.

А также не следует оставлять без внимания и объективные факторы, которые смогут помочь в выборе подходящего устройства для пайки:

• Если исходить из действующих в мире стандартов, то все работы, связанные с изготовлением и ремонтом электроники, должны проводиться с использованием метода бессвинцовой пайки. Поэтому в выбираемом оборудовании максимальный температурный режим не должен превышать отметку 250 градусов Цельсия.
• Расположение микросхем в корпусе типа BGA. На первый взгляд может показаться, что в этом есть определенный смысл, ведь так можно уменьшить габариты изделия. Но в то же время возникает и негативный момент — пайка становится более трудоемкой операцией из-за труднодоступности компонентов.

Термовоздушные паяльные станции

Контактные паяльные станции – это не самые современные агрегаты. Обычно в комплекте к такой паяльной станции идет одно коническое медное жало, однако большинство моделей позволяют расширить комплект и докупить необходимые жала. В итоге паять таким паяльником можно практически что угодно, кроме плат памяти в сложной электронике

При выборе следует обратить внимание на возможность расширения комплекта, если вы хотите получить действительно универсальное устройство

Контактные паяльные станции могут иметь два типа управления:

• аналоговое — в этом случае паяльник будет иметь только два положения регуляции – включено и выключено, то есть жало нагревается до нужной температуры и отключается, а после остывания снова начинает нагреваться
• цифровое — в данном случае устройство сможет поддерживать постоянную температуру, то есть, нагрев и пайка будут более равномерными

Предпочтительный вариант – оловянно-свинцовый припой. Он плавится при меньшей температуре, потому работать с таким паяльником можно быстрее. Бессвинцовый припой имеет более высокую температуру плавления, потому, если вы хотите купить такую паяльную станцию, то следует убедиться, что она имеет достаточно мощный нагреватель.

Контактные станции первыми пришли на замену «архаичному» паяльнику. Именно они, благодаря доступной цене, широкому модельному ряду и привычному для многих методу пайки, получили наибольшее распространение в качестве домашних приспособлений.

По принципу поддержания постоянной температуры жала самого паяльника эти изделия подразделяют на:

• аналоговые (напряжение питания нагревательного элемента периодически отключается с помощью электромагнитного реле);
• цифровые (постоянная температура жала поддерживается с помощью специального электронного регулятора).

Нагреватели у контактных станций бывают:

• нихромовые (самые дешевые, однако из-за непродолжительного срока службы и большой инерционности в современных моделях практически не используются);
• керамические;
• индукционные (разогрев жала осуществляют с помощью токов высокой частоты).

Компактная контактная паяльная станция Rexant ZD-99 с аналоговым регулятором температуры (в диапазоне от 100 до 450 градусов), 48-ми ваттным паяльником (с керамическим нагревательным элементом), удобным держателем (с губкой для очистки жала) на сегодняшний день стоит 1700-1800 рублей.

Стоимость цифровой контактной станции 937D составляет около 3000 рублей. На российском рынке она известна под различными брендами: Kendal, Element, WEP, Zeny. Из особенностей стоит отметить светодиодный индикатор рабочей температуры и набор из шести сменных жал (входящих в комплект поставки). Мощность – 50 Вт, рабочая температура – 200-480 °С.

Индукционная станция Quick 202D обеспечивает сверхбыстрый разогрев жала токами высокой частоты (400 кГц). Мощный паяльник (90 Вт) и широкий диапазон регулировки температуры (от 80 до 480 °C) позволяют применять это приспособление для пайки самых различных элементов и деталей (в том числе и бессвинцовыми припоями).

Термодатчик, вмонтированный в кончик жала, обеспечивает точное (±2 °С) поддержание заданной температуры на протяжении всего процесса пайки. Регулируемый режим автоотключения (в диапазоне от 1 до 99 мин.), жидкокристаллический дисплей и звуковая сигнализация (при отклонении температуры от заданных значений) дополняют удобство при использовании. Стоимость такого устройства составляет 9500-9700 рублей.

Как работает термовоздушная паяльная станция и какую выбрать? В таких приспособлениях место пайки разогревают до необходимой температуры с помощью потока горячего воздуха. Конструктивно такая станция состоит из:

• приспособления для подачи горячего воздуха (фена);
• нагревательного элемента;
• нагнетательного насоса (турбины или компрессора);
• блока управления.

Различают две разновидности таких станций:

• компрессорные (нагревательный элемент и насос установлены в блоке управления, а горячий воздух подается к фену через шланг);
• турбинные (нагревательный элемент и насос смонтированы в самом фене, который соединен с блоком управления с помощью электрического кабеля).

Какую паяльную станцию с феном выбрать для дома: компрессорную или турбинную? Первые оснащают более долговечными нагревательными элементами и насосами, однако при их использовании необходимо не допускать перегибов (или зажимов) воздушного шланга

Вторые более удобны в эксплуатации, и что немаловажно дешевле

Обзор производителей и моделей паяльных устройств: цены

Изготовлением паяльных станций различного предназначения во всем мире занимается множество производителей. Краткий обзор некоторых моделей представлен в таблице.

Модель	Страна изготовления	Особенности	Технические характеристики	Стоимость, руб.
Analog-60A	Германия	Паяльник ErgoTool (60 Вт при 350 °C, 75 Вт при 280 °C)	Напряжение: 230 В 50/60 Гц Мощность, 60 Вт Индикация температуры: нет	17000
Dig2000A-Micro	Германия	Контроль температуры: «sensotronic» с отображением на LED индикаторе	Напряжение: 230 В 50/60 Гц Мощность: 80 Вт Т= 50-450°С	23000
ICON VARIO 2 Модерн (ICV2000-AXV)	Германия	ЖК-дисплей с синей подсветкой	Напряжение: 220-240 В, 50 Гц Т= 50-1020°С Мощность 2х160 Вт	80000
RDS80	Китай	Малоинерционный керамический нагреватель	Напряжение 220-230 В, 50 Гц Т= 50-450°С Мощность 80 Вт	11000
HR100A	Германия	Комбинированный паяльный инструмент HybridTool	Напряжение: 220-240 В 50/60 Гц Мощность 200 Вт Т= 30-550°С	230000
ICON2 V + XTool-VARIO	Германия	Технологии управления температуройSENSOTRONIC (PID), RESISTRONIC	Напряжение: 110-120 В, 50/60 Гц Т= 150-450°С Мощность 80 Вт	85000

Паяльная станция HR100A обладает весьма компактными размерами и невысокой стоимостью

Классификация аппаратуры

Контактные агрегаты для запаивания

Данный вид оборудования представляет собой самые распространенные и простые станции, пайка при помощи которых происходит, благодаря прямому контакту нагретого жала с припоем или поверхностями радиодеталей, печатных плат.

Цифровые и аналоговые паяльные станции

В зависимости от типа регулировок и управления нагревом паяльника и фена, станции подразделяются на:

• Аналоговые – управление и регулировка нагрева происходят, благодаря отключению нагревательного элемента посредством электромагнитного реле и простых переменных резисторов (вращающихся аналоговых регуляторов, расположенных на передней панели модуля управления);
• Цифровые – в отличие от аналоговых, в моделях данного вида поддержание температурных показателей нагревателей фена и паяльника происходит, благодаря микроконтроллеру (PID-регулятору) и кнопочным переключателям.

Индукционные установки с катушками

Устройство индукционного нагревателя

Отличие таких станций от других видов заключается в конструкции нагревательного элемента паяльника – катушки (индуктора), внутрь которого вставляется жало с ферромагнитным покрытием. Нагрев жала происходит при поступлении на индуктор высокочастотного переменного тока, образующего магнитное поле, которое, в свою очередь, вызывает перемагничивание насадки с выделением большого количества тепла.

Бесконтактные паяльные станции для ремонта микросхем

Оборудование данного вида производит пайку, благодаря нагреву припоя и рабочих поверхностей при помощи потока разогретого до 4000С воздуха. В отличие от контактных моделей, в комплект такого оборудования входят модуль управления и термовоздушный фен с 3 насадками соплами различного диаметра.

Типы нагревательных элементов паяльников

Нагрев жала паяльника можно осуществлять тремя способами:

При помощи высокоомного нагревательного элемента – классический способ. Нагреватель представляет собой обмотку из высокоомного термостойкого провода (нихром), намотанную на жало паяльника через изолирующую прокладку. Рядом расположен термодатчик. Отличаются большой инерционностью и низкой надежностью;

Нихромовый нагреватель

Керамические нагреватели – разновидность классического варианта. Нагревательный элемент внедрен в слой керамики вместе с термочувствительным датчиком. Гораздо меньшая инерционность, высокая надежность, но не переносит ударов и падений;

Керамический нагреватель

Индукционные нагреватели. Используют индуктивный элемент для нагрева ферромагнитного жала. Материал рабочего инструмента подобран таким образом, чтобы нагрев происходил до так называемой точки Кюри, когда пропадают ферромагнитные свойства. Обеспечивается идеальная термостабилизация без применения термодатчиков. Нагреватели подобного типа способны работать только с единственным значением температуры. Поскольку появились недавно, отличаются завышенной стоимостью и используются только любителями эксклюзивных изделий. Спорным остается вопрос о влиянии сильных электромагнитных излучений на организм человека.

По способу пайки

Контактные

По принципу действия такие станции ничем не отличаются от традиционных паяльников. Но работать с ними при необходимости замены элементов схем с навесным монтажом (для их обозначения используются аббревиатуры ТМП, SMD, SMT), да еще когда радиодеталь имеет множество выводов, невозможно.

Но и эта категория подразделяется на 2 большие группы изделий:

• Пайка припоем обычным (оловянно-свинцовым). Например, «AOYUE» серий 936, 937; «Solomon» SR-976 ESD.
• С припоями без содержания Pb.

Принципиальной разницы в исполнении нет. Отличия в точности настройки; в первую очередь, по температуре нагрева жала. Для бессвинцовых припоев (характеризуются тугоплавкостью) она должна быть значительно выше – в пределах 300 ºС, как минимум.

Интересна группа импульсных станций. Они обеспечивают пайку точечную. Разогрев материала происходит лишь в месте касания кратковременным эл/разрядом. При работе со сложными миниатюрными схемами – отличные помощники.

Бесконтактные

Пайка термовоздушная. Такие станции оснащены ТЭН, а горячая струя подается тонким направленным «лучом» в рабочую зону. Его параметры регулируются, что создает дополнительное удобство при работе с различными схемами, особенно с плотной компоновкой деталей.

ИК-станции. Пайка осуществляется с помощью лучей инфракрасного спектра (тепловых). При замене материнских плат, мк/схем с множеством выводов, ремонте ноутбуков, планшетов и так далее такие установки просто незаменимы. К тому же и более безопасны в плане вероятности получения термического ожога.

В отдельную группу можно выделить индукционные станции. Они более совершенны в управлении и позволяют работать с различными припоями, так как характеризуются значительным температурным пределом регулирования. Отличаются компактностью в сочетании с большой мощностью.

Контактные и бесконтактные

Сейчас паяльные станции представлены в значительном разнообразии. Их можно разделять на группы по нескольким параметрам. К примеру, они бывают контактные и бесконтактные.

Контактная станция – это обыкновенный, имеющий при пайке прямой контакт с поверхностью, паяльник, оснащённый электронным блоком управления и регулирования температуры. То есть, это самая стандартная разновидность, которая подойдёт даже для начинающих.

Контактные станции в свою очередь можно разделить на два подвида в зависимости от используемого припоя. В одних моделях паяют только припоями с содержанием свинца, в других – еще и бессвинцовыми.

В последних модификациях нагревательный элемент обладает мощностью до 160 Ватт. В данном случае повышенные мощности совершенно необходимы, потому что температура плавки припоев без свинца довольно высока.

Что касается бесконтактных станций, то они могут применяться, среди прочего, для операций с микросхемами. Бесконтактная установка для пайки может быть термовозодушной, инфракрасной или же комбинированной, и у каждой из этих трёх разновидностей свой принцип действия.

Другие важные моменты выбора

Невзирая на то, какой тип паяльного оборудования вы решили приобрести, вы в любом случае должны позаботиться о наличии запасного комплекта сменных жал.

Рабочие жала для станции могут иметь различную форму и площадь краев, которые в свою очередь могут повлиять на конечный результат.

Дело в том, что с увеличением площади края улучшается теплообмен во время пайки. К тому же форма жала может ограничить перечень элементов, которые с его помощью можно обрабатывать, а также максимально допустимый температурный режим.

Всё это учитывают хорошие производители и заботятся о том, чтобы используемые для изготовления паяльных жал материалы обладали хорошей теплоотдачей.

Домашние мастера, которым приходится работать паяльником, не всегда довольны получаемым результатом. Дело в том, что с помощью обычного паяльника не всегда можно наиболее эффективно и качественно выполнить ту или иную задачу.

Именно поэтому специалисты советуют приобрести специальную паяльную станцию, которая благодаря своим техническим и конструкционным особенностям может помочь добиваться более качественного результата с меньшими временными затратами.

Выбирая устройство для пайки, нужно также не забыть и про жала для работы. Учитывая, что это один из главных рабочих элементов, он также может в значительной степени повлиять на конечный результат.

Бюджетный фен для пайки

NoEnName_Null  – тепловая воздушная пушка высокого качества, для начинающих и опытных пользователей. Отличительной особенностью данного варианта состоит в том, что здесь имеется европейская вилка. Благодаря этому, можно позабыть о переходниках, которые достаточно часто приходится использовать при покупке китайских пистолетов подобного типа. Нагрев начинается с первых секунд и продолжается всего 5 секунд. Благодаря встроенной технологии быстрого нагрева, получается достигнуть быстрого результата без траты большого количества электроэнергии. Это стало возможным благодаря тому, что здесь используется всего 130 ватт. Данное устройство можно использовать для работы с мобильными телефонами, планшетами и прочими устройствами. Есть возможность воспользоваться несколькими имеющимися насадками.

Главные преимущества.

1. Невысокая стоимость оборудования.
2. Высокий уровень производительности.
3. Небольшие размеры устройства.
4. Быстрый нагрев и поддержание необходимой температуры.

Недостатки.

1. Не слишком надежный провод устройства.
2. Небольшая мощность.

Стоит понимать, что данный вариант создан, прежде всего для домашнего пользования новичками. При этом, можно выполнить практически любую работу не менее качественно, чем более дорогие варианты фенов.