Принцип работы
Большинство приборов в основе работы используют преобразование электрической энергии в тепловую. Для этого во внутренней части устройства располагается нагревательный элемент. Но некоторые типы устройства просто нагреваются на огне или используют подожжённый направленный поток газа.
В нихромовых устройствах используется проволочная спираль, через которую пропускается ток. Спираль располагается на диэлектрике. Нагреваясь, спираль передаёт тепло медному жалу. Температура нагрева регулируется термодатчиком, который при достижении определённого значения нагрева отсоединяет спираль от электрической линии, а при остывании опять подключает её к ней. Термодатчиком является не что иное, как термопара.
Индукционное оборудование работает за счёт индуктора. Жало покрывается ферромагнетиком. С помощью катушки наводится магнитное поле и появляются в проводнике токи, приводящие к нагреву жала. При работе наступает такой момент, что жало теряет свои магнитные свойства, нагрев останавливается, а при остывании свойства возвращаются и нагрев восстанавливается.
Работа импульсных паяльников основана на использовании высокочастотного трансформатора. Вторичная обмотка трансформатора имеет несколько витков, выполненных из толстого провода, концы которого и являются нагревателями. Частотный преобразователь увеличивает частоту входного сигнала, который снижается на трансформаторе. Регулировка нагрева происходит при помощи регулировки мощности.
Термовоздушный паяльник, или, как его называют, термофен, при работе использует горячий воздух, который нагревается при прохождении через спираль, выполненную из нихрома. Температуру в нём можно регулировать как снижением величины напряжения подаваемого на проволоку, так и изменением потока воздуха.
Одним из видов паяльников стали устройства, использующие инфракрасное излучение. В основе их работы лежит процесс нагрева излучением с длиной волны до 10 мкм. Для регулирования применяется сложный узел управления, изменяющий как длину волны, так и её интенсивность.
Газовые представляют собой обычные горелки, вместо жала использующие сопла разного диаметра. Управление температурой практически невозможно, кроме изменения интенсивности выхода газа с помощью заслонки.
Как работать паяльником
Перед пайкой ЭПСН нужно подготовить к работе. Вот несколько советов:
- проверяют прочность крепления паяльного стержня в гнезде нагревательного корпуса;
- выявленные остатки старой пайки удаляют наждаком или другим абразивом;
- появившиеся раковины на кончике жала зачищают наждаком, искривления выравнивают молотком;
- перед началом работ жало лудят; разогретый наконечник погружают в канифоль или другой флюс, затем касаются припоя так, чтобы кончик стержня покрылся слоем расплавленного металла.
Пайка происходит следующим образом:
- Каплю флюса переносят жалом на место будущего соединения деталей;
- Затем кончиком наконечника набирают припой;
- Лёгким движением помещают жидкий металл в место стыка;
- После охлаждения пайки удаляют остатки флюса ветошью или специальной жидкостью.
Процесс пайки
Зачем нужен регулятор температуры?
Схема регулятора температуры
Температурный регулятор, а если точнее, то регулятор мощности, нужен для поддержания определённого температурного режима на жале паяльника. Это нужно для того, чтобы регулировать и подбирать подходящую температуру для припоя, — t плавления у разных сплавов отличается.
Также регулятор поможет бороться с перекаливанием жала паяльник. Напряжение в нашей электросети варьируется в большом диапазоне, — утром паяльник жжёт, а вечером почти не греет. Так если происходит чрезмерный нагрев, то жало быстро “перегорает”, т.е. его приходится чаще править, — зачищать и заново лудить.
Способ №1 – изготовление регулятора с нуля
Наглядная схема регулятора
В начале статьи была показана элементарная схема вполне надёжного и удобного регулятора.
Для изготовления понадобится:
- тиристор
- диод на 1 А 400-600 В
- конденсатор 50-100 В на 4,7-5 мкФ
- резистор 30 кОм
- резистор регулируемый 47 кОМ
Все элементы базируются на переменном резисторе. Тиристор изолируется термоусадкой. Готовое устройство помещают в корпусе блока питания, какие бывают для зарядки телефонов.
Способ №2 – диммер в качестве регулятора
Диммер – регулятор напряжения
Это решение весьма удачное не только для новичков. Диммеры – регуляторы напряжения для ламп накаливания. В связи с постепенным отказом от ламп накаливания эти устройства становятся не нужными. Можно дать им вторую жизнь, — они также хорошо регулируют напряжение 220В. А подключить его к паяльнику сможет абсолютно любой.
Монтаж регулятора температуры прост – последовательное подключение к паяльнику. Для этого можно использовать корпус удлинителя на две розетки.
Последовательное подключение к любому контакту
Вращая ручку диммера, происходит изменение питающего паяльник напряжения. Для удобства использования на его корпусе наносят метки оптимальных температур.
Можно выставить даже ждущий режим
Также корпус переноски с диммером можно оборудовать струбциной для крепления регулируемой розетки на верстак.
Крепления для стола
Компактно, удобно и надёжно.
Всегда под рукой и не мешает
Альтернативное использование диммера
То, что диммер может только регулировать яркость ламп накаливания – узколобость маркетологов, у него гораздо больше применений.
Диммер – это не только регулятор освещения, его можно использовать как регулятор напряжения вообще, подключая через него любую активную нагрузку – лампу накаливания, паяльник, чайник, утюг. Но главное – максимальная мощность диммера (другими словами – максимальный ток симистора) должна соответствовать нагрузке.
Не факт, что нагрузка при этом будет вести себя адекватно, и не будет подвергаться опасности выйти из строя. Например, попробуйте диммировать свой телевизор) Нет, лучше не надо!
Кроме того, можно например регулировать температуру теплых полов. При этом отпадает необходимость в покупке температурного регулятора, который стоит в 3-5 раз дороже.
Минус – нет обратной связи и защиты от перегрева, но это во многих случаях терпимо. Ведь от люстры тоже нет обратной связи – только через глаза. А от теплого пола – через ноги, не так ли? Ставил диммеры на теплые полы, работают прекрасно много лет.
История происхождения
Паяльник — это инструмент, предназначенный для передачи тепла материалу при соприкосновении с ним. Прямое его назначение — создание неразъемного соединения посредством расплавления припоя.
До начала XX века существовали два типа паяльных приспособлений: газовый и медный. В 1921 году изобретатель из Германии Эрнст Сакс изобрёл и зарегистрировал патент на паяльник, нагрев которого происходил под действием электрического тока. В 1941 году Карл Уэллер запатентовал инструмент трансформаторного вида, напоминающего формой пистолет. Пропуская через свой наконечник ток, он быстро нагревался.
https://youtube.com/watch?v=35aOf4a1uQk
Через двадцать лет этот же изобретатель предложил использовать термоэлемент в паяльнике для контроля температуры нагрева. В конструкцию входили спрессованные друг с другом две металлические пластинки с разным тепловым расширением. С середины 60-х годов из-за развития полупроводниковых технологий паяльный инструмент стал выпускаться импульсного и индукционного типа работы.
Регулятор мощности для паяльника на 20-36 В переменного напряжения
Если паяльник работает от пониженного сетевого напряжения 20-36 В, применять для него схемы на тринисторе бесполезно. Они практически не работают — на тринисторе напряжение падает на 10-15 В. При исходных 220 В это не оказывает большого влияния на работу паяльника. Но при 20-36 В такое понижение уже критично — паяльник работает на половину мощности, чего явно недостаточно для нормальной пайки.
Схема для паяльника работающего от пониженного сетевого напряжения
Что в этом регуляторе мощности паяльника (и ТЭНа, и другой нагрузки без большой индуктивной составляющей) хорошего?
- Он дает понижение напряжения всего 1,5-2 В, что даже для 20 В на входе не так и много.
- Можно задавать пределы регулировки мощности в зависимости от того 20 В переменки у вас или 36. За это отвечает переменный резистор R4.
- Та же функция дает возможность работать от 45 В.
В общем, универсальный регулятор мощности паяльника для сетей пониженного переменного напряжения.
Элементная база
Большая часть элементной базы указана на схеме, но некоторые детали можно заменить.
- Транзистор VT1 должен быть КТ815Б, можно ставить еще КТ815, В и Г, КТ807 АМ и БМ; КТ817 Б, В, Г.
- Транзистор VT2 — лучше КТ 814 Б В или Г, но может быть КТ816 Б, В, Г; ГТ906 АМ.
- Диодный мост VD1 указан КЦ401А, можно заменить КЦ402 А, В, С , D, E. Можно собрать мост на диодах КД212А, КД213.
- Диоды VD3 и VD 4 ставим любые малого размера — плоские или точечные (серия Д9 лучше всего).
- Конденсаторы:
- C1 и C2 — оксидные типа К50-3, К 50-6, К 50-24.
- С 3 — К 10-7 или КЛС.
- Резисторы берем серий ВС и МЛТ.
Можно ли ставить не указанные в перечне элементы? Указаны только аналоги отечественного производства, но есть еще и импортная база. Только внимательнее с характеристиками при выборе замены.
Особенности монтажа
Для этого регулятора есть макет печатной платы (на рисунке ниже). Все детали размещаем на этой плате. Только резистор R4, который задает пределы регулировки, устанавливаем так, чтобы он был а корпусе. Конденсатор C1 крепим в горизонтальном положении, используя проволочные скобы остальные — без разницы.
Печатная плата к схеме регулятора паяльника на 20-36 В переменного напряжения
Параметры резисторов R2 и R3 подбираются в зависимости от желаемых пределов регулирования.
Для нормальной работы транзистор VT2 надо смонтировать на радиаторе. Площадь — 20-30 см², на плате отведено место под Г-образный радиатор.
На лицевой стороне корпуса или сверху кроме переменного резистора удобно установить розетку для подключения паяльника. Собственно, это все рекомендации по монтажу.
Более простой вариант
Если хочется чего-то более простого, есть вполне работоспособная схема с минимумом элементов. Она вообще помещается в корпус от зарядного устройства.
Простая схема регулятора паяльника низковольтного переменного напряжения
Основная переделка — проделать отверстие под вывод ручки переменного резистора. Но никакой подстройки, все «дубовое», но работает.
Самодельные регуляторы
Начинающему радиолюбителю ничего не стоит собрать такое устройство своими руками.
Схема простая №1
Элементарная схема регулятора температуры приведена ниже:
Все собирается на отечественной элементной базе. Диод с током до 1 А, и напряжением 400 вольт. Тиристор КУ101Г. Переменный резистор не обязательно мощный, серии СП-1.
Монтажная плата не требуется, схема собирается на резисторе, необходимо лишь заизолировать кембриками оголенные ножки деталей.
Регулятор не обязательно собирать в отдельном корпусе, можно объединить его с вилкой питания. Для этого подойдет старый блок питания или зарядник для мобильного телефона.
Разместить регулятор можно компактно, подойдет корпус меньшего размера.
Конструкция готова, теперь у вас есть паяльник с регулировкой температуры. При этом материальные затраты приближаются к нулю. Схема рассчитана на мощность до 60 Вт.
Схема простая №2
Для тех, кому потребуется большая мощность – предлагаем схему с разнесенной управляющей и силовой частями. За счет оптимизации блок управления выдерживает мощность до 300 Вт, что явно избыточно для бытового паяльника. Опять же, в конструкции используется отечественная элементная база.
Транзисторы VT1-VT2 управляют силовым тиристором VS1. Когда он закрыт – на паяльник подается лишь половина напряжения питания. При помощи управляющего резистора R2 можно плавно открывать тиристор VS1, регулируя температуру в диапазоне от 50% до 100% максимального значения. Схема собирается буквально за один вечер и не требует настроек или доработок.
Сложная схема с индикатором
Более сложный вариант регулятора с индикатором. Изготавливается на стабилизаторе LM317 и управляющей микросхеме LM3914. Схема предназначена для тонких работ – монтажа микросхем и радиокомпонентов серии SMD. Сложной кажется лишь на первый взгляд, на самом деле собирается начинающим радиолюбителем за пару выходных и не нуждается в специфической отладке. Мощность паяльника не более 10 Вт. Напряжение питания нагревательного элемента 12 вольт.
Схема компактная, собирается на одной печатной плате и вмещается в стандартный бокс для монтажа.
 |  |
Регулятор – проще некуда
Если необходимо срочно изготовить регулятор из ничего – можно просто воспользоваться проволочным резистором CП5-30 соответствующей мощности. Поместить его в диэлектрический корпус и применять, как реостат. Только мощность паяльника будет ограничена значением 10-25 Вт. И потери температуры рабочего жала рассеются в воздухе от нагрева переменного резистора.
В этом видео, рассказано как собрать простой регулятор мощности. Он вмонтирован в розетку, так что спектр применения его широк.
Общая информация
Начинающим домашним мастерам, которые собираются заняться пайкой, следует первым делом решить, какой выбрать паяльник. Профессионалов это давно уже не беспокоит, ведь они знают, что самым практичным вариантом является паяльник с настройкой температуры. Это оборудование не только удобно в работе, но и обладает высокой производительностью. Зная особенности работы такого прибора, с его помощью можно получить очень качественно выполненное готовое изделие.
Оценить такое достоинство паяльника, как термостабилизация сможет каждый начинающий любитель. Подобрать необходимую температуру прибора довольно просто — для этого достаточно поменять значения мощности или напряжения. Такая опция делает очень удобной работу таким паяльником, ведь каждый профессионал знает, что выполнить качественную пайку разных металлических элементов можно только при определенной температуре.
Чтобы выбрать подходящий паяльник по температуре, нужно обратить внимание на используемый в устройстве регулирующий элемент. У хорошего прибора должны быть, помимо тумблера, на котором указаны максимальные и минимальные значения температуры, и механизмы, с помощью которых можно устанавливать точные значения
Ещё вам следует узнать, как на этот параметр влияет мощность. Если включенный прибор долгое время не используется, то это неизбежно приведет к перегреву рабочего жала. Во время работы, где большую роль играет количество выделяемого тепла, необходимо, чтобы паяльник позволял установить необходимую температуру. Если у вас нет желания приобретать такой прибор, вы с легкостью можете изготовить его своими руками. Всё, что вам для этого потребуется — это обычный диммер.
У большинства моделей рабочая мощность не превышает 80 Вт. Работают они от обычной бытовой электросети с напряжением 220 В. Для выбора необходимой температуры используется специальный тумблер, который позволяет выбирать температуру в диапазоне от 200 до 400 градусов Цельсия. Он обеспечивает довольно точную настройку с погрешностью всего лишь 10 градусов.
Для чего может пригодиться паяльник
Сфер применения этому высокотехнологичному прибору — достаточно много. Вот неполный список задач, в котором вы наверняка найдете и собственные периодически возникающие проблемы.
- Пайка проводов и ремонт электро-удлинителей;
- Пайка и замена радиодеталей в бытовой технике;
- Ремонт светильников и светодиодных ламп;
- Ремонт тонкостенных металлических трубных соединений;
- Ремонт прохудившихся металлических баков и емкостей;
- Быстрый прожиг отверстий в пластике;
- Отрезка лишних частей в пластиковых деталях и корпусах;
- И т.п.
Будет интересно Что такое цифровой амперметр и чем он лучше обычного
Как видно из этого перечня, применение паяльнику найдется всегда, лишь бы руки были достаточно прямые. Да и паяльник в ряде случаев подойдет самый простой и недорогой, лишь бы мощность была достаточная, например, 60 Вт.
Он отлично подойдет для пайки проводов. Но для «электронных» задач с мощностью лучше не переборщать, т.к. дорожки на платах не любят слишком высоких температур и легко отслаиваются, а сами радиодетали выходят из строя. Ниже мы расскажем, какой паяльник выбрать для пайки радиодеталей. При выборе паяльника следует определиться, для каких целей вам нужен данный электрический инструмент.
Сколько стоят электрические паяльники
Цена на паяльник зависит от марки инструмента, его технических характеристик, типа нагревателя, наличия терморегулятора, количества и типа жал в комплектации.
Ориентировочные цены следующие:
1. ЭПСН с медным жалом, мощность 40 Вт – от 80 до 600 руб.
2. Керамический с нихромовым нагревателем, с долговечным жалом (никель), мощность 30-40 Вт – от 300 до 600 руб.
3. С пленочно-керамическим нагревателем, с долговечным жалом, мощность 50 Вт – от 2500 тыс. руб. до 5200 тыс.руб.
4. Импульсный паяльник, мощность 70 Вт – от 360 до 700 руб.
5. USB и беспроводные паяльники, мощность до 10 Вт – от 300 до 1300 руб.
Схемы простых регуляторов для паяльника.
Схемы простых регуляторов для паяльника.
Если вы читаете эту статью, значит объяснять, для чего нужен регулятор нагрева паяльника вам не нужно. Конечно, покупать паяльную станцию в которой уже имеется устройство регулирования накладно, а собрать регулятор самому многим из вас не составит больших усилий, поэтому в этой статье мы решили поделиться с вами схемками самых простых устройств, предназначенных для этих целей.
Основным регулирующим элементом многих схем является тиристор или симистор. Давайте рассмотрим несколько схем построенных на этой элементной базе.
Ниже представлена первая схема регулятора, как видите проще наверно уже и некуда. Диодный мост собран на диодах Д226, в диагональ моста включен тиристор КУ202Н со своими цепями управления.
Вот еще одна подобная схема, которую можно встретить в интернете, но на ней мы останавливаться не будем.
Для индикации наличия напряжения можно дополнить регулятор светодиодом, подключение которого показано на следующем рисунке.
Перед диодным мостом по питанию можно врезать выключатель. Если будете применять в качестве выключателя тумблер, проследите, чтобы его контакты могли выдерживать ток нагрузки.
Этот регулятор построен на симисторе ВТА 16-600. Отличие от предыдущего варианта в том, что в цепи управляющего электрода симистора стоит неоновая лампа. Если остановите выбор на этом регуляторе, то неонку нужно будет выбрать с невысоким напряжением пробоя, от этого будет зависеть плавность регулировки мощности паяльника. Неоновую лампочку можно выкусить из стартера, применяемого в светильниках ЛДС. Емкость С1 – керамическая на U=400В. Резистором R4 на схеме обозначена нагрузка, которую и будем регулировать.
Проверка работы регулятора осуществлялась с применением обычного настольного светильника, смотри фото ниже.
Если использовать данный регулятор для паяльника мощностью не выше 100 Вт, то симистор не нуждается в установке на радиатор.
Эта схема чуть сложнее предыдущих, в ней присутствует элемент логики (счетчик К561ИЕ8), применение которого позволило регулятору иметь 9 фиксированных положений, т.е. 9 ступеней регулирования. Нагрузкой так же управляет тиристор. После диодного моста стоит обычный параметрический стабилизатор, с которого берется питание для микросхемы. Диоды для выпрямительного моста выбирайте такие, чтобы их мощность соответствовала той нагрузке, которую вы будете регулировать.
Схема устройства показана на рисунке ниже:
Спавочный материал по микросхеме К561ИЕ8:
Таблица функционирования микросхемы К561ИЕ8:
Диаграмма работы микросхемы К561ИЕ8:
Ну и последний вариант, который мы сейчас рассмотрим, как самому сделать паяльную станцию с функцией регулирования мощности паяльника.
Схема довольно распространенная, не сложная, многими уже не раз повторяемая, никаких дефицитных деталей, дополнена светодиодом, который показывает, включен или выключен регулятор, и узлом визуального контроля установленной мощности. Выходное напряжение от 130 до 220 вольт.
Особенности молоткового паяльника
Паяльник молотковый получил своё название из-за схожести внешнего вида со слесарным молотком. Это мощный прибор, предназначен для объёмной пайки и лужения больших поверхностей.
Рабочая часть паяльного наконечника имеет вид сплющенной ударной части молота. ЭПСН этого вида рассчитаны на работу от стандартной электросети напряжением 220 В. Нагрев жала осуществляется за счёт раскалённой спирали из нихромной проволоки.
Прибор снабжён массивной рукояткой, выполненной из дерева или прочного пластика. Некоторые модели комплектуют сменными жалами.
Молотковый ЭПСН 300 Вт с термодатчиком
Технические характеристики молоткового паяльника:
- Конструкция – молотковая;
- Мощность – от 100 до 500 Вт;
- Максимальный нагрев жала – 8000С;
- Сопротивление – 100 Мом;
- Рабочее напряжение питающего тока – 220 В;
- Длина и ширина – 300 и 150 мм;
- Максимальный вес – 1,2 кг.
Электропаяльники спирального нагрева – одни из самых простых паяльных устройств. Несложные по своей конструкции они служат очень долго. При правильной эксплуатации и своевременном уходе ЭПСН могут функционировать на протяжении нескольких десятилетий.
Как выбрать качественную полипропиленовую трубу
Для того, чтобы выбрать качественные полипропиленовые трубы стоит знать и учитывать следующие моменты:
- Краситель, используемый при изготовлении полипропиленовых труб тоже имеет достаточно большую плотность (1,15 — 2,7). Его содержание в трубе обычно от 0,05% до 2%. Содержание в фитинге от 0,05 до 3%. Некоторые изготовители используют очень концентрированный краситель для уменьшения его процентного содержания в трубе. Оставшийся объём замещается мелом или тальком. В результате таких действий качество полипропиленовых изделий падает. К сожалению определить это достаточно проблематично.
- При выборе полипропиленовой трубы стоит руководствоваться ГОСТ-ом 32415-2013. Для покупки наиболее качественного изделия стоит промерить её штангенциркулем. В том случае, если полученные результаты не укладываются в ГОСТ, изделие лучше не брать. Помимо этого не стоит брать овальные или просаженные трубы.
Помимо вышеперечисленных нюансов существуют моменты связанные с производителем, либо с содержанием дополнительных веществ:
Качество импортных полипропиленовых изделий выше отечественных, но в то же время выше в цене примерно на 20%. Эталоном качества считаются полипропиленовые трубы Borealis
В случае выбора труб до 60 мм стоит обратить внимание на изделия Сибур и Лукойл.
При выборе полипропиленовых труб, содержащих стекло, стоит знать, что его оптимальное содержание в полипропилене от 17 до 22%. В том случае, если рамки этого показателя не будут соблюдены, может возникнуть либо линейное расширение трубы, либо возрастёт её хрупкость
Для определения содержания стекла необходимо его плотность (2,5 — 2,6) умножить на объём трубы. Затем перемножить плотность полипропилена (0,9) на тот же объём. Разница покажет содержание стекла.
При выборе полипропиленовых труб с алюминием (фольгой) стоит проверить следующие момент. Попробовать просунуть канцелярский нож между слоем полипропилена и алюминия. В том случае если нож зайдёт хотя бы на 1 мм, трубу брать не стоит. Качественная труба изготовлена с применением перфорированной фольги, для улучшения сцепления слоёв.
Для того, чтобы выбрать качественное изделие без применения вторичного сырья, стоит узнать цену полипропилена на бирже, добавив накладные расходы и прибыль. По итогу, качественный продукт будет стоить больше 140 — 160 руб/кг.
Заключение
Электропаяльник — устройство, которое должно быть в каждом доме. Выбирать же паяльник следует, исходя из задач, которые можно им выполнять, а также частоты и длительности его использования. Кроме того, нужно брать в расчёт технические характеристики конкретных моделей.
- Сварочные электроды: классификация, маркировка, популярные марки, правила хранения, рекомендации — какие лучше
- Как пользоваться холодной сваркой: инструкция и советы, разновидности, руководство по использованию
- Инверторные сварочные аппараты: разновидности, рейтинг моделей, их плюсы и минусы, как выбрать оптимальный, советы
