Нагревательный элемент для паяльника своими руками

Электрическим паяльником является ручной нагревательный прибор для фиксирования деталей из металла с помощью припоя – сплава, разогретого до жидкого состояния и имеющего температуру плавления ниже, чем у скрепляемых заготовок.

Конструкция

Эксплуатация электропаяльников предусматривает знание их конструкций, чтобы в любой неожиданный момент быстро выявить повреждение и отремонтировать прибор. Он состоит из:

• медного стержня, обернутого в изолирующий материал и помещенного в стальную трубку;
• нагревателя;
• жала для непосредственного соединения металлических частей припоем;
• ручки-держателя;
• шнура с вилкой.

Стержень из меди является эффективным проводником тепла от нагревателя (нихромовой спирали) к жалу. Спираль накручена на стальную трубку, которая обернута слюдой или стеклотканью. Далее нихромовая обмотка закрывается изолятором (лучше всего асбестом), что предотвращает от теплопотерь и короткого замыкания.

Для уменьшения нагрева в зоне скрепления с проводниками электрошнура концы спирали согнуты пополам, и место контакта дополнено обжимающей алюминиевой пластиной. Электроизоляция обеспечена надетыми в месте скрутки изоляционными трубками.

Стержень и нагреватель размещают в корпусе паяльника, на который насаживают деревянную или термопластиковую ручку с внутренним каналом для сетевого шнура.

Функционирование

Принцип работы паяльного инструмента базируется на преобразовании электрической энергии в тепловую, которая через нагрев спирали и стержня раскаляет жало. Температура в зоне пайки достигает 400-4500С. Получившаяся вязко-жидкая смесь проникает в полости и неровности между деталями. После остывания металлы будут надежно соединены.

Дополнительная информация. В электросхеме обычно присутствует преобразователь переменного сетевого тока в постоянный.

Мощность

Рабочая мощность паяльника выбирается от 12 до 3000 Вт и определяет его технические возможности. Пайка мелких деталей выполняется прибором на 12 Вт. Это условие необходимо выполнять, так как мощному паяльнику из-за размеров жала будут недоступны места контактов крошечных радиоэлементов. Кроме того, большая мощность прибора вызывает недопустимый перегрев деталей схемы.

Для мощных радиодеталей, толстых проводов и небольших элементов требуются паяльники 40 и 60 Вт. Если выполняются работы на крупном оборудовании, то инструмент для пайки подбирается на 100 Вт и выше. При недостаточной мощности устройства пайка будет непрочной и с большим количеством пустот.

Напряжение

Для соблюдения техники безопасности паяльник подбирается по сетевому напряжению от 12 до 220 В (всего 5 значений). Так, работы в легковом транспорте можно проводить паяльным инструментом на 12 В, грузовом – 24, воздушном – 27, во влажном помещении с обязательным заземлением электрооборудования – 36 В.

Инструмент на 12 В непросто переделать на 220 В – придется наматывать тонкую спираль большим количеством слоев, создающих определенные неудобства в работе с мелкими деталями.

Обратите внимание! При соответствии мощности сети и паяльника можно работать от переменного и постоянного напряжения. Такая возможность обусловлена нихромовым материалом нагревателя.

В основном напряжение в паяльных приборах составляет 220 В. Чтобы в помещениях высокой влажности или запыленности не допустить поражение током, используют напряжение инструментов не более 42 В.

Самые популярные виды паяльников можно классифицировать по двум категориям: особенностям нагрева и типам конструкции.

По принципу нагрева выделяют паяльные приборы:

• нихромовые;
• керамические;
• индукционные;
• импульсные.

Нихромовые

Наиболее распространенное устройство паяльника – со спиральным нагревателем из нихрома, через который может проходить постоянный сетевой ток или переменный от сети и трансформатора. Такой инструмент – доступный по цене, ударопрочный. Подходит для нечастого использования.

Керамические

В паяльнике этого типа нагревателем является стержень из керамики, по которому проходит тепловая энергия от контактов под напряжением. Из достоинств отмечены: долгий срок службы при правильной эксплуатации, достаточно быстрое нагревание, наличие системы управления температурой и мощностью, компактность.

Недостатками можно назвать: хрупкость керамического стержня, использование только родного жала, высокую стоимость, риск приобретения нихромовой подделки.

Индукционные

Катушка индуктора как главная рабочая деталь паяльника создает магнитное поле и разогревает сердечник. Тепло передается наконечнику, температура которого поддерживается, благодаря ферромагнитному покрытию.

Для каждого металла и детали требуется свой нагрев, поэтому жало нужно подбирать индивидуально.

Импульсные

В схеме импульсного паяльника присутствуют: частотный преобразователь, трансформатор высокой частоты и жало. Электрический импульс возникает с ростом частоты сетевого напряжения, которое через кратчайшее время снижается до необходимого значения.

Жало присоединяется с помощью зажимов (токосъемников) к вторичной трансформаторной обмотке. Благодаря этому, при нажатии и удержании пусковой кнопки конечная часть инструмента мгновенно разогревается.

Паяльники данного вида устроены для непродолжительной пайки деталей различных размеров.

По конструкционным различиям паяльные приборы делятся на:

• стержневые – ручка-держатель переходит в прямой стержень с жалом;
• пистолетного типа – рукоятка и металлическая часть перпендикулярны друг другу;
• паяльные станции – сложные устройства со встроенным электронным блоком регулировки, по технологии эксплуатации делятся на инфракрасные, термовоздушные, цифровые.

Существуют модели паяльников для детского технического моделирования – маломощные с деревянной ручкой. Компактные USB-устройства работают от автомобильного прикуривателя, а молотковые паяльники оснащены толстым жалом для крупных деталей. Аккумуляторные и газовые инструменты являются автономными приборами и работают от аккумулятора и газового баллончика, соответственно.

Инструменты для пайки могут иметь жала различной конфигурации (клиновидные, конусообразные, с фаской, игольчатые), изготовленные из меди или дополнительно с никелевым покрытием. Ручка изготавливается из материала с малой теплопроводностью: дерева, эбонита, текстолита.

Обратите внимание! Перед работой необходимо ознакомиться с правилами эксплуатации и ремонта паяльника.

Условия эксплуатации

Ремонт паяльника вряд ли потребуется, если соблюдать необходимые правила эксплуатации:

• обеспечить на рабочем месте технику безопасности, согласно инструкции изделия;
• учитывать величину сетевого напряжения;
• в помещениях высокой влажности использовать устройство на 36 В (не более), предварительно его заземлив;
• нагреватель и шнур в процессе работы должны находиться без влияния механических нагрузок;
• не задевать шнур раскаленным наконечником;
• не перегревать спираль паяльника;
• выбирать режим разогрева регулятором мощности.

Важно! Правильный подбор параметров мощности не дает гарантию качества пайки.

Причины повреждений

Наиболее часто встречаются следующие причины выхода из строя паяльного инструмента:

• повреждение вилки, шнура;
• сбой в работе сети;
• нарушение рабочих контактов;
• поломка нагревателя.

Как отремонтировать

Чтобы внезапное повреждение инструмента не причинило неудобств, каждый специалист или радиолюбитель должен уверенно владеть паяльником и уметь его починить, тем более что это несложно. Необходимо наличие обычного ампервольтметра, который диагностирует вид неисправности.

Замена нагревателя на новый

В случае потери работоспособности нагревательного элемента нужно сделать следующее:

• определить сопротивление обмотки по мощности прибора и напряжению сети;
• подобрать диаметр нихромовой проволоки по сопротивлению на 1 метр;
• намотать спираль, укладывая витки без зазоров, между рядами помещают слой слюды;
• с целью удержания тепла и недопущения короткого замыкания обмотку покрывают стеклотканью, вместо которой можно использовать слюду или асбест; последний имеет преимущество создания необходимой формы и приобретения прочности после высыхания.

Обратите внимание! Наложив асбестовый изоляционный слой, нужно дождаться его высыхания и только тогда включить прибор в сеть.

Замена нагревателя на резистор

Вместо элемента нагрева можно с успехом воспользоваться резистором ПЭВ-10. Для ремонта паяльника своими руками потребуются пассатижи, хорошо поточенный нож, асбестовая нить. Чтобы заменить нагреватель, необходимо:

• разобрать инструмент для пайки;
• удалить отработавший нагреватель;
• поместить резистор на освободившееся место;
• счистить с электрошнура 1,5 см изоляционного покрытия, подвести провода питания к резистору через канал держателя; следить, чтобы уложенные провода не прикасались к корпусу; выводы заизолировать нитью асбестовой;
• собрать инструмент и убедиться в его работоспособности.

Если поврежден сетевой шнур, то его следует заменить. Вышедшая из строя вилка электрошнура также подлежит замене. При этом отрезают сломанную вилку (обычно целиковую) и вместо нее устанавливают разборную.

Легко устраняется нарушенный контакт нагревателя с сетевым шнуром. Для этого нужно разобрать паяльник и восстановить соединение контактов.

При бережной работе с паяльником он долго не будет требовать ремонта. Если все-таки повреждение случилось, устранить его довольно просто: нужно знать схему устройства (она элементарная), основные правила электротехники и безопасности.

Видео

Нагревательный элемент для паяльника своими руками

На этой странице описаны технологии отжига провода и намотки нагревательного элемента для паяльника.

Самые интересные ролики на Youtube

Страницы 1 2

Как обычно бывает, самым сложным в постройке этого изделия оказалось то, что на стадии проектирования казалось самым простым, а именно, изготовление нагревательного элемента. Во-первых, провод, что я сумел раздобыть, оказался лакированным проводом, диаметром 0,8мм. Во-вторых, я не смог найти в сети Интернет описание технологии намотки нагревателей и её пришлось разрабатывать с ноля.

Думаю, неплохим решением было бы использование провода от неисправного паяльника. Как минимум, он не нуждался бы в отжиге. Но, отожжённого провода подходящего сечения у меня под рукой не оказалось.

Технология отжига провода

И так, опишу порядок обжига лакированного провода. Тут можно добавить, что для нагревателя паяльника годится нихромовый, константановый или манганиновый провод.

Если у вас не найдётся источника постоянного тока с плавной регулировкой, то для отжига тонкого провода можно воспользоваться вот таким нехитрым приспособлением. К двум грузикам крепится проволока, а к третьему пружина, которая поддерживает натяжение провода.

Чем сильнее натяжение провода и чем короче пролёты, тем меньше амплитуда паразитной вибрации, которая возникает под действием переменного тока. Дело в том, что вибрирующие участки провода лучше охлаждаются воздухом, что приводит к неравномерному нагреву провода.

Если же тонкий провод ещё и покрыт лаком, то повышать напряжение нужно очень осторожно. Более подробно об этом процессе рассказано в видеоиллюстрации.

Технология намотки нагревательного элемента

Как известно, единственным доступным высокотемпературным изоляционным материалом с высокой теплопроводностью является слюда. Решить же проблему крепления слюды к поверхности оправки мне "помог" обычный цанговый карандаш. Так что, мне оставалось только выбрать подходящий размер карандаша и извлечь из него трубку с прорезью.

Чтобы не помять тонкостенную трубку, при установке в патрон дрели, я подобрал стальной прутик подходящего диаметра и заглушил им край трубки.

Теперь можно смело наматывать катушку нагревательного элемента.

Думаю, вы уже догадались, что если в прорезь этой трубки вставить край слюдяной прокладки, то, при намотке, витки проволоки надёжно зафиксируют прокладку. После намотки же, нагревательный элемент можно будет легко снять с трубки, двигая вдоль прорези.

Вот так выглядит готовый нагревательный элемент, сделанный своими руками. Все тонкости этой технологии Вы можете увидеть в прилагающемся видеоролике.

Видеоиллюстрация отжига провода и изготовления нагревателя

В видеоролике формата Full HD показаны процессы отжига тонкого провода и намотки нагревательного элемента для паяльника.

Близкие темы

Мощный паяльный фен своими руками

Паяльник для пайки SMD компонентов из доступных деталей

Миниатюрный паяльный фен своими руками

Страницы 1 2

Комментарии (43)

Страниц: « 1 2 3 4 [5] Показать все

Привет!
Подскажите пож. как называется (маркировка) источник питания которым отжигал провод?

Он ЛАТР называется )))

Сергей, провод не обязательно отжигать. Это я просто показал технологический приём. В очередном паяльнике я этого не делал, а просто намотал провод с шагом, большим, чем диаметра провода>>>

Страниц: « 1 2 3 4 [5] Показать все

• Цена: $8.49

• Перейти в магазин

Случилось мне сломать довольно популярный/известный здесь паяльник CXG 936d. Поскольку штука удобная, заказал замену нагревателя. Кратко — работает, брать можно — отправлено и получено быстро, паяльник вернулся в строй и плавит припой как новенький. Цена в лоте — за два нагревателя.

Пациент в исходном виде как есть. Почему треснул — неизвестно, паял немного, взял в очередной раз — на дисплейчике ошибка. Подозреваю, изначально нагреватель был несколько чрезмерно выдвинут в жало и это его и сгубило.

Свежеполученый нагреватель (220вольт, 60вт по утверждению продавца и согласно характеристик паяльника):

Паяльник был разобран, старый выпаян. Порадовали китайцы стертой маркировкой на симисторе и оптодрайвере. Никто ж не догадается, что это за детали были 🙂

Новый и старый нагреватель вроде как одинаковые с виду.

Новый установил в паяльник немного глубже, чем был старый, в надежде что не лопнет хотя бы по причине тепловых расширений.

Результат воздействия был отмыт от канифоли, собран, проверен — отлично работает. Что и требовалось.