Работа с паяльной станцией для начинающих

Итак, наступил этот момент, когда вы решили приобрести свою первую паяльную станцию. Вы уже находитесь в предвкушении, освободили место на рабочем столе, получили ее и готовитесь познать дзен и перейти на следующую ступень радиолюбительского дела. Но не стоит торопиться, ведь она несколько отличается от обычных паяльников, а значит, требует соблюдения некоторых правил при работе с ней.

Какими бывают паяльные станции

Существует несколько их типов, которые отличаются принципом работы. Самые простые — с обычным контактным паяльником. Также существуют термовоздушные, у которых вместо паяльника устанавливают специальный термофен. Бывают также смешанного типа, у которых есть как фен, так и обычный контактный паяльник. Также встречаются и инфракрасные, но начинающие радиолюбители их практически не используют, так как некоторые такие устройства могут стоить, как недорогой автомобиль.

Если не вдаваться в технические подробности, то все паяльные станции между собой похожи:

Основа каждой – блок управления, который по сути и является самим телом прибора. В нем находится трансформатор и управляющая электроника. У дешевых устройств устанавливают аналоговые компоненты управления, у более дорогих установлены качественные цифровые компоненты.

Контактные паяльные станции комплектуются контактными разборными паяльниками, в которых находится съемный нагревательный элемент, а также зачастую у них можно заменить жало. Большинство производится для более опытных пользователей, поэтому, имея определенные аксессуары, такой прибор можно приспособить для самых разных видов работ.

Паяльные станции с термофеном. У таких блок управления может содержать дополнительные элементы — вентиляторы или компрессоры. Компрессор может быть установлен и непосредственно в самом фене. При пайке феном припой разогревается потоком горячего воздуха. Это позволяет равномерно прогревать не один контакт детали, а сразу всю деталь. Так, термофеном очень удобно отпаивать многовыводные компоненты, которые в ином случае выпаивать довольно сложно.

Многие производители выпускают смешанные. У некоторых есть и специальный оловоотсос. Естественно, такие стоят несколько дороже, чем обычные.

Инфракрасные. У них вместо термофена или контактного паяльника установлен инфракрасный нагревательный элемент — преднагреватель печатных плат. Обычно такие стоят гораздо дороже, чем те, что перечислены выше, так как они предназначены для работы со сложными элементами.

Теперь рассмотрим несколько элементарных правил обращения с устройством.

Вообще, паяльной станцией пользоваться не сложнее, чем обычным паяльником. Но с ней работать удобнее и комфортнее. Вот несколько видов работ для различного типа оборудования:

Обычные контактные паяльные станции можно применять как для навесного монтажа, так и для работы с крохотными SMD-элементами. А все благодаря тому, что них можно менять жала, а также точно регулировать температуру нагрева жала.

Термовоздушные также можно применять для навесного монтажа, но лучше всего они подходят для SMD монтажа. Не нужно прогревать отдельные выводы компонента, так как можно прогреть все и сразу, а потом быстро и без проблем удалить компонент.

Станции с феном и паяльником являются комплексным решением. Они совмещают в себе лучшие качества предыдущих двух видов. Их часто покупают в сервисные и ремонтные центры.

Инфракрасные применяются для сложного ремонта различных дорогостоящих устройств. Нужно выпаять чип с поверхности материнской платы? Это можно сделать только инфракрасной станцией без вреда как для самой платы, так и для элемента, который выпаивают.

Ну и несколько простых элементарных рекомендаций для пайки. Стоит сразу выделить одну общую: никогда не выставляйте максимальную температуру нагрева без необходимости! У контактного паяльника элементарно перегреется жало, из-за чего оно довольно быстро придет в негодность, как и нагревательный элемент. Перегрев также опасный и для термофена, так как может привести к повреждению нагревательных элементов.

Используйте только качественный флюс. В принципе данный совет актуален при пайке любым агрегатом, так как некачественный флюс может нанести вред здоровью, а также со временем будет разрушать дорогостоящее жало.

Кстати, специалисты рекомендуют не экономить на флюсе и использовать его столько, сколько необходимо или даже чуть больше. Также не экономьте на припое.

Не рекомендуется без необходимости включать термофен на максимальную мощность. Почему так? Все просто — поток воздуха может сдуть с платы некоторые особенно мелкие элементы.

Некоторые радиолюбители модифицируют свои паяльные станции. Но если вы слабо разбираетесь в устройстве оборудования и техники в целом, лучше не фантазировать, чтобы не навредить.

Выводы достаточно простые — работать с таким оборудованием просто, удобно и комфортно. Ну а соблюдать элементарные правила работы не так уж и сложно. Главное помнить одно основное — не использовать без необходимости максимальную температуру нагрева. Такой экстремальный режим работы не пойдет на пользу нагревательным элементам паяльника и термофена.

Ну и, конечно, не рекомендуется без необходимости, и тем более соответствующих навыков и знаний, модифицировать свое оборудование.

На чтение: 6 минут Нет времени?

Современная, более усовершенствованная техника, увы, выходит из строя не меньше, чем старые образцы. И если раньше вопрос об усовершенствовании привычного нам паяльника не стоял, то сегодня по старинке отпаять или припаять деталь, не «задев» соседние чипы, практически невозможно. Именно поэтому умельцы собирают более современные термовоздушные и инфракрасные паяльные станции своими руками. В этом обзоре расскажем, какими бывают паяльные системы, как работает блок управления и как его подключить, что входит в элементы конструкции. Только в нашем обзоре вы найдете рекомендации, иллюстрирующие особенности сборки и регулировки современных паяльных станций.

Читайте в статье

Для чего нужна паяльная станция

Паяльная станция, в отличие от простого паяльника, – система более усовершенствованная. Она позволяет спаять мелкие детали, такие, к примеру, как SMD-компоненты, контролировать нагрев на табло, программировать кнопки. Кроме того, благодаря бесконтактной системе пайки перегрев соседних элементов здесь исключён.

Благодаря «умному» блоку управления можно задать необходимые настройки температуры, включить и выключить систему нажатием одной кнопки

Паяльная станция бесконтактного типа относится к современным системам пайки. К примеру, нагрев с помощью термофена помогает мастерам в ремонте бытовых электроприборов и мобильников. А вот с помощью ИК-систем можно производить монтаж и демонтаж микросхем (даже формата BGA).

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

Анатомия паяльной станции достаточно проста и максимально отвечает необходимым условиям: аккуратная, «умная» пайка элементов. Сердце прибора − блок питания, внутри которого находится трансформатор, выдающий напряжение двух вариантов 12 или 24 Вольта. Без этого элемента все системы станции были бы бесполезны. Трансформатор отвечает за регулировку температуры. Блок питания снабжён терморегулятором и специальными кнопками запуска прибора.

Для справки! Некоторые устройства оборудованы специальной подставкой, которая нагревает печатную плату во время пайки, что помогает избежать её деформации.

С помощью блока управления также может быть реализована функция запоминания температуры и программирования кнопок. Мастера «прокачивают» прибор, используя процессор, благодаря которому появляется возможность измерять температуру в ходе пайки.

Вариация самодельного паяльника для микросхем

Разберём особенности работы термовоздушной паяльной станции: поток воздуха с помощью специальных спиралевидных или керамических элементов (они находятся прямо внутри трубки термофена) нагревается, а затем через специальные насадки направляется в точку пайки. Такая система позволяет нагреть необходимую поверхность равномерно, исключив точечную деформацию.

В качестве ещё одного дополнительного элемента может выступать специальный инфракрасный нагреватель. Принцип его похож на работу термофена, он нагревает не место стыка, а определённую площадь. Однако, в отличие от термофена, здесь отсутствует поток тёплого воздуха. Профессиональные паяльные станции могут оборудоваться специальными сопутствующими инструментами, оловоотсосами и вакуумными пинцетами.

Разновидности паяльных станций по конструкции

Существуют как простые паяльные станции, оборудованные привычным нам классическим паяльником, так и более продвинутые. Причём вариаций сочетания компонентов и систем может быть великое множество. Без труда можно в одной станции совместить контактный паяльник и фен, вакуумный или термопинцет и оловоотсос. Для удобства приведём таблицу основных типов паяльных станций.

Контактные ПС− это обыкновенный, имеющий при пайке прямой контакт с поверхностью, паяльник, оснащённый электронным блоком управления и регулирования температуры.		Бесконтактные ПС − в основе работы блок управления и особая система управления элементов.
Свинцовые	Бессвинцовые

Требуют повышенной температуры плавки.

Термовоздушные

Обеспечивают эффективную пайку в труднодоступных зонах с единовременным прогреванием сразу нескольких поверхностей. Позволяет осуществлять пайку любого типа, как со свинцом, так и без него.

Инфракрасные

Здесь присутствует нагревательный элемент в виде инфракрасного излучателя, сделанного из керамики или кварца.

Комбинированные

Сочетают в своей конструкции несколько типов оборудования: фен или классический паяльник, или, как мы уже говорили, ИК-нагреватель и оловоотсос допустим, паяльник и фен.

По механизму стабилизации температуры и принципу работы управляющих блоков паяльные станции можно разделить также на аналоговые и цифровые. В первом случае нагревательный элемент включён, пока паяльник не прогреется до нужной температуры, самая близкая аналогия – нагрев обычного утюга. А вот второй тип паяльника отличается сложной системой контроля и регулирования температуры. Здесь размещён PID-регулятор, который подчиняется программе микроконтроллера. Такой метод стабилизации температуры намного эффективнее аналогового. Ещё одна классификация позволяет разделить все ПС на монтажные и демонтажные. Первые осуществляют пайку приборов, однако, не имеют оловоотсоса и других элементов, позволяющих проводить чистку и замену деталей.

Такие паяльные системы снабжены специальной ёмкостью для удаления припоя, который, в свою очередь, отсасывается специальной насадкой, снабжённой компрессором.

К сведению! Существуют комбинированные станции, позволяющие проводить как монтажные, так и демонтажные работы. Они снабжены двумя видами паяльников, различающихся по мощности.

Как сделать своими руками термовоздушную паяльную станцию

Купить паяльную станцию с феном не каждому по карману, хотя ИК-станции стоят ещё больших денег, поэтому самый простой путь – собрать её своими руками. Однако, следует помнить, что такие воздушные паяльные станции обладают определёнными недостатками:

1. Потоком воздуха можно случайно сдуть маленькие детали.
2. Поверхность прогревается неравномерно.
3. Для разных случаев требуются дополнительные насадки.

Паяльный фен своими руками: универсальная схема

Термофен – специальное устройство, которое нагревает место пайки потоком горячего воздуха.

Проще всего собрать прибор с феном на вентиляторе, а в качестве нагревателя использовать спираль.

Универсальная паяльная станция с феном

Если покупать нагреватель механический, то он достаточно дорогой. И при резких перепадах температур может простой треснуть. Не все могут самостоятельно сконструировать компрессор. В качестве поддувала можно использовать обычный малогабаритный вентилятор. Подойдёт кулер от домашнего ПК. Для знакомства с устройством такого прибора изучим схему паяльной станции своими руками.

Вентилятор расположим около термофена. К нему аккуратно присоединяем трубку для подачи тёплого воздуха. На торце кулера вытачиваем отверстие под сопло. С противоположной стороны кулер необходимо закрыть, чтобы обеспечить необходимую тягу.

Для более точечного направления тёплого воздуха можно приобрести готовые насадки на сопло термофена

Теперь подошла очередь сборки нагревательного элемента. Для этого необходимо накрутить нихромовую проволоку спиралью на основание нагревателя. Причём витки обязательно не должны касаться друг друга. Витки наматываются с учётом того, что сопротивление должно быть 70-90 Ом. Основание выбирают с плохой теплопроводностью и хорошей стойкостью к большим температурам.

Приступаем к поиску деталей для сопла. Лучше всего для этого подойдёт труба из керамики или фарфора. Оставляем небольшой зазор между стенками сопла и спиралью. Сверху поверхность обматываем изоляционными материалами. Можно использовать асбестовый слой, стекловолокно и т.д. Это увеличит высокое КПД фена, а также позволит брать его руками, не получив ожог. Крепим нагревательный элемент так, чтобы воздух подавался в трубку, а нагреватель находился точно посередине внутри сопла.

Система управления паяльной станцией

Для сборки системы управления самодельной паяльной станции типа фен своими руками в ней необходимо разместить два реостата: один регулирует входящий поток, другой − мощность нагревательного элемента. А вот выключатель обычно делается один как для нагревателя, так и для нагнетателя.

Варианты подключения системы управления к термофену.

Здесь очень важно правильно подключить провода, чтобы они соотносились с реостатами.

Затем присоединяем термофен так, чтобы провода соответствовали нужным реостатам и выключателю.

Сборка и настройка работы паяльной станции

Мощность паяльной станции, как мы уже замечали выше, обычно находится в пределах от 24 до 40 Ватт. Однако если вы планируете паять шины питания и проводники, то мощность прибора должна быть увеличена от 40 до 80 Ватт.

А вот паяльные инструменты на 100 Ватт и больше, как правило, используют для крупногабаритных конструкций из цветмета, которые, в принципе, обладают значительной теплопроводностью

Подробнее о том, как паять феном от паяльной станции, смотрите в этом видео.

Инфракрасная паяльная станция своими руками

Инфракрасная паяльная станция − тот инструмент, который проще всего сделать своими руками. Цена на паяльные станции такого типа просто заоблачная. Купить что-то попроще – не вариант, так как всё равно будет ограниченный функционал.

ИК паяльная станция в сборке

Именно поэтому мы расскажем поэтапно, как собрать своими руками инфракрасный паяльник. Разберём этапы сборки ПС для пайки плат размером 250×250 мм. Наша паяльная станция подойдёт для работы с телевизионными платами, видеоадаптерами для ПК, а также планшетов.

Изготовление корпуса и нагревательных элементов

Для основы самодельной ИК паяльной станции, собранной своими руками, можно взять дверцу от антресоли либо фанеру 10-12 мм, прикручиваем к ней ножки. На этом этапе важно примерно прикинуть компоновку исходя из размеров нагревателей и ПИД-регуляторов. От этого будет зависеть высота «боковин» и скосов передней панели.

Алюминиевые уголки используются для формирования «скелета» конструкции. Заранее позаботьтесь о «начинке», в работе пригодятся и старые видеомагнитофоны, ДВД-проигрыватели и тому подобное. Можно обойти специализированных уличных лоточников.

Корпуса от старых видеомагнитофонов или процессоров – идеальное сырьё для обшивки сторон Ещё один вариант корпуса, на этот раз из алюминия

Теперь ищем антипригарный поддон. Да, именно тот, что можно купить в обычном магазине бытовой техники. Здесь же можно и присмотреть качественный паяльник для паяльной станции.

Важно! Возьмите с собой рулетку. Ваша задача – найти противень оптимальной ширины и глубины. Размеры зависят от высоты ИК-излучателей и их количества.

Система управления паяльной установкой

Приступим к самому интересному. На торговой площадке заранее заказываем ПИДы (или пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы), а также ИК — 3 нижних ИК излучателя 60×240 мм, и один верхний − 80×80 мм, не забудьте запастись двумя твердотельными реле на 40А. На этом этапе уже можно переходить к жестяным работам, а именно подогнать всю конструкцию под размеры наших основных элементов. После подгонки боковин и крышки вырезаем технологические отверстия под ПИДы на передней, под кулер на задней стенке.

Сборка и регулировка работы паяльной станции

Итак, после установки излучателей, кулера и соединения всех проводков внешний вид нашей паяльной станции уже обретает практически законченный вид. На этом этапе необходимо провести тестирование оборудования на нагрев, удержание температуры и гистерезис. Переходим к монтажу основного ИК-излучателя. Сделать это несложно.

Больше всего усилий забирает монтаж держателя платы и установка столика. В нашем примере мы рассмотрели возможность сборки держателей так, чтобы можно было сдвигать влево-вправо уже зажатую плату

Особенности изготовления своими руками паяльной станции на Arduino (Ардуино)

Паяльная станция на процессоре Ардуино – одна из самых прогрессивных моделей. Особенность её в том, что она легко программируется. Можно задать необходимые параметры и алгоритмы работы и управления всех элементов.

Часто используется система подключения Flex Link. Она относительно простая, надёжная, а её элементы вполне можно приобрести самостоятельно и собрать схему без особых проблем

Далее все этапы сборки аналогичны уже описанными нами. Если возникнут вопросы, можно обратиться за помощью к специалистам-электронщикам.

Особенности изготовления своими руками паяльной станции на Atmega8 (Атмега8)

Схема на контроллере Atmega8 довольно простая и не требует больших знаний. Самое главное, разбираться в кодах программ на языке C++. Это позволит редактировать его под себя.

Вариант рабочей схемы паяльной станции на Atmega8

В открытых интернет-источниках есть разные вариации паяльных станций на основе разных контроллеров.

Внешний вид программатора для будущей паяльной станции на ATmega328

Одно из обучающих видео по сборке паяльной станции в этом видео.

Как пользоваться паяльной станцией

Для новичков будет не лишним узнать некоторые особенности работы с паяльными станциями.

Контроллер и паяльник – важнейшие элементы паяльной станции должны быть чистыми и защищёнными от пыли

Перечислим некоторые из них:

1. Для монтажа или демонтажа крупных деталей проще использовать фен. Так как он охватывает необходимую площадь.
2. Температура нагрева подбирается методом «тыка». Начиная с минимально возможной. К примеру, пасты для монтажа SMD-компонентов имеют меньшую температуру плавления, нежели ПОС-61.
3. Обзаведитесь обыкновенной спиртоканифолью. Пригодится для обезжиривания.
4. Перед монтажом компонентов используйте специальный флюс. Он продаётся в отделах для ремонта сотовых.
5. Очень выручает обыкновенная иголка. Ею можно поддеть перепаиваемые детали и при необходимости их перевернуть.
6. Контактные площадки в обязательном порядке очищаются от припоя.

Работа с паяльной станцией требует определённых навыков.

Если вы не сможете собрать самостоятельно такой прибор, то воспользуйтесь рекомендациями профессионалов

Получить любую информацию можно также в обучающих видео, в этом вы узнаете о том, как выбрать паяльную станцию.

Свои вопросы и комментарии к статье оставляйте в специальной форме ниже. Надеемся, что наши рекомендации помогут сделать собственную паяльную станцию, которая прослужив вам верой и правдой долгие годы.

Обычным электрическим паяльником пользуется подавляющее большинство людей. Однако в определённых условиях для качественной пайки потребуется специальная рабочая установка, называемая паяльной станцией.

При знакомстве с оборудованием этого класса полезно будет узнать, как проводиться калибровка паяльной станции, позволяющая паять в заданном диапазоне рабочих температур. Но прежде следует ознакомиться с тем, что она представляет собой в целом, и каким образом используется на практике.

Зачем нужна паяльная установка

Удобства и преимущества пайки паяльной станцией довольно легко оценить, если подробно ознакомиться с полным набором входящих в неё составляющих.

С данной точки зрения она представляет собой комплекс специальных устройств и приспособлений, обеспечивающих качественную пайку и лужение различных по структуре металлоизделий, в особенности мелких деталей, микросхем.

В состав типовой установки, как правило, входят следующие элементы:

• электронагреватель соответствующего класса (электрический паяльник или термический фен);
• регулируемый блок питания, собранный на основе достаточно мощного трансформаторного преобразователя, позволяющего выбирать требуемые режимы нагрева потребителя;
• подставка под паяльное приспособление и устройство для отсоса расплавленного припоя (ими комплектуются не все продающиеся модели).

Состав паяльного комплекса, которым пользуются для организации профессиональных работ, может быть дополнен другими модулями, позволяющими повысить качество пайки.

Принцип работы оборудования заключается в совместном использовании всех составляющих его узлов, что позволяет контролировать и осуществлять регулировку температуры в рабочей зоне.

В отдельных моделях применяется схемное решение, обеспечивающее защиту элементов от перегрузок и статического электричества.

Преимущества паяльных станций являются обоснованием целесообразности их применения и практически отвечают на вопрос о том, как ими нужно пользоваться.

Назначение отдельных модулей

Питающий блок для паяльных станций изготавливается на основе автотрансформатора достаточной мощности, посредством которого можно управлять амплитудой поступающего на нагрузку напряжения (в небольших пределах).

В качестве конечного потребителя (нагревателя для паяльной станции) чаще всего используются либо обычный электропаяльник, либо специальный термический фен, имеющий встроенный переключатель режима работ.

При приобретении подходящей для домашних условий установки предпочтение следует отдавать тем изделиям, в комплект которых входят отдельный держатель или подставка под нагревательный инструмент. При их наличии пользоваться паяльной станцией будет намного проще и безопаснее.

Входящим в комплект инструментом пользоваться будет значительно удобнее, если в его составе имеется специальный отсос для удаления остатков расплавленного припоя, а также наиболее востребованные запчасти.

Типы установок

По количеству подключаемых к блоку питания паяльников станции могут быть одно- или двухканальные. В комплект последнего из этих образцов могут входить как основной, так и дополнительный (демонтажный) паяльники, отличающиеся по своей мощности и рабочим температурам.

Иногда один из них имеет функцию быстрой смены рабочего наконечника («жала»), что позволяет пользоваться им для пайки различных видов радиодеталей.

С внешним видом некоторых из моделей паяльных установок можно ознакомиться на фото.

При классификации оборудования этого типа также различают цифровые паяльные станции, в которых управление рабочими режимами пайки осуществляется посредством специальных электронных модулей.

Особый интерес представляет компрессорная паяльная установка, оборудованная специальным нагнетателем воздуха, используемым при работе с феном.

В таких паяльных станциях сфокусированный с помощью специального устройства воздушный поток сначала нагревается в термическом канале, а затем направляется через выходное сопло в зону пайки.

Наличие встроенной системы контроля температуры обеспечивает формирование более равномерной струи горячего воздуха.

Помимо образцов с компрессорной накачкой воздушной струи, выпускают установки турбинного типа, которые по причине своей дороговизны встречаются очень редко и не пользуются потребительским спросом.

Как происходит калибровка

Известно, что хорошо отлаженная паяльная станция позволяет в разы повысить эффективность пайки и ускорить демонтаж электронных компонентов и изделий. Однако это возможно лишь при условии, если она не имеет дефектов и схема установки температуры правильно откалибрована.

Среди имеющихся в продаже недорогих паяльных систем широкое распространение получили бюджетные китайские копии фирменных станций марки «Hakko».

Отношение российского потребителя к этим образцам нельзя назвать однозначным. Одни мастера считают, что рабочие станции сильно перегреваются, другие – что жало паяльника плохо захватывает припой, поэтому им неудобно пользоваться.

Для доведения дешёвых китайских моделей «до ума» потребуется провести настройку паяльной станции на точность выставления температуры жала.

В простейшем случае такая настройка предполагает обязательную калибровку температуры пайки.

Для проведения этой процедуры потребуется следующий инструмент и измерительные приборы:

• современный цифровой мультиметр, в комплекте которого имеется гибкий выносной термодатчик;
• отвёртка с тонкой рабочей частью и изолированной ручкой.

В процессе калибровки выносной датчик подносится к нагревательному элементу (жалу паяльника) и вплотную прижимается к нему.

При измерении температуры компрессорных станций датчик помещается в зоне действия разогретой воздушной струи.

Затем вращением имеющегося на станции подстроенного резистора по показаниям индикатора мультиметра выставляется значение температуры, которое должно совпадать с цифрами на шкале (дисплее) станции. На этом калибровка может считаться законченной.

После качественной настройки контрольного оборудования пользоваться им будет значительно проще и удобнее. К тому же эта процедура заметно снижает вероятность повреждения радиоэлементов и улучшает надёжность их спайки.