Оглавление книги Следующая страница>>

Пайка паяльниками. Паяльники периодического действия. Электрические паяльники.

Пайка паяльниками является наиболее простым способом пайки легкоплавкими припоями. Паяльники изготавливаются из высококачественной меди, им придается специальная форма (рис. 106, а, б).

Рис. 106. Периодически подогреваемые паяльники :

а - угловой, б - прямой

Медь обладает высокой теплопроводностью и теплоемкостью, что необходимо для того, чтобы паяльник мог служить как аккумулятор тепла при нагревании и охлаждении в процессе пайки. Высокая теплопроводность способствует быстрой отдаче тепла в зону пайки при незначительном нагреве деталей.

Масса паяльников - от 250 г до 2 кг. Тяжелые паяльники служат для пайки крупных изделий. При использовании крупных паяльников шов нагревается равномерно, повышается его качество и увеличивается производительность труда.

Форма паяльника, его крепление к ручке и масса выбираются исходя из удобства пользования им, а также габаритов собираемых деталей. Температура нагрева паяльников составляет 250-600° С. Нагрев выше 600° С не рекомендуется, так как при высоких температурах происходит разрушение рабочей поверхности от окисления и поглощение олова.

Для пайки тонких изделий рабочая часть паяльника заостряется и залуживается для лучшего удерживания припоя.

В зависимости от способа нагрева паяльники бывают паяльники периодического действия и паяльники непрерывного действия .

Паяльники периодического действия нагревают в горнах, на паяльных лампах, в пламени газообразного или жидкого топлива и т. д.

Паяльники непрерывного действия позволяют осуществлять пайку непрерывно, более равномерно и производительно, чем паяльники периодического действия. Кроме того, они имеют меньшую массу и требуют сравнительно невысокой температуры нагрева. Наибольшее распространение в промышленности получили электрические паяльники мощностью от 10 Вт до 1 кВт.

На рис. 107, а, б показаны электрические паяльники .

Рис. 107. Электрические паяльники :

а - прямой, б - угловой; 1 - рукоятка, 2 - стальная трубка, 3 -хомутик, 4 - нагревательный элемент, 5 - боковина, 6 - шнур, 7 - штепсельная вилка, 8-медный стержень

Процесс пайки при помощи паяльников ведут так. После подготовки поверхности нагревают паяльник со стороны массивной части (обуха). При этом следят, чтобы паяльник не перегрелся и не накалился докрасна. Если это случится, то снимают паяльник с огня, дают ему немного охладиться, зажимают в тисках и опиливают плоским напильником рабочий конец дочиста.

Нагретый паяльник быстро снимают с огня, очищают от окалины, погружая его в хлористый цинк, затем набирают с прутка 1-2 капли припоя и производят паяльником трущие движения по кусковому нашатырю до тех пор, пока конец паяльника не покроется ровным слоем припоя. После этого паяльник накладывают на место спая, где расплавленный припой стекает с паяльника и заполняет место шва.

Если припой не растекается по поверхности собираемых деталей, то зазор между деталями еще раз заполняют флюсом и повторяют операцию пайки. При соединении труднопаяемых деталей (например, стальных) места спая предварительно покрывают тонким слоем олова.

Достоинствами способа пайки паяльниками являются его универсальность, расположение припоя непосредственно на кончике инструмента, возможность точной локализации места нагрева, быстрота подготовки процесса, возможность пайки в стесненных местах и экономичность.

К недостаткам этого способа пайки паяльниками следует отнести невысокую температуру пайки, быстрый износ и окисление конца паяльника, зависимость качества пайки от квалификации рабочего.

При составлении и монтаже электрической цепи бывает необходимо соединить ее части и элементы, используя для этого клеммы, зажимы, штепсельные вилки и гнезда, упорные и нарезные контакты и другие специальные приспособления, а иногда и просто скручивая оголенные концы соединительных проводов. Даже в простой электрической цепи карманного фонарика вы насчитаете около десятка таких соединений. А ведь мы конструируем устройства и приборы с гораздо более сложными электрическими цепями: в них последовательно или параллельно могут быть соединены несколько радиоэлементов. Здесь количество подобных соединений достигает иногда нескольких сотен.

Электрические цепи современной аппаратуры содержат сотни и даже тысячи соединенных между собой деталей. И каждое из этих соединений должно быть не только механически прочным, но и обеспечивать надежный электрический контакт.

Это совсем не так просто. Если в месте соединения проводники недостаточно плотно прижаты друг к другу или если их поверхность покрыта пленкой оксидов, плохо проводящей электрический ток, то при кажущейся прочности соединения оно будет ненадежным. Стоит лишь в одном месте цепи нарушить контакт, как ток прекратится и изготовленный вами прибор перестанет работать. Как же обеспечить прочность и надежность многочисленных соединений элементов и деталей в сложных электрических цепях?

Одним из наиболее широко применяемых способов такого соединения является пайка . При пайке поверхности соединяемых металлических деталей нагревают и затем покрывают расплавленным припоем - специальным легкоплавким сплавом. Припой заполняет пространство между соединяемыми проводниками и частично растворяется в них. Это обеспечивает после затвердевания припоя механическую прочность и хорошую электрическую проводимость места соединения.

Для пайки деталей из жести, меди и латуни используют припои, представляющие собой сплав олова со свинцом или олова со свинцом и висмутом. Наиболее часто применяют оловянно-свинцовые припои марок ПОС-40 и ПОС-60 (соответственно с 40- и 60-процентным содержанием олова), а также оловянно-свинцово-висмутовый припой ПОСВ-33. Припой ПОС-40 плавится при температуре 235 °С, а ПОС-60 — при 183 °С. Припой ПОСВ-33 имеет температуру плавления около 130 °С — применяют его для пайки деталей и элементов, не допускающих перегрева.

Припой можно купить в магазинах электротоваров. Он поступает в продажу в виде прутков или проволоки диаметром 2-2,5 мм.

Поверхности спаиваемых деталей предварительно очищают от грязи и оксидной пленки. Однако при нагреве во время пайки они могут снова покрываться тонким слоем оксидов, что ухудшает качество соединения. Чтобы этого не произошло, при пайке применяют флюсы — вещества, защищающие поверхность спаиваемых деталей от дальнейшего окисления. Наиболее распространенным флюсом является канифоль. Ее можно приобрести в магазине хозяйственных товаров.

Главный ваш инструмент при пайке соединений электрических цепей — паяльник . Ознакомимся с его устройством и действием.

Электрический паяльник — это «родной брат» электрического утюга, плитки, чайника и других бытовых электронагревательных приборов. Действие таких приборов основано на выделении большого количества теплоты при прохождении электрического тока. Основная часть паяльника (см. рис.) — медный стержень 1 с заостренным концом — «жалом», вставленный в металлическую трубку 2, вокруг которой расположен нагревательный элемент 3 (нихромовая спираль в оболочке из жаропрочной изоляции — слюды или керамики). Концы спирали нагревательного элемента присоединены к медным изолированным проводам — шнуру 4, который выведен через полую пластмассовую ручку 5 и заканчивается штепсельной вилкой 6. Нагревательный элемент закрыт сверху кожухом 7.

При включении паяльника в электрическую сеть ток проходит через нихромовую спираль и нагревает ее. Выделяющееся тепло передается медному стержню, который нагревается до температуры 300-350 °С. Прикосновениями горячего жала паяльника можно расплавить кусочки припоя и нагреть поверхности спаиваемых деталей до температуры, при которой осуществляется пайка.

Промышленность выпускает электрические паяльники различных форм и размеров. Многие из них рассчитаны на включение в сеть с напряжением 220 В. Лучше приобрести для работы небольшой и безопасный в обращении низковольтный инструмент. Можно использовать, например, паяльник типа ПСН-25, предназначенный для включения в цепь с напряжением 36 В. Такие паяльники продаются в магазинах электротоваров вместе с добавочным устройством типа П223, с помощью которого паяльник можно питать и от сети с напряжением 220 В.

Хотя этот паяльник — низковольтный и безопасный, при работе с ним необходимо соблюдать определенные меры предосторожности.

Следует иметь в виду также, что для работы паяльника штепсельную вилку добавочного устройства П223 присоединяют к розетке электрической сети с напряжением 220 В. А при таком высоком напряжении, как мы уже упоминали, прикосновение к неизолированным токонесущим проводникам цепи связано с опасностью для жизни.

В чем же причина этой опасности?

Дело в том, что тело человека - хороший проводник электричества. Поэтому, когда человек касается проводов, соединенных с различными полюсами источника тока, по его телу начинает проходить электрический ток. Если напряжение источника тока мало – 9-12 В, то сила тока не превышает одной тысячной доли ампера, что почти не ощущается человеком (он может чувствовать лишь слабый зуд или легкое покалывание). Но при более высоких напряжениях сила тока, протекающего по телу человека, может оказаться значительно большей и вызвать тяжелое поражение нервной и сердечно-сосудистой системы. Установлено, что уже ток 0,05 А является очень опасным, а при силе тока 0,1 А человек погибает от паралича сердца. Прикосновение же к проводам, которые находятся под напряжением 220 В, может вызвать в теле человека и гораздо большие токи. Вот почему, имея дело с любыми электрическими приборами, включенными в городскую электрическую сеть, следует всегда помнить об указанной опасности, быть внимательным и соблюдать осторожность.

У исправных электрических приборов все провода и другие токонесущие элементы надежно закрыты и защищены изоляцией. Но с течением времени, эта изоляция по тем, или иным причинам может быть повреждена и тогда оголенные участки электрической цепи становятся доступными случайному прикосновению. Поэтому состояние изоляции необходимо регулярно и тщательно проверять и ни в коем случае не работать с прибором, если она неисправна.

Это важное правило работы с электрическими приборами полностью относится и к работе с электрическим паяльником.

Кроме опасности поражения электрическим током, в неосторожном обращении с паяльником таится другая опасность — опасность ожогов и пожаров. Металлический кожух и медный стержень паяльника нагреваются до высокой температуры. Об этом нужно всегда помнить. Держать нагретый паяльник следует только за пластмассовую (деревянную) ручку. Необходимо следить за тем, чтобы хлорвиниловая изоляция проводов, по которым подводится к паяльнику ток, случайно не коснулась горячего кожуха или стержня, ибо при таком соприкосновении изоляция расплавится и может произойти короткое замыкание.

Класть паяльник в перерывах между пайками можно только на основание из невоспламеняющегося материала: асбеста, керамики и т. п. Но лучше иметь специальную подставку для паяльника, с предусмотренными в ней не только местом для удобного расположения паяльника, но и небольшие углубления — чаши для необходимых при пайке материалов — припоя и канифоли.

Подставку можно приобрести в магазине. Слева изображена подставка промышленного изготовления. Подставку для паяльника можно изготовить и самому. Простейшая конструкция такой подставки показана на рисунке справа. Она сделана из обыкновенной жести. Сначала вырезается заготовка, которая по контурам выгибается. Другой простейший вариант — основание можно изготовить из дерева, опору-держатель — из толстой проволоки. В случае крайней необходимости при отсутствии подставки, вместо неё можно использовать обыкновенное керамическое блюдце.

Нельзя обойти молчанием и то обстоятельство, что пары припоя и флюса, образующиеся при пайке, оказывают вредное воздействие на организм человека. Поэтому нельзя непрерывно заниматься пайкой в течение длительного времени, а в перерывах не забывайте хорошо проветривать помещение.

Перед пайкой прибор следует подготовить к работе. С помощью напильника рабочую часть его — жало - надо сточить под углом 30-45° и зачистить. Затем его необходимо залудить . Для этого включают паяльник в сеть и, когда он слегка нагреется (через 1-2 мин), покрывают жало слоем флюса, прижав его к кусочку канифоли. Растекаясь по поверхности жала, канифоль предохраняет его от окисления при дальнейшем нагревании. Как только жало нагреется до температуры плавления припоя (это можно определить, касаясь им кусочка припоя), рабочую поверхность его покрывают припоем.

Обратите внимание на то, что перегрев паяльника перед покрытием жала канифолью недопустим. Если все-таки по какой-либо причине паяльник перегреется и защищенная часть его покроется темно-синим налетом оксида меди, то его следует выключить, остудить и вновь зачистить, а затем приступить к залуживанию сначала.

Подготовленные к спаиванию поверхности металла должны быть тщательно очищены от оксидов и жиров и залужены. Зачищают места пайки ножом, наждачной бумагой или напильником. При залуживании на поверхность металла вначале наносят слой флюса, а затем горячим паяльником с небольшим количеством припоя на жале несколько раз проводят по залуживаемой поверхности, помогая припою растекаться и смачивать ее тонким и ровным слоем.

При пайке монтажных соединений на место спая сначала наносят слой флюса. Затем к этому месту одновременно прикладывают припой и жало паяльника. Пруток припоя держат в левой руке (лучше держать его пинцетом, чтобы не обжечь пальцы, так как во время пайки он тоже нагревается), а ручку паяльника — в правой (рис.). Для быстрого прогрева места спая до температуры плавления припоя паяльник прикладывают сначала не острием жала, с которого стекает припой, а плашмя, чтобы площадь соприкосновения была наибольшей.

Подержав паяльник в таком положении не более секунды, жалом распределяют припой по всей поверхности спая.

Расплавленный припой можно переносить на место пайки и жалом паяльника. Для этого его предварительно на долю секунды окунают в канифоль и берут каплю припоя, находящегося в коробочке на подставке. Количество припоя, необходимое для пайки, должно быть минимальным. Припой должен заливать место соединения со всех сторон.

При пайке важен и уход за паяльником. Поверхность его жала должна быть ровной, очищенной от нагара (оксида) и хорошо залуженной. Паяльник должен быть нагрет до необходимой температуры, зависящей от марки припоя. Нормальным считается такой температурный режим, при котором припой быстро плавится, но не стекает с жала паяльника; канифоль не сгорает мгновенно, а остается на жале в виде кипящих капелек. Перегрев паяльника недопустим, так как это приводит к окислению жала и появлению на нем раковин. Но и недостаточно нагретым паяльником работать тоже нельзя, соединения получаются непрочными и ненадежными.

Потренируйтесь в пайке, соединив этим методом отрезки медных проводов диаметром 0,8-1,5 мм. Сначала с концов проводников удалите изоляцию. Затем концы зачистьте ножом на длину 8-10 мм и залудите. После этого концы проводников приложите один к другому и спаяйте.

При качественной пайке припой покрывает место спая ровным слоем с гладкой и блестящей поверхностью. Неровная и зернистая поверхность места спая — признак недостаточного прогрева спаиваемых деталей.

Дополнение про маленькие детали

В последнее время многие детальки, используемые при монтаже печатных плат очень маленькие и не имеют выводов, к которым можно припаяться проводками. Обычно их паяют на специальные печатные платы. В дальнейшем, когда вы столкнётесь с ними очень рекомендуется посмотреть как их паяют другие. Одним из способов это сделать является задать в поисковой строке YouTube запросы по типу: soldering, пайка, монтаж компонентов. Один из поддерживающих сайт товарищей записал целый ряд видео о том, как их паять.

Электрический паяльник — это ручное оборудование, позволяющее с помощью мягких припоев соединять между собой детали, разогревая припой до жидкой консистенции, заполняя им пустоты между соединяемыми элементами. Перед покупкой инструмента необходимо ознакомиться с техническими характеристиками устройства, правилами эксплуатации и с тем, как отремонтировать паяльник.

Паяльник — это инструмент, необходимый для выполнения мелкого ремонта электронных приборов.

Условия эксплуатации

На рынке представлены модели, подходящие для работы от сети с напряжением от 12 до 220 В. В процессе выбора инструмента учитываются необходимость обеспечения безопасности работающих с ним мастеров и напряжение в электросети на месте проведения работ.

В помещениях с высоким уровнем влажности и заземленными приборами допустимо использование паяльника с напряжением до 36 В и обязательным заземлением корпуса паяльника. Ремонт инструмента не понадобится, если соблюдать данные требования.

При самостоятельном изготовлении паяльника для наматывания спирали используется тонкий провод. Напряжения питания и инструмента должны соответствовать друг другу. Мощность подобных агрегатов достигает от 12 до 100 Вт и выше, потому что обеспечить припою равномерное растекание по поверхности соединяемых элементов можно, если они будут прогреты сильнее температуры его плавления. Тепло от наконечника передается деталям при контакте, из-за этого температура жала снижается.

Недостаточная мощность нагревательной спирали или маленький диаметр стержня может препятствовать нагреванию жала до требуемой температуры, что не позволяет производить пайку. Мощными паяльниками можно соединять мелкие детали, но из-за размеров устройства доступ к спаиваемым элементам ограничен. Специалисты рекомендуют наматывать на жало провод из меди диаметром в 1 мм. Высокая мощность подобных устройств позволяет быстро прогревать элементы, а большинство небольших радиодеталей, транзисторов, диодов, микросхем не выдерживает температуру, превышающую 70° С. Время пайки сокращается до 3 секунд. Прежде чем починить рассматриваемое устройство, потребуется выяснить его конструктивные особенности.

Вернуться к оглавлению

Составные элементы

Рассматриваемое устройство изготавливают из медного стержня, который прогревается до температуры плавления припоя с помощью нихромовой спирали. При пайке деталей необходимо следить за тем, чтобы тепло быстро передавалось от нагревательного элемента жалу.

Жало — рабочая часть инструмента, стержень с наконечником клиновидной формы. Его вставляют в трубку из стали, обмотанную стекловолоконной тканью или слюдой, на которую намотана проволока, выполняющая функцию нагревательного элемента. Нихромовую проволоку обматывают асбестом, который помогает снизить потери тепла. К проводникам электрического шнура с вилкой присоединяют концы нихромовой спирали, которые сгибают и складывают вдвое для обеспечения большей надежности и снижения температуры нагревания в точках соединения с медным проводом. Соединение дополнительно обжимают металлической пластиной.

Спираль из сплава никеля и хрома и жало из меди находятся в металлическом корпусе, который может быть изготовлен из сплошного отрезка металла или сварен из 2 частей. На металлической трубке корпус фиксируется с помощью накладных колец. Электрический ток после вставки вилки устройства в розетку поступает на спираль из нихрома, которая после нагрева передает тепло жалу.

Эксперты рекомендуют для паек маломощных диодов использовать оборудование мощностью не более 12 Вт. Толстые проводы, крупногабаритные детали и мелкие мощные детали нужно паять с помощью устройств 40 и 60 Вт. Крупные детали спаиваются агрегатами 100 и более Вт.

Качество работы не может быть гарантировано подбором инструмента правильной мощности. Неправильная эксплуатация агрегата приводит к поломке и необходимости ремонта паяльника.

Вернуться к оглавлению

Пошаговая инструкция

Самостоятельное изготовление или ремонт нагревательных приборов проводится с учетом расчета сопротивления нагревательного элемента или обмотки. Знание величин напряжения и сопротивления электроприбора позволяет вычислить его мощность, которую он потребляет. Сопротивление в обмотке паяльника мощностью в 60 Вт, питающегося от сети 36 В, должно достигать 22 Ом. Правильный подбор мощности и напряжения помогает избежать поломки и необходимости ремонта рассматриваемого устройства.

Схемы регуляторов температуры «жала» паяльника.

Затем требуется подобрать диаметр проволоки из нихрома, сопоставимый с размерами обмотки. Обмотку спирали с сопротивлением 806 Ом выполняют с помощью 5, 75 м проволоки диаметром в 0,1 мм (величина сопротивления делится на 140) или 25,4 м проволоки — в 0,2 мм. Витки необходимо укладывать вплотную. Поверхность проволоки из нихрома будет окисляться при накаливании, создавая изолирующую поверхность. Намотанный слой, не помещающийся в первый ряд, покрывают слюдой. Наматывают второй ряд. Качественная сборка позволяет длительное время эксплуатировать инструмент без поломок и ремонта.

Тепло- и электроизоляцию в обмотке обеспечивает покрытие из стеклоткани, слюды или асбеста. Преимущество асбеста перед иными составами заключается в том, что его можно размачивать водой, создавая требуемую форму, а после высыхания материал обладает достаточно высокой прочностью.

Основной причиной неисправности паяльника является поломка нагревательного элемента.

Восстановить его работоспособность помогает несложный ремонт. Чтобы отремонтировать паяльник, потребуются следующие инструменты:

• пассатижи;
• острый нож;
• сопротивление керамическое «ПЭВ-10»;
• нить асбестовая.

Ремонт электрического паяльника проводится в несколько этапов. Предварительно подготавливается керамический резистор 1-1,5 Ом. В его центральной части расположено отверстие, которое позволяет пропустить стержень паяльника без дополнительного подгона.

Затем неисправный нагревательный элемент удаляется. В образовавшееся гнездо помещается подготовленный керамический резистор. Следующий этап заключается в подведении проводов электропитания к резистору. Для этого рекомендуется использовать каналы в ручке устройства. Провода требуется уложить так, чтобы они не соприкасались с корпусом, а выводы — изолировать асбестовой нитью. По завершении ремонтных работ потребуется собрать составные элементы паяльника в обратной последовательности. Чтобы самостоятельно отремонтировать паяльник, потребуется его схема.

Электрический паяльник – это ручной инструмент, предназначенный для скрепления между собой деталей посредством мягких припоев , путем разогрева припоя до жидкого состояния и заполнения ним зазора между спаиваемыми деталями.

Как видите на чертеже электрическая схема паяльника очень простая, и состоит всего из трех элементов: вилки, гибкого электропровода и нихромовой спирали.

Как видно из схемы, в паяльнике отсутствует возможность регулировки температуры нагрева жала. И даже, если мощность паяльника выбрана правильно, то все равно не факт, что температура жала будет требуемой для пайки, так как длина жала со временем уменьшается за счет постоянной его заправки, припои тоже имеют разные температуры плавления. Поэтому для поддержания оптимальной температуры жала паяльника приходится подключать его через тиристорные регуляторы мощности с ручной регулировкой и автоматическим поддержанием заданной температуры жала паяльника.

Устройство паяльника

Паяльник представляет собой стержень из красной меди, который нагревается спиралью из нихрома до температуры плавления припоя. Стержень паяльника делается из меди благодаря высокой ее теплопроводности. Ведь при пайке нужно быстро передать жалу паяльника от нагревательного элемента тепло. Конец стержня имеет клиновидную форму, является рабочей частью паяльника и называется жалом. Стержень вставляется в стальную трубку, обернутую слюдой или стеклотканью. На слюду намотана нихромовая проволока, которая служит нагревательным элементом.

Поверх нихрома намотан слой слюды или асбеста, служащий для снижения потерь тепла и электрической изоляции спирали из нихрома от металлического корпуса паяльника.

Концы нихромовой спирали соединены с медными проводниками электрического шнура с вилкой на конце. Для обеспечения надежности этого соединения концы нихромовой спирали согнуты и сложены вдвое, что снижает нагрев в месте соединения с медным проводом. В дополнение соединение обжато металлической пластинкой, лучше всего обжим делать из алюминиевой пластины, которая имеет высокую теплопроводность и будет эффективнее отводить тепло от места соединения. Для электрической изоляции на место соединения надевают трубки из термостойкого изоляционного материала, стеклоткани или слюды.

Медный стержень и нихромовая спираль закрывается металлическим корпусом, состоящим из двух половинок или сплошной трубки, как на фотографии. Корпус паяльника на трубке фиксируется накидными колечками. На трубку, для защиты руки человека от ожога, насаживается ручка из плохо провидящего тепло материала, дерева или термостойкой пластмассы.

При вставлении вилки паяльника в розетку электрический ток поступает на нихромовый нагревательный элемент, который нагревается и передает тепло медному стержню. Паяльник готов к пайке.

Маломощные транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, микросхемы и тонкие провода паяют паяльником мощностью 12 Вт. Паяльники 40 и 60 Вт служат для пайки мощных и крупногабаритных радиодеталей, толстых проводов и небольших деталей. Для пайки крупных деталей, например, теплообменников газовой колонки, потребуется уже паяльник мощностью сто и более Вт.

Напряжение питания паяльников

Электрические паяльники выпускаются рассчитанные на напряжение питающей сети 12, 24, 36, 42 и 220 В, и этому есть свои причины. Главной, является безопасность человека, второй – напряжение сети в месте выполнена паяльных работ. В производстве, где все оборудование заземлено и имеется высокая влажность, разрешено использовать паяльники напряжением не более 36 В, при этом корпус паяльника должен быть обязательно заземлен. Бортовая сеть у мотоцикла имеет напряжение постоянного тока 6 В, легкового автомобиля – 12 В, грузового – 24 В. В авиации используют сеть частотой 400 Гц и напряжением 27 В.

Есть и конструктивные ограничения, например, паяльник мощностью 12 Вт сложно сделать на питающее напряжение 220 В, так как спираль потребуется мотать из очень тонкого провода и поэтому намотать много слоев, паяльник получится большим, не удобным для мелкой работы. Так как обмотка паяльника намотана из нихромовой проволоки, то питать его можно как переменным, так и постоянным напряжением. Главное чтобы напряжение питания соответствовало напряжению, на которое рассчитан паяльник.

Мощность нагрева паяльников

Мощностью электрические паяльники бывают 12, 20, 40, 60, 100 Вт и больше. И это тоже не случайно. Для того, чтобы припой при пайке хорошо растекался по поверхностям спаиваемый деталей, их нужно прогреть до температуры чуть большей, чем температура плавления припоя. При контакте с деталью тепло передается от жала к детали и температура жала падает. Если диаметр жала паяльника не достаточный или мощность нагревательного элемента мала, то отдав тепло, жало не сможет нагреться до заданной температуры, и паять будет невозможно. В лучшем случае получится рыхлая и не прочная пайка.

Более мощным паяльником можно паять маленькие детали, но возникает проблема недоступности к месту пайки. Как, например, запаять в печатную плату микросхему с шагом ножек 1,25 мм жалом паяльника размером в 5 мм? Правда есть выход, на такое жало навивают несколько витков медного провода диаметром 1мм и концом уже этого провода паяют. Но громоздкость паяльника делают работу практически не выполнимой. Есть и еще одно ограничение. При большой мощности, паяльник быстро прогреет элемент, а многие радиодетали не допускают нагрева выше 70˚С и по этому, допустимое время их пайки составляет не более 3 секунд. Это диоды, транзисторы, микросхемы.

Ремонт паяльника своими руками

Паяльник перестает нагреваться по одной из двух причин. Это в результате перетирания сетевого шнура или перегорания нагревательной спирали. Чаще всего перетирается шнур.

Проверка исправности сетевого шнура и спирали паяльника

При пайке сетевой шнур паяльника постоянно изгибается, особенно сильно в месте выхода из него и вилки. Обычно в этих местах, особенно если сетевой шнур жесткий, он и перетирается. Сначала проявляться такая неисправность недостаточным нагревом паяльника или периодическим его охлаждением. В конечном итоге, паяльник перестает нагреваться.

Поэтому перед ремонтом паяльника нужно проверить наличие питающего напряжения в розетке. Если напряжение в розетке есть, то проверить сетевой шнур. Иногда неисправность шнура можно определить, плавно перегибая его в месте выхода из вилки и паяльника. Если паяльник при этом стал чуть теплее, значит точно неисправен шнур.

Проверить исправность шнура можно подключив к штырям вилки щупы мультиметра, включенного в режим измерения сопротивления . Если при изгибании шнура показания будут изменяться, то шнур перетерся.

Если обнаружилось что, обрыв шнура находится в месте выхода из вилки, то для ремонта паяльника достаточно будет отрезать часть шнура вместе с вилкой и установить на шнур разборную .

В случае, если шнур перетерся в месте выхода из ручки паяльника или мультиметр, подключенный к штырям вилки, при изгибании шнура не показывает сопротивление, то придётся разбирать паяльник. Для получения доступа к месту присоединения спирали к проводам шнура достаточно будет снять только ручку. Далее последовательно прикоснуться щупами мультиметра к контактам и штырям вилки. Если сопротивление равно нулю, то в обрыве спираль или плохой контакт ее с проводами шнура.

Расчет и ремонт нагревательной обмотки паяльника

При ремонте или при самостоятельном изготовлении электрического паяльника или любого другого нагревательного прибора приходится мотать нагревательную обмотку из нихромовой проволоки. Исходными данными для расчета и выбора проволоки является сопротивление обмотки паяльника или нагревательного прибора, которое определяется исходя из его мощности и напряжения питания. Рассчитать, какое должно быть сопротивление обмотки паяльника или нагревательного прибора можно с помощью таблицы.

Зная напряжение питания и измеряв сопротивление любого нагревательного электроприбора, например паяльника, электрочайника , электрического обогревателя или электрического утюга , можно узнать потребляемую этим бытовым электроприбором мощность. Например, сопротивление электрочайника мощностью 1,5 кВт будет равно 32,2 Ом.

Таблица для определения сопротивления нихромовой спирали в зависимости от мощности и питающего напряжения электрических приборов, Ом
Потребляемая мощность паяльником, Вт	Напряжение питания паяльника, В
	12	24	36	127	220
12	12	48,0	108	1344	4033
24	6,0	24,0	54	672	2016
36	4,0	16,0	36	448	1344
42	3,4	13,7	31	384	1152
60	2,4	9,6	22	269	806
75	1.9	7.7	17	215	645
100	1,4	5,7	13	161	484
150	0,96	3,84	8,6	107	332
200	0,72	2,88	6,5	80,6	242
300	0,48	1,92	4,3	53,8	161
400	0,36	1,44	3,2	40,3	121
500	0,29	1,15	2,6	32,3	96,8
700	0,21	0,83	1,85	23,0	69,1
900	0,16	0,64	1,44	17,9	53,8
1000	0,14	0,57	1,30	16,1	48,4
1500	0,10	0,38	0,86	10,8	32,3
2000	0,07	0,29	0,65	8,06	24,2
2500	0,06	0,23	0,52	6,45	19,4
3000	0,05	0,19	0,43	5,38	16,1

Рассмотрим на примере как пользоваться таблицей. Допустим, требуется перемотать паяльник мощностью 60 Вт рассчитанный на напряжение питания 220 В. По самой левой колонке таблицы выбираете 60 Вт. По верхней горизонтальной строке выбираете 220 В. В результате расчета получается, что сопротивление обмотки паяльника, не зависимо от материала обмотки, должно быть равно 806 Ом.

Если Вам понадобилось сделать из паяльника мощностью 60 Вт, рассчитанного на напряжение 220 В, паяльник, для питания от сети 36 В, то сопротивление новой обмотки должно будет уже равно 22 Ом. Вы можете самостоятельно рассчитать сопротивление обмотки любого электронагревательного прибора с помощью онлайн калькулятора.

После определения требуемой величины сопротивления обмотки паяльника из ниже приведенной таблицы выбирается подходящий, исходя из геометрических размеров обмотки, диаметр нихромовой проволоки. Нихромовая проволока представляет собой хромоникелевый сплав, который выдерживает температуру нагрева до 1000˚С и маркируется Х20Н80. Это означает, что в сплаве содержится 20% хрома и 80% никеля.

Для намотки спирали паяльника имеющей сопротивление 806 Ом из примера выше, понадобится 5,75 метров нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм (нужно поделить 806 на 140), или 25,4 м проволоки диаметром 0,2 мм, и так далее.

Замечу, что при нагреве на каждых на 100° сопротивление нихрома увеличивается на 2%. Поэтому сопротивление спирали 806 Ом из выше приведенного примера при нагреве до 320˚С увеличится до 854 Ом, что практически не повлияет на работу паяльника.

При намотке спирали паяльника витки укладываются вплотную друг к другу. При нагревании докрасна поверхность нихромовой проволоки окисляется и образует изолирующую поверхность. Если вся длина проволоки не вмещается на гильзе в один слой, то намотанный слой покрывается слюдой и мотается второй.

Для электрической и тепловой изоляции обмотки нагревательного элемента лучшими материалами является слюда, стекловолоконная ткань и асбест. Асбест обладает интересным свойством, его можно размочить водой и он делается мягким, позволяет придавать ему любую форму, а после высыхания обладает достаточной механической прочностью. При изолировании обмотки паяльника мокрым асбестом надо учесть, что мокрый асбест хорошо проводит эклектический ток и включать паяльник в электросеть можно будет только после полного высыхания асбеста.

Не касайтесь паяльником его проводов (они легко плавятся и оголяются). Если вы заметили, что провод паяльника в каком-то месте повреждены, то стоит принять меры. Если провод только оплавлен – ничего страшного, просто замотайте это место изолентой. Если провод оголен, то такой паяльник лучше не использовать сразу, а спросить, что делать у знающих людей.

Очень рекомендую вам паять в перчатках, халате и очках. Если горячий припой капнет вам на перчатки или халат, то вы успеете его оперативно смахнуть. Если защиты никакой нет, то есть шанс обжечься. Также очень неприятно попадание флюса на порезы и ссадины на руках. Если такое произошло или если вы обожглись паяльником незамедлительно (но не в спешке) отключите паяльник и промойте пострадавшее место проточной холодной водой. Если ожог сильный – обратитесь к врачу.

Если возник вопрос – зачем очки, отвечаю: иногда при пайке после того как вы покрыли флюсом шов и наносите на него припой флюс начинает шипеть и «плеваться». При этом небольшое количество припоя может разлететься в необозначенном раннее направлении. Хорошо если в сторону, не очень – если на лицо.

Также необходимо паять в маске, защищающей нос и рот. Припой ПОС 61, который обычно используется при пайке витражей «тиффани» при нагревании выделяет вредные испарения (да и запах не особо приятный), так что лучше защитить своей дыхание, а после работы проветривать помещение.

Паять изделие следует постепенно. Наливаем немного флюса в небольшую емкость (крышечка от бутылки, например), макаем в нее кисть для флюса и касаемся кистью точек соединения кусочков витража.

24. Наносим флюс кисточкой на все швы, т.к. изделие маленькое и паять его быстро

Набираем немного припоя на жало паяльника (просто касаясь нагретым паяльником припоя) и прикладываем его к этим точкам. Нам необходимо сделать так, чтобы все элементы были соединены друг с другом хотя бы немного.

25. Паяем сначала "узловые точки", которые не дадут частям изделия разъехаться

После того как вы пропаяли «узловые точки», флюсом покрываем остальные швы и пропаиваем их. Удобно бывает паять правой рукой, а левой держать пруток припоя около шва, оперативно добавляя припой на паяльник (но смотрите, чтобы пруток был длинным, короткие быстро нагреваются). Сначала надо пропаять все швы, но делать их выпуклыми не стоит.

26. Паяем остальные швы

После того как «лицо» (или «изнанка», смотря с чего вы начали) пропаяно, проходим по ней стальной ватой, счищая небольшие капельки припоя, копавшие на стекла или прилипшие к швам. Переворачиваем изделие и пропаиваем другую его сторону.

27. Вытаскиваем гвозди, переворачиваем изделие, покрываем швы флюсом и паяем их

После того как завершилась «черновая пайка» необходимо придать вашим швам более аккуратный вид. Обычно на витражах припой на швах лежит «горочкой», т.е. он выпуклый. Для того, чтобы сделать эту «горочку», покрываем швы флюсом и добавляя еще припоя аккуратно проходим по всем швам.

Также надо не забыть про боковую кромку изделия. Ее тоже необходимо облудить. Если изделие достаточно большое, то расположив его в левой руке, покрываем боковую кромку (а также фольгу, загибающуюся с краю на «лицо» и «изнанку») флюсом и проходим паяльником с небольшим количеством припоя по боковой поверхности изделия.

28. Покрываем флюсом боковую поверхность изделия и покрываем ее припоем. Действуйте осторожно, т.к. тут можно легко обжечься.

Если необходимо припаять дополнительные элементы изделия (нимб для ангела, как в данном примере), предварительно подготовив его (скрутив проволоку и отрезав нужный кусок кусачками, а также окунув концы проволоки во флюс), припаиваем этот элемент небольшим количеством припоя к изделию.

29. Сложив проволоку пополам, скручиваем ее и кусачками откусываем "косичку" для нимба

30. Покрыв флюсом места соединения нимба и ангела, припаиваем нимб небольшим количеством припоя

Если для дальнейшего крепления изделия необходимо сделать какие-нибудь петельки колечки, выполняем их из проволоки с помощью узкогубцев, круглогубцев, кусачек и припаиваем их аналогичным способом. (При припаивании колечек и прочих дополнительных элементов – используйте пинцет или плоскогубцы для их удержания)

Если вы хотите, чтобы дополнительные элементы «не выделялись» из общей композиции, их тоже можно облудить, покрыв флюсом и припоем.

31. У ангела будут маленькие ножки и ручки. Из маленьких кусочков проволоки делаем элементы, показанные на рисунке. Макаем их во флюс, а затем покрываем их припоем. Там, где петелька добавляем больше припоя, чтобы образовалась небольшая капелька

32. Припаиваем ножки и ручки

После того как вы все пропаяли и облудили, просмотрите все изделие еще раз, нет ли нигде не пропаянных мест или не покрытой припоем фольги.

Не забудьте выключить паяльник после завершения работы.

Пройдитесь еще раз по швам и поверхностям изделия стальной ватой.

Нет стальной ваты – не беда, используйте наждачную бумагу (зернистостью 600-800) для «очистки» швов от прилипших кусочков припоя или хотя бы тряпкой.

Финишная обработка изделия

После того, как вы все пропаяли, необходимо промыть вашу работу под проточной водой (температура, как я понимаю, не особо важна, но я промываю холодной водой, или водой комнатной температуры). Эта промывка нужна, чтобы смыть оставшийся флюс.

Далее необходимо запатинировать изделие, чтобы придать швам красивый медный (если у вас медная патина, если нет – то другой, черный, например) цвет. Покрывать изделие патиной необходим в резиновых (или латексных) перчатках, если патина попала на кожу – промойте ее холодной водой . Так как после патинирования, изделие необходимо промыть холодной проточной водой, это надо делать в ванне или раковине. Не рекомендуется использовать для этого эмалированную ванную, лучше этим заниматься в металлической раковине (если такая есть) или в технической ванной.

Для патинирования изделия необходимо отлить часть патины в небольшую емкость (небольшую банку, например) и макая туда кисть (или губку), прокрашивать потом швы. Чем больше раз вы «прокрашиваете» шов, тем сильнее патинируется припой. Не забудьте запатинировать «изнанку», боковые стороны изделия, а также дополнительные элементы из проволоки.

33. Сначала промываем ангела в проточной холодной воде, а затем кистью тщательно покрываем его патиной. Затем снова промываем проточной водой

После того, как вы запатинировали изделие, промойте его в проточной воде, смыв патину (не трите изделия губкой или тряпкой, просто смойте проточной водой из крана, не включая его на максимум).

Медный купорос (и любая другая патина) – это вредное и даже опасное соединение, из-за этого используйте его с осторожностью: исключите попадание на кожу. Если он попал на какие-то другие предметы, промойте их. Если используете не техническую ванную, а мойку на кухне – после работы ополосните ее, а после промойте губкой с моющим средством.

Если у вас нет специальной витражной патины, не грустите – купите в магазинах для садоводства порошок медного купороса и разведите его в воде. Раствор должен быть насыщенно-синим. Такая патина дает в разных консистенциях медный или темно-медный цвет

34. Ставим ангела сушиться в компании других поделок, чтобы ему не было скучно

Когда изделие высохло, возьмите небольшой (даже маленький) кусочек сухой чистой тряпки и налейте на нее немного антиоксиданта. Протрите этой тряпочкой все швы и боковую поверхность изделия, проволочные элементы. Антиоксидант необходим для того, чтобы швы не загрязнялись и сильно не окислялись. Если не в терпеж – можно убрать излишнее количество антиоксиданта с изделия обычной сухой салфеткой. А так можно его оставить в покое и через некоторое время антиоксидант высохнет сам. После применения антиоксиданта изделие не стоит мыть. Если стекло загрязнилось – протрите его сухой тряпкой.

Если вам необходимо приклеить к изделию основу для броши, например, или магнит, протрите ваткой или тряпочкой со спиртом ровно то место, где вы будете наносить клей и смело приклеивайте. Стеклянные изделия приклеиваются на эпоксидный клей, а лучше на силиконовый герметик.

35. Вот такой ангел у нас получился

Вот и все, наш ангел готов. С изготовлением этого изделия, на самом деле, справится любой человек, первый раз пришедший на занятие по витражной технике «тиффани», оно не требует предварительных знаний и умений и под чутким руководством мастера у вас получится свой уникальный ангел.

Надеемся, данный мастер-класс оказался для вас интересным, а возможно, и полезным.

Спасибо за внимание.

Следите за нашей группой Вконтакте https://vk.com/glasschameleon или пишите свои вопросы/комментарии/пожелание на электронную почту [email protected]