Типы радиодеталей и их требования к пайке
Прежде, чем выбрать прибор для пайки радиодеталей, надо определить потребную мощность. А она зависит от типа электронных компонентов, с которыми предстоит работать:
- SMD-элементы, включая микросхемы в планарных корпусах – 15..25 ватт.
- Радиодетали для «дырочного» монтажа в печатных платах – 20..30 ватт.
- Элементы средней мощности, установленные навесным монтажом (транзисторы, диоды, устанавливаемые на радиаторах) – 40..60 ватт.
- Мощные силовые элементы – 60..80 ватт.
Если мощность будет недостаточна, нормальной работы не получится – припой до жидкого состояния не расплавить, в лучшем случае – до кашицеобразного. Ничего хорошего из такой пайки не выйдет. Если мощность будет избыточна, это приведет к перегреву платы и отрыву печатных контактов и дорожек. Да и работать большим жалом мощного паяльника с мелкими деталями неудобно.
Электроприборы различной мощности
В интернете можно прочесть множество пугалок о том, что транзисторы и микросхемы выходят из строя при пайке, если не предпринять меры по отведению тепла. Большей частью это мифы. Зато пассивные компоненты в исполнении SMD (конденсаторы, резисторы) действительно могут выйти из строя из-за механической деформации, вызванной избыточным нагревом.
Описание импульсного паяльника.
Импульсный паяльник (рис.1)
В наше время, за данным устройством (рис.1) почему то закрепилось название “Импульсный”, однако более правильно было бы назвать такой паяльник “Трансформаторный”, так как в основе его работы лежит трансформатор. Отличительной чертой такого паяльника является его исполнение в виде пистолета, а также наличие кнопки включения/выключения. Следовательно питание, которое подается на нагревательный элемент можно регулировать. Дополнительно стоит отметить, что такой паяльник отличается быстрым временем нагрева, что значительно повышает удобство работы и скорость.
Импульсный паяльник по своему назначению не отличается от всем привычного паяльника. Его используют для монтажа и демонтажа деталей, соединения элементов и проведения других различных работ с электрическими приборами посредством пайки.
Как паять медные провода — все секреты процесса
Для начинающих электриков и электронщиков будет полезно узнать, как осуществляется процесс пайки проводов. Перед началом использования нового паяльника необходимо выполнить процедуру лужения жала. Для этого жало разогревается до рабочей температуры, и окунается в канифоль всей поверхностью. Далее нужно расплавить припой по всей поверхности жала, тем самым защитив его от коррозионного воздействия и ускоренного износа. Далее переходим к непосредственной процедуре пайки проводов.
Всю технологию можно разделить на три основных этапа:
- Подготовка провода к пайке. Для этого часть жилы должна быть освобождена от изоляции. Жилу следует очистить от загрязнений, и если механическим способом это не удается, прибегают к применению канифоли или флюса. Перед тем, как обработать поверхность жилы канифолью или флюсом, ее можно отшлифовать наждачкой или напильником
- Лужение — паяльник нужно разогреть до соответствующей температуры. Если используется канифоль, тогда нужно поднести к ней зачищенную часть провода, и прогреть жилу. При этом жила погружается в расплавленную канифоль, тем самым происходит процесс ее очистки. После этого необходимо взять припой, и прогреть ее паяльником. Расплавившийся припой наносится на жилу, тем самым осуществляется процесс лужения. В итоге получаем медный провод, на поверхности жилы которого располагается тонкий слой припоя. Такой процесс проводится для того, чтобы осуществить надежное и качественное соединение медных проводов. Аналогичная процедура проводится со вторым концом провода
- Соединение — теперь необходимо соединить жилы вместе так, как они будут оставаться после спаивания. После этого к соединенным жилам наносится припой, и плавится паяльником. В итоге расплавленный припой растекается, и затвердевает, обеспечивая соединение деталей
Если соединяемые провода в последствие планируется изолировать термоусадочной трубкой, то ее нужно надеть на кабель предварительно. На этом процесс пайки проводов паяльником с канифолью и оловом завершен. Ничего трудного в этом нет, если все действия выполнять по инструкции.
Процесс пайки будет несколько отличаться, если спаиваемые провода предварительно скручиваются. В таком случае каждую жилу провода лудить не нужно, а после их скрутки, обработать канифолью или флюсом, и расплавить по всей наружной поверхности припой.
Это интересно! Если вместо канифоли применяется флюс, тогда технология пайки будет немного отличаться. Отличие заключается в том, что часть жилы окунается во флюс, после чего прогревается паяльником с добавлением припоя. Дальнейшие действия аналогичны, как описано в инструкции выше.
И теперь самое главное при обучении работать паяльником — практика. Научится с первого раза паять провода или микросхемы практически невозможно, так как для этого первоначально понадобится тренироваться. Именно в тренировке заложен успех освоения технологии пайки проводов и полупроводниковых элементов.
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.
Виды паяльников
Паяльные приборы подразделяются на несколько видов, которые отличаются как конструктивными элементами, так и назначением:
Электрические паяльники
Оснащены керамическими/спиральными нагревателями. Это самый простой и доступный вид устройства. Конструкция состоит из ручки, корпуса с жалом и нагревательным элементом внутри. Форма жала может быть в разном исполнении: игольчатая, срез под одним или двумя углами, четырёхугольная, изогнутая. Вид наконечника подбирается в зависимости от поставленной задачи и обрабатываемых материалов.
Ещё одной разновидностью электропаяльников являются приборы импульсного типа. Стоимость их немного выше, однако, это оправдывается удобством и качеством выполнения пайки на печатных платах и микросхемах. Рабочий режим включается нажатием и удержанием кнопки пуска.
Всего за несколько секунд наконечник нагревается до нужной температуры. Современные модели оснащены регуляторами мощности и нагрева, что позволяет производить пайку не только мелких, но и крупных деталей.
Электрические модели легки в применении, достаточно включить в розетку (напряжение 220 В) и установить температурный режим (если в модели предусмотрен терморегулятор). Они имеют простую конструкцию, при необходимости можно отремонтировать поломку самостоятельно.
Диапазон мощности (от 25 до 200 ватт) даёт возможность подобрать оптимальный вариант. Импульсные паяльники к тому же экономичны, ведь расход энергии происходит только во время нажатия кнопки. Однако стоит учесть, что дешёвые устройства быстро перегорают. Ремонт их нерентабелен, проще избавиться от поломанного прибора. Изъян импульсного устройства – отсутствие точной настройки температуры.
Современные модели электрических паяльников оснащены регуляторами мощности и нагрева, что позволяет производить пайку не только мелких, но и крупных деталей
Индукционные паяльники
Функционируют с помощью катушки индуктора. Наконечник прибора покрыт ферромагнитным составом, который обеспечивает автоматическое поддержание температуры жала в определённом интервале, при этом не требуется техническая поддержка управляющей электроники и терморегулятора.
Картридж представляет собой тонкую трубку, что в сочетании с лёгким антистатичным материалом делает ручку довольно эргономичной. При работе с таким прибором рука не напрягается сильно, а конструкция позволяет выполнять пайку более точно.
Недостатков у индукционных паяльников практически нет, однако специалисты отмечают, что все сложности при выполнении работы связаны с отсутствием термостата.
Термовоздушные устройства
Функционируют за счёт подачи потока горячего воздуха через керамический или спиралевидный нагреватель в сопло. Приборы данного вида подразделяются на компрессорные и турбинные. Температура подаваемой струи достигает высоких показателей (100-500°С).
Преимущество данных паяльников заключается в формировании большого потока воздуха, что даёт возможность спаивать детали разного размера. К тому же стоимость таких приборов невысокая.
Из недостатков выделяются: сильный поток может сдуть детали с рабочего стола, а также неравномерный прогрев поверхности. Также стоит отметить, что для выполнения разных работ потребуется менять насадки.
Газовые устройства
Оснащены горелкой. Использовать такие паяльники очень удобно в местах, где отсутствует электрическая сеть. Компактные размеры и небольшой вес дают возможность производить пайку практически в полевых условиях. Для соединения двух поверхностей применяется открытый огонь. Заправка осуществляется с помощью обычного газового баллончика.
Из преимуществ выделяется автономность прибора. Среди недостатков: выбросы продуктов горения в атмосферу, пожароопасность, необходимость производить замену насадок в зависимости от планируемых работ.
Использовать газовые паяльники очень удобно в местах, где отсутствует электрическая сеть
Молотковый паяльник
Представляет самый старинный вид. В современном исполнении может быть электрическим или нагреваться на открытом огне. Конструкция представляет собой ручку с толстым наконечником, отсюда и произошло название. В основном такие устройства используются для пайки больших деталей, проводов большого сечения, труб, жестянок.
Основные преимущества заключаются в доступности самостоятельного изготовления и мощности, соответствующей электрическим приборам в 100-150 ватт. Недостатками считаются отсутствие регулировки температуры и ограничения в применении.
Конструкция представляет собой ручку с толстым наконечником, отсюда и произошло название
Самые простые нихромовые и ЭПСН паяльники
Самые популярные паяльники – это нихромовые паяльники с медными жалами без регулятора температуры.
Нихромовая спираль нагревается от проходящего по ней электрического тока (обычно это сетевое напряжение 230 В). И она нагревает жало паяльника.
Паяльники с такой конструкцией были еще на заре электроники. Они и сейчас идеально подходят для пайки проводов и простого DIP монтажа крупных деталей на платах.
А также для пайки радиаторов и систем охлаждения.
Условно 60 лет назад выпускали больше паяльники. Не каждый КТ315 выдерживал огромные жала, которые нагревались до 380 ℃. Радиолюбители паяли как могли. Кто-то собирал регулятор температуры на симисторах. А кто-то наматывал медную проволоку поверх жала, предварительно залудив край проволоки.
И таким образом получалось еще более мелкое жало, которое нагревалось от основного до приемлемых температур.
Жало у таких паяльников обычно крепится болтиками, либо гайками с втулками.
Плюсы таких паяльников:
- Низкая цена;
- Продаются в любом магазине для радиодателей, электрики и ремонта квартиры;
- Они идеальны для пайки проводов и больших DIP контактов.
Однако в текущих реалиях, такие паяльники имеют существенные минусы:
- Даже самый небольшой паяльник (25 Вт) перегревает платы и детали. Нужно собирать дополнительный регулятор температуры, чтобы снизить температуру на жале паяльника;
- Отсутствует заземление;
- Как правило, такие паяльники питаются сразу от сети, и ничем не контролируются. Да, можно купить паяльник с питанием от 40 В с понижающим трансформатором, но и цена будет выше;
- Отсутствие хотя бы простейшей индикации температуры, не говоря уже о калибровке;
- Слабо подходит для тонкой работы;
- Очень долго нагревается и остывает (время нагрева может достигать и 10 минут, и 15 в зависимости от размеров);
- Скудный выбор жал из-за крепления и нагрева.
В настоящее время выпускаются немного усовершенствованные паяльники такого типа, но они недалеко ушли от своего предка. Все те же медные жала, все та же простая конструкция.
Пример паяльника СПАРТА. Жало медное, с покрытием. Выгорает. Подойдет для пайки проводов и DIP деталей на первое время. Цена всего 150 рублей, еще и подставка под паяльник в комплекте (хоть и очень хрупкая).
Медные жала для нихромовых паяльников отличаются скудным разнообразием. Обычно это конусные, плоские и жала типа «волна». Все медные жала цельные, т.е. они нагреваются нихромовой нитью снаружи, а не изнутри.
Также медные жала для таких паяльников могут выпускаться со специальным покрытием, которое немного продлевает время эксплуатации медного жала (но не надолго).
Стоит ли брать подобные паяльники новичкам? Да, хотя бы из-за своей цены и ради первого опыта. Можно просто выпаивать таким паяльником детали или паять провода, или собирать простейшие радиоконструкторы. Хватит на первые 10-15 часов практики.
Эти паяльники дешевые, надежные и простые. И доступны в любых магазинах радиодеталей и ремонта. Можно паять провода, трубы (паяльниками большой мощности), но не более того. Для тонкой работы такой вариант не годится. Современная электроника намного сложнее, поэтому и требования к монтажу и паяльникам изменились.
С другой стороны, эти паяльники используют электрики. Паяльники такого типа большой мощности (более 70 Вт, например) стоят относительно не дорого, и позволяют спаивать провода с большим сечением. Чем толще провод, тем больше требуется площади и мощности паяльника (не температуры!).
Выбор устройства
При выборе паяльника следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками и особенностями эксплуатации. Существуют важные критерии, которым должен соответствовать качественный прибор.
Поэтому специалисты рекомендуют принимать их во внимание, чтобы покупка оказалась полезной и выгодной:
Размеры. От габаритов инструмента зависит удобство использования, поэтому для выполнения пайки не стоит выбирать объёмные модели. Однако близкое расположение ручки чревато нагреву руки, а это чревато даже ожогом. Рекомендуется отдавать предпочтение средним размерам, которые бы позволяли производить пайку безопасно и комфортно.
Мощность. Каждый вид пайки подразумевает использование паяльника определённой мощности. Так просто сделать выбор, зная точные параметры используемых материалов. Для домашнего применения лучше выбирать универсальные приборы с мощностью 20-40 ватт. Если планируется проведение работ с микросхемами, то мощности 3-10 ватт будет вполне достаточно. Спаять толстые провода может устройство с мощностью 60-100 ватт. Для пайки крупных металлических деталей понадобится мощность до 250 ватт. Стоит помнить, что приобретение мощного прибора (свыше 100 Вт) для бытовых нужд нецелесообразно. Работать с массивным устройством будет неудобно, а использовать по назначению, скорее всего не придётся.
Напряжение. Точного фактора, определяющего оптимальные параметры напряжения, не существует. Чтобы не приобретать дополнительное оборудование (понижающий трансформатор), рекомендуется останавливать выбор на модели, рассчитанной на сеть 220 В. Модели 36, 12 и 6 В нужно подключать только через оптимизатор.
Нагреватель. Выпускаемые модели оснащаются керамическими или спиралевидными нагревательными элементами
Керамика обеспечивает быстрый разогрев, но обращаться с прибором нужно крайне осторожно. При падении или ударе она может расколоться
Спровоцировать поломку могут также попадание жидкости на нагревательный элемент и перепад температур. Спиралевидный нагреватель более надёжный, стоимость его на порядок ниже. Однако скорость смены температурного режима у него меньше.
Производители паяльников:Topex;
PSTrading;
MONACOR;
Steinel;
Dremel;
Dayrex;
Lukey и др.
Предпочтение стоит отдавать качественным изделиям известных фирм, так как они дорожат репутацией и обеспечивают гарантийное обслуживание.
Дополнительные критерии:достаточная длина шнура;
ручка должна иметь хорошую защиту от перегрева (дерево считается лучшим вариантом);
жало выполнено из медного материала;
возможность регулировать длину жала;
наличие термостата и функции постоянной поддержки температуры.
Стоит помнить, что приобретение мощного прибора (свыше 100 Вт) для бытовых нужд нецелесообразно
Конструкция паяльника для радиодеталей
Прежде чем решаться, какой паяльник выбрать для пайки проводов в радиоэлектронике, нужно разобраться с его конструкцией. К основным элементам инструмента относится:
- Жало;
- Стержень;
- Нагреватель;
- Держатель;
- Электрический шнур и вилка;
- Трансформатор;
- Частотный преобразователь;
- Регулятор мощности;
- Кнопка управления.
В зависимости от конкретной модели, количество элементов конструкции может меняться
При выборе следует обратить внимание на соответствие параметров каждого элемента заявленным требованиям
Особенности выбор паяльника
Естественно, что самые качественные и удобные модели будут стоить значительно выше обыкновенных бытовых
Поэтому, важно определиться с целями применения
Определяясь, какой паяльник выбрать для пайки радиодеталей, стоит обратить внимание на тип нагревателя. По данному параметру устройства разделяются на:
- Газовые. Лучше всего подходят для пайки проводов в распределительных коробках. Они могут работать в автономном режиме без подключения к источнику электроэнергии. Помимо пайки инструмент можно использовать как фен для термоусадки. Главной проблемой работы с ними является выделение вредных газов в атмосферу, а также сложность работы с мелкими микросхемами.
- Электрические. Эти модели лучше приспособлены для пайки микросхем, а не только для проводов. Здесь могут встречаться недорогие простые спиральные модели, которые долго греются, но отлично подходят для новичков. Также есть керамические модели с быстрым нагревом, но они оказываются очень хрупкими и на практике часто ломаются. Импульсные дороже всех, но они специализированы для работы с микросхемами и быстро нагреваются.
Если рассматривать, как выбрать паяльник для пайки радиодеталей, то нужно ориентироваться по следующим параметрам:
- 100 Вт и выше – модели не стоит использовать для работы в данной сфере;
- 60-100 Вт – устройства могут использоваться для пайки проводов, но другие радиоэлементы ими нельзя спаять;
- 20-50 Вт – хорошо подходят для пайки радиоэлементов в домашних условиях, но если речь заходит о тонкой работе с мелкими деталями, то могут возникнуть трудности;
- 10 Вт и менее – такой вариант используется преимущественно при работе с микросхемами и для более толстых контактов не подходит.
Топ 5 лучших моделей паяльников для радиодеталей
Разбираясь, какой паяльник выбрать для пайки микросхем, стоит обратить внимание на эти конкретные модели:
Baku bk-456 – модель с мощностью до 40 Вт. Температура нагрева составляет до 450 градусов Цельсия. Имеется встроенный регулятор температуры.
Паяльник Baku bk-456
TLW 500W – мощный паяльник с нихромовым нагревательным элементом.
Паяльник TLW 500W
AOYUE 3211 – модель с керамическим нагревателем. Максимальная мощность составляет до 80 Вт. Присутствует быстрый нагрев. Обладает дополнительной светодиодной подсветкой.
Паяльник модели AOYUE 3211
ZD 416G – модель с быстрым нагревом. Максимальная мощность здесь составляет 25 Вт. Отлично подходит для работы с микросхемами.
Паяльник модели ZD 416G
Intertool RT2001 – импульсная модель со встроенным трансформатором. Максимальная мощность достигает 100 Вт. Используется преимущественно для демонтажа элементов.
Паяльник Intertool RT2001
Производители
Среди популярных производителей можно отметить следующие бренды:
- Sthor;
- AOYUE;
- ZD;
- TLW;
- Intertool;
- Mega;
- Baku;
- Mastertool.
Советы начинающим радиолюбителям
Перед тем, как купить паяльник для пайки проводов или целую станцию нужно учесть некоторые нюансы:
В первую очередь обращаем внимание на нагревательный элемент устройства, так как именно от него будет зависеть температура жала. Таким образом, агрегат, где в качестве нагревательного элемента выступает спираль, нагреваются и остывают долго. Такой тип подходит для длительных работ
Модель для домашней техники
Такой тип подходит для длительных работ. Модель для домашней техники
Керамическая часть нагревается достаточно быстро и подходит для недлительного применения. Для радиолюбителя без опыта работы отлично подойдет агрегат со спиральным нагревательным элементом. Модель с керамическим нагревателем
Для мелкой домашней техники отлично подойдет керамический или нихромовый прибор. С помощью него можно выполнить сборку схемы, ремонт бытовых конструкций. Жало необходимо выбирать в виде лопатки, а для мелких деталей скошенное маленького диаметра. Напряжение не должно превышать 10 – 12 Вт. Для проводки отлично подходит импульсный паяльник. Для монтажа плат отлично подойдет приспособление с керамическим нагревателем. Если есть возможность, то стоит покупать прибор, где есть возможность сменить наконечник.
Советы и рекомендации по выбору паяльника
Вы знакомы с устройством и имеете определенные навыки, то приобретите сразу паяльную станцию. В отличие от простого электрической модели за счет станции можно:управлять диапазоном нагрева, сжечь элементы при спайке у вас не получится; поддерживать температуру жала в норме, во избежание его перегрева; не приобретать нужные мелкие элементы отдельно, станция оснащена всем необходимым: подставкой для паяльника, ванной для чистки губки. Если вы – новичок и нужен паяльник для домашних целей, выберите модель с мощностью не более 40 Вт, а также с функцией по регулированию температуры. Не покупайте первый прибор со множеством разных функций, сначала освойте азы при работе с устройством
Для домашнего использования вполне подойдет простое и недорогое устройство
При покупке обратите внимание на напряжение паяльника, более безопасны модели от 12 до 24 Вт. Неплохой выбор при отсутствии определенных навыков – газовые модели
После прочтения прилагаемой инструкции вы быстро научитесь им пользоваться. Приобретите жала в наборе
Под рукой всегда удобно иметь жала разной формы, в хозяйстве пригодятся, мало ли что предстоит паять в дальнейшем. При нагреве прибора держитесь только за изолированную ручку, иначе можно обжечь себе руки. Храните инструмент на полке, можно в кладовке, либо в квадратном керамическом горшке, мелкие детали не растеряются, будут всегда в сборе. Образующиеся отходы при спайке лучше сразу выкидывать, не раскидывать по полу, можно поскользнуться.
Кроме паяльника лучше сразу приобрести дополнительно подсобный инструмент в виде:кусачек для удаления изоляции, перекусывания провода, деталей на выводе; пинцета для перемещения к месту спайки мелких деталей, особенно при работе с микросхемой; медицинского скальпеля; канцелярского ножа; тонкого шила; иглы от шприца. Только выбрав инструмент правильно, вы сможете выполнять работы качественно, спаивать детали надежно и долговечно. Конструкция, мощность устройства различны. Учитывайте основные критерии при выборе, ознакомьтесь с инструкцией при покупке, с комплектующими к устройству. Мощные паяльники в основном предназначены для промышленных целей. Дома вам достаточно будет иметь устройство с мощностью не более 100 Вт. Храните инструмент в укромном от детей месте. Не допускайте попадания сырости, а также оставления устройства без надобности во включенном состоянии. Современные модели сегодня оснащены целым перечнем дополнительных насадок, наворотов, порой совершенно не нужных в быту. При выборе обозначьте цели данного приобретения. Хранить в квартире громоздкие паяльные станции совершенно ни к чему, хотя на даче, в гараже, возможно, данный агрегат станет постоянным для вас помощником. Арсенал для паяльника на рынке постоянно модифицируется и пополняется, поэтому в некоторых случаях будет проще докупить нужные детали позже, по мере их надобности.
