Что такое паяльные станции: какую лучше выбрать для дома, особенности пайки

Паяльная станция — это тип оборудования, применяемый в радиотехнике, основное назначение которого выполнение единичной или групповой пайки.

Разновидности паяльных станций

Сначала надо определиться, какой тип паяльной станции у вас имеется, поскольку каждый вид отличается конкретными принципами действия. Обычная станция имеет контактный паяльник. Если же вместо него установлен особый термофен, перед вами термовоздушная станция.

Также выпускают смешанное оборудование, где есть и паяльник для контактной работы, и маленький фен. Инфракрасные станции не рекомендуются для использования новичкам, в первую очередь, из-за высокой стоимости (иногда цена уравнена к бюджету на целый автомобиль).

Без тщательного изучения технических нюансов можно с уверенностью сказать, что все из указанных паяльных станций схожи меж собой, поскольку в основе лежит блок управления. В нем размещена управляющая электроника и трансформатор. В дешевых моделях — аналоговые элементы управления, а в дорогих — качественные цифровые компоненты. Теперь стоит остановиться на каждой категории станций подробнее.

  • Контактная модель комплектуется разборными пальяниками со съемными нагревательными элементами. Часто в таких устройствах можно заменить жало для конкретного вида пайки. Многие контактные станции выпускают для опытных пользователей, так что всегда можно подобрать для оборудования отдельные аксессуары, помогающие в некоторых сложных и нестандартных видах работ.
  • Паяльная станция с термофеном в блоке управления может содержать вентилятор или компрессор. Также последний элемент могут размещать прямо в фене. Припой при работе с феном нагревается за счет горячих воздушных масс, так что можно равномерно прогревать не один контакт, а всю деталь. С помощью термофена можно отпаивать и многовыводные компоненты.
  • Смешанные станции от некоторых производителей могут иметь оловоотсос, но цена на оборудование при этом будет в несколько раз выше.
  • Инфракрасные устройства вместо фена или контактного паяльника обладают нагревательным элементом инфракрасного типа. Стоят они дороже всех остальных паяльных станций, но и помогают даже в работе со сложными элементами.

Что это такое и для чего нужны?

Простой паяльник, строго говоря, состоит из паяльного жала. Первые паяльники были разновидностью топора, нагреваемого на открытом пламени. Электрические паяльники содержат нагревательный элемент, который при пропускании электрического тока раскаляет паяльное жало.

Такая конструкция не позволяет поддерживать температуру жала на желаемом уровне. Примитивным регулятором в виде бытового диммера или ЛАТРа температуру можно выставить лишь приблизительно.

Паяльные станции отличаются ключевой деталью: датчиком фактической температуры. Сигнал от него используется электронным регулятором для точного дозирования нагрева. Кроме того, этот сигнал может быть выведен на индикатор, так что мастер точно знает фактическую температуру паяльника.

Паяльные станции используются не только в радиоэлектронике, но и при обработке пластика. Например, термофен может быть использован для ремонта автомобильного бампера.

Из истории пайки и металлургии

Пайку широко применяют в промышленности, быту. Так, в машиностроительной области ее используют при производстве турбинных лопаток, дисков, трубопроводных систем и множестве другой продукции. Пайку используют в производстве электронной аппаратуры различного назначения.

Пайка электронной аппаратуры

К достоинствам этого технологического процесса можно отнести следующее:

  1. Низкотемпературный нагрев соединяемых деталей. это позволяет сохранить структуру и механические параметры материалов.
  2. Этот способ позволяет обеспечить механическую чистоту шва и это позволяет избежать дополнительной механической обработки.
  3. Современные методы пайки позволяют соединять между собой детали из стальных сплавов, цветных металлов и пр.

Пайка принадлежит к древнейшим способам обработки металлов. Ее применение помогало решить множество проблем изготовления посуды, оружия, украшений и пр.

Несколько тысяч лет назад пайку уже широко применяют ремесленники. Так, при проведении раскопок на территории Вавилона были обнаружены золотые изделия, у которых были припаяны отдельные детали. А на месте древнего Рима были найдены трубы из свинца, входившие в состав водопровода, и собранные с помощью оловянно-свинцового припоя. Более того, некоторые исследователи убеждены в том, что легендарная шапка Мономаха, хранящаяся в Кремле, собрана из нескольких тысяч элементов выполненных из золота и соединенных пайкой.

Электродуговая сварка

До появления электродуговой сварки, пайка применялась наряду со сваркой, выполняемой в кузне для создания неразъемных соединений деталей из металла. В принципе, можно сказать, что появление электрической сварки существенно остановило развитие пайки и превращения ее в техпроцесс соединения металлических деталей.

Технология твердой пайки

Но появление и быстрое развитие авиационного строительства, космонавтики, микроэлектроники привело к тому, что возник высокий и устойчивый спрос на использование этого метода сборки деталей. В частности, пайку применяют для создания сложных узлов в машиностроении, строительстве разных приборов. В ряде случаев пайка оказалась единственным способом соединения деталей.

Как правильно называется болгарка?

Правильное название — угловая шлифовальная машина (УШМ). Или немного сокращенно — углошлифовальная машина. Шлифовальные машины выпускаются различных типов: угловые, вертикальные, прямые, эксцентриковые, ленточные.

Почему углошлифовальную машину называют болгарка?

Слово болгарка впервые в народном сленге появилось в 70-х годах прошлого века в СССР, когда Болгария стала поставлять свои первые инструменты — углошлифовальные машины выпушенные на предприятии «Спарки Элтос» в городе Ловеч. Называть инструмент в быту или на производстве — угловая шлифовальная машина долго, потому народ сократил это название до короткого и емкого — болгарка, по стране производства инструмента. Так и закрепилось в быту название УШМ — болгарка.

болгарка

Слово болгарка прижилось в разговорной речи со времен СССР и на территории СНГ используется до сих пор. Так в русскоязычном интернете слово болгарка в поиске используют 320 000 раз, а слово углошлифовальная машина всего 10 000. В Болгарии же в то время болгарку называли флекс, так как у капиталистов первые углошлифовальные машины выпускала фирма FLEX-Elektrowerkzeuge GmbH. Вас удивит написание болгарки — углошлифовальной машинки на болгарском языке — ъглошлайфи (Ъгъл — угол). На английском угловая шлифовальная машина пишется — angle grinder, на немецком — winkelschleifer.

Как реагируют Болгары на сленг болгарка в России?

Любопытно наблюдать реакцию болгар, когда они к примеру читают такой текст из инструкции по работе с болгаркой: Запрещается работать с болгаркой в состоянии нездоровом, болезни и под воздействием алкоголя и наркотических средств. Запрещено при работе с болгаркой носить украшения, которые болгарка может намотать на себя. Мы ассоциируем в тексте болгарку с инструментом, а болгары с женщиной. Соответственно их озадачивают инструкции: Пользоваться болгаркой надо в устойчивом положении со средствами индивидуальной защиты….запрещено пользоваться если издает посторонний шум…..в тех местах где пользуются болгаркой должно быть меньше людей …. ручка у болгарки выполнена из вибрационного материала… и т.д. Или поисковый запрос «дешево купить болгарку».

В России не только углошлифовальная машина названа по названию страны — болгарка, но и к примеру есть стрижка — канадка, печка — голландка, ножик — финка, грипп — испанка, танец — полька … За рубежом аналогично, есть русская рулетка, русские горки.

Меры безопасности

Соблюдение техники безопасности:

  • способствует защите от термических ожогов;
  • предотвращает возникновение пожара;
  • защищает от поражения электрическим током.

Прежде чем начинать паять, следует убедиться в исправности кабеля питания. Жало не должно касаться поводов, а также прочих предметов. Паяльник необходимо всегда класть на подставку. Запрещается касаться его корпуса, брать инструмент можно только за ручку.

Лужение эмалированной проволоки

Эмалированная медная проволока теплоемкая и трудно поддается лужению.
Пайка эмалированного провода
Но ее можно легко залудить с помощью обычной канифоли. Достаточно наждачной бумаги.
Как паять эмалированный провод
Удаляем эмалированное покрытие с помощью наждачки, наносим канифоль и проволока успешно задужена и готовка к пайке.
Лужение эмалированного провода

Что понимается под распиновкой

Распиновка – схематическое расположение и назначение различных контактов, выводов разъемов, гнезд, проводов и других радиодеталей паяльной станции с описанием каждого элемента. Найти ее можно в инструкции по эксплуатации оборудования или в интернете на специализированных сайтах и форумах радиолюбителей. Используют распиновку для выявления причин неисправности оборудования, его ремонта и сборки.

Свойства болгарки

Устройство представляет собой электроинструмент, являющийся подвидом шлифовальной машины. Применяется в основном для абразивной обработки. К чему относится шлифовка, резка, зачистка изделий из металла, камня и другого состава. Инструмент нашел широкое применение в дерево- и металлообработке, строительстве. Корпус у устройства в виде цилиндра. Иногда имеется рукоятка, находящаяся сбоку. Структура элементов следующая.

  • Многофункциональный коллекторный мотор.
  • Угловая передача.
  • Рычажок включения и отключения.
  • Устройство для закрепления круга.
  • Механизм, регулирующий частоту оборотов диска. Имеется на некоторых устройствах.
  • Насадки – это специальные абразивные диски и щетки.

Как использовать паяльник

Многие станции снабжаются дополнительно и традиционным, привычным паяльником.

Порядок работы с ним выглядит так:

  • намочите губку, установленную под держателем для паяльника, и хорошо ее отожмите;
  • разместите над ней инструмент;
  • подключите питающий провод к соответствующему разъему;
  • настройте станцию с помощью регулятора (2 кнопки со стрелками вниз и вверх);
  • когда инструмент нагреется, устройство сообщит об этом;
  • выполните требуемые работы;
  • по завершению манипуляций отключите станцию от сети.

Ликбез для начинающих

Для выпаивания детали из платы, нужно сделать так, чтобы контакты разогрелись до плавления припоя (примерно 230 °C). Основная ошибка начинающих — место паяльных работ сразу прогревают на 300 — 350 °C.

Например, нужно выпаять микросхему из платы паяльной станцией Lukey 702.
Как паять микросхемы феном

Многие радиолюбители и электронщики выставляют параметры нагрева выше 300 °C.

В первый момент, на деталь действует около 200 °C. На контактах и окружающем месте паяльных работ комнатная температура.
Как правильно паять микросхемы феномНагрев детали достигает 300 °C, а контакты еще не дошли до 200 °C.
Перегревается микросхемаНа микросхему поступает критическая температура 350 °C. Тем временем, окружающее место пайки неравномерно прогревается, даже если происходят равномерные движения феном по месту пайки. На контактах детали появляется заметная разница температур.
Плохо паяется микросхема400 °C и микросхема начинает зажариваться.
Как правильно паять микросхемы SMD
Еще чуть-чуть, и она отпаяется из-за того, что и контакты практически нагрелись до плавления припоя. Но это происходит потому, что плата прогрелась. И в данном случае, это произошло неравномерно. Высокие значения температур приводят к тепловому пробою микросхемы, она выходит из строя. Плата сгибается, чернеет, появляются пузыри из-за вскипевшего текстолита и его составляющих.

Такой метод пайки очень опасен и не эффективен.

Как все-таки без ущерба паять детали?

Нужно проанализировать место пайки и оборудование:

  • Оценить толщину платы. Чем толще плата – тем сложнее и дольше ее прогревать. Плата представляет собою слои дорожек, маски, площадки и много металлических деталей, которые очень теплоемкие.

Правильная пайка плат

  • Что находится рядом. Чтобы не повредить окружающие компоненты, нужно их защитить от температуры. С этой задачей справятся: термоскотч, алюминиевый скотч, радиаторы и монетки.
  • Какая температура окружающей среды. Если воздух холодный, то плату придется нагревать чуть дольше. Особое значение имеет то, что находится под платой. Не нужно паять на металлической пластине, или на пустом столе. Лучше всего подойдет деревянная дощечка или набор салфеток. И при этом плата должна находиться в одной плоскости, без перекосов.
  • Оборудование. Многие паяльные станции продаются без калибровки. Разница между показываемой температуры на индикаторе и фактическая может достигать как 10 °C, так и все 50 °C.

Пайка без свинца

Бессвинцовая пайка – новейший современный вид паечных работ, предусматривающий использование бессвинцовых припоев, изготовленных на основе таких металлов, как медь, серебро, золото, кадмий, цинк, индий. Производится такая пайка с помощью мощных паяльных станций (75-170 Вт), способных разогревать жало паяльника или выходящий из термовоздушного фена воздух до температуры 270-3000С.

Интересно. Помимо отсутствия неприятного запаха и выделения вредных газов, удобством данной технологии является использование быстросъемных композитных жал различной формы и диаметра.

Изготовители станций

Наиболее популярными изготовителями данного вида оборудования являются такие компании, как:

  • «ERSA»;
  • «ATTEN»;
  • «QUICK»;
  • «AOYUE»;
  • «LUKEY».

Среди данных производителей наиболее надежное, но при этом дорогое паяльное оборудование выпускает немецкая компания «ERSA». Среди бюджетных моделей много радиолюбителей отдает предпочтение продукции брендов QUICK и LUKEY. При этом паяльные станции последнего производителя в настоящее время вызывают много претензий и нареканий по надежности и качеству сборки.

Как сменить нагревающий элемент

Качество работ во многом зависит от состояния нагревательного элемента. Его, в частности, необходимо регулярно заменять. Все работы проводите лишь после полного остывания инструмента.

Порядок действий следующий:

  • откручивают гайку фиксатора рукояти;
  • снимают колпачок;
  • вытаскивают жало;
  • достают заземляющую пружину;
  • извлекают нагреватель и провода, ведущие к нему (последние отсоединяют от клеммы);
  • устанавливают новый элемент, стараясь не повредить заземление;
  • собирают ручку.

Меры предосторожности

Необходимо работать с болгаркой в перчатках, а лицо прикрывать маской. Ни в коем случае не снимать защитного кожуха при пользовании кругами большого диаметра. Лучшим будет применение противопылевого респиратора, в особенности при работе с материалом из камня. Одежда не должна быть слишком свободной, чтобы не попасть под вращающийся круг. Перед тем как начать работу, нужно осмотреть устройство на наличие повреждений. Болгарка не предназначена для работ с деревом.

Источники

  • https://allremont59.ru/instrumentyi-materialyi/technika-instrumenti/pochemu-bolgarka-nazyvaetsya-bolgarkoj-istoriya-sozdaniya-ushm.html
  • https://www.infobg.ru/bolgarka.htm
  • https://tehnomuza.ru/instrument/shlifmashiny/kak-pravilno-nazyvaetsya-bolgarka/
  • https://stroy-podskazka.ru/instrumenty/bolgarka/otkuda-nazvanie/
  • https://tokar.guru/instrumenty/ushm-bolgarki/ugloshlifovalnaya-mashinka-princip-raboty-cena-sovety-po-vyboru.html
  • https://domsdelat.ru/instrumenty/pochemu-ushi-nazyvayut-bolgarkoj-drugie-nazvaniya-instrumenta.html

Возможность собрать своими руками

Самодельное паяльное оборудование

Самодельное паяльное оборудование

Самое простое паяльное оборудование данного вида можно не только приобрести, но и собрать самостоятельно. Такой вариант позволяет не только сэкономить существенную сумму денег, но и приобрести знания о том, что такое паяльная станция, как она устроена изнутри, понять принцип ее работы.

Урок — Пайка для начинающих.

Для начала разберемся с процессом пайки. Пайка это процесс образования механического и электрического контакта между металлическими поверхностями, способного выдерживать значительные механические нагрузки. Пайка образуется при высоких температурах (от 180 до 250°С) спаиваемых поверхностей и расплавленного олова. Для качественной пайки недостаточно нагреть одну поверхность с оловом и прислонить к ней другую: обязательное условие образования надежного контакта — равные температуры спаиваемых поверхностей. Естественно что добиться этого можно только при помощи верно подобранного инструмента.

Важное замечание: низкая температура жала паяльника приведет к размягчению припоя но не к его расплавлению. Результат — холодная пайка (узнать можно по зернистой структуре контакта). Перегретое жало — чрезмерное выпаривание припоя. И тот, и другой дефект приводит к рассыпанию / расслоению контакта через некоторое время эксплуатации.

Не нужно забывать и о предельных температурах электронных компонентов: пайка при температуре ~ 250°С не должна проходить более 10 сек. Это уже закон проверенный временем: интегральные компоненты можно запросто пережечь.

Подводя итог выше сказанному определим требования для паяльного оборудования радиолюбителя: 1. Желательно приобретать не просто паяльник, а паяльную станцию. Скажете дороже? Да, но не на много. Цены на хорошие паяльные станции начинаются от 800 руб. Дороже чем паяльник на радиорынке? Но зато какие преимущества: регулируемый диапазон нагрева (вероятность пережечь компоненты спадает на нет); поддержание постоянной температуры жала (жало не перегорает — снижаются затраты на расходники); важная особенность всех паяльных станций — наличие подставки под паяльник (вещь необходимая) и ванны для очистной губки — не захотите покупать станцию будете искать эти вещи отдельно. 2. Мощность паяльника вещь во многом определяющая качество пайки. При пайке печатных плат вполне достаточно паяльника с мощностью 25-40 Вт. Лично я уже 10 лет пользуюсь станциями с мощностью 40 Вт и не знаю проблем. Конечно при пайке проводов сечением в 10 мм : вам и 100 Вт будет мало — но здесь речь идет о пайке плат. 3. Напряжение питания — на территории России стандартом является напряжение 220 ±10% В, 50 Гц. Хотите паять подключаясь к сети электропитания — покупайте паяльник / станцию с таким питанием. Для пайки в автомобиле или в местах где сложно найти розетку можно найти паяльник с питанием 12/18/24 В или газовые паяльники. 4. Важный параметр при пайке плат — форма жала. Сейчас для паяльников / станций предлагается широкий ассортимент жал — лопатка, конус, игла и т.д. Какое выбирать дело ваше: каждому удобно паять тем чем он привык. Я пользуюсь лопатками разных размеров. 5. Немаловажный параметр — стойкость жала. Вы можете найти термостойкие жала которым не страшен длительный перегрев. Удобно, но дорого. 6. Нельзя не упомянуть о антистатических паяльных станций. Если вы готовы выложить более 100$ за паяльную станцию — вы получите антистатическую защиту (полезно при пайке полевых элементов и других капризных бяк). Нет таких денег — не расстраивайтесь — можно самостоятельно доработать станцию / паяльник: заземление жала в большинстве случаев помогает. Это конечно не та антистатика, которая есть в навороченных станциях, но помогает не хуже.

Ну как, обзавелись паяльным оборудованием? Следующий шаг — расходные материалы. Вам понадобится флюс — для удаления окислов с контактных площадок плат и выводов компонентов и припой.

Выбор флюса — отдельный вопрос. Ваш дедушка паял с канифолью — снисходительно улыбнитесь — раньше другого не было. Чем плоха канифоль — канифоль, спиртовой канифольный флюс относятся к категории активных флюсов. Главный недостаток — при высоких температурах удаляется не только оксид металла — удаляется и сам металл. Посмотрите на жало дедушкиного паяльника — все в рытвинах, черное и с зазубринами. Это действие канифоли. Другой главный недостаток — очистка платы после пайки с канифолью большая проблема. Смыть остатки можно только спиртом или растворителями (да и то, порой проще отковырять чем-то острым). Остатки флюса на плате не только некрасиво с эстетической точки зрения, но и вредно. На платах с малыми зазорами между проводников возможен рост дендритов (проще говоря, замыканий) вызванных гальваническими процессами на загрязненной поверхности.

Каков же выход — на современном рынке материалов можно найти широкую гамму флюсов, которые смываются обычной водой, не разрушают жало паяльника и обеспечивают высокое качество пайки. Продаются такие флюсы, как правило, в шприцах, что очень удобно для использования.

Выбор припоя. Дедушка порекомендовал вам оловянный прут сечением 10 мм? Еще раз улыбнитесь. Сейчас для пайки пользуются припойной проволокой сечением от 1 до 5 мм. Наиболее распространены 1,5-2 мм многоканальные припои. Многоканальность означает, что внутри оловянной проволоки расположены несколько каналов флюса, который обеспечивает образование ровной блестящей и надежной пайки. Продается такой припой в мотках — на радиорынках, в колбах — в которых он находится свернутым в спираль, и в бобинах (в них количество припоя такое, что его хватит не на один год).

Активатор жала. Активатор жала или TipCleaner продается в очень маленьких баночках. Он необходим для увеличения срока службы жала паяльника. Перед каждой пайкой и после неё (имеется в виду в начале и в конце работы) опустите жало в эту баночку. На нем образуется защитное покрытие, препятствующее образованию нагара.

Ну что, готовы к пайке? Последнее что вам нужно — ручной инструмент: нож, кусачки, пассатижи. Если в процессе работы понадобится что еще — поймете сами.

Перед тем как паять плату необходимо подготовить рабочее место: позаботьтесь о емкости с низкими бортами и достаточно большой площадью для мусора — откусанных выводов и снятой оплетке. Очень хорошо подходит пластиковая одноразовая тарелка (не стоит касаться её жалом разогретого паяльника:). Позаботьтесь и об освещении — свет должен падать на плату так чтобы рука с паяльникам не закрывала его.

Теперь вы настоящий ПАЯЛЬНИК (правда, еще не опытный, но это наверстывается).

Прежде чем приступить к пайке разберитесь с платой. Если вы делали её самостоятельно — скорее всего она без паяльных покрытий: голая медь. Перед пайкой все контактные площадки придется облудить: покройте их флюсом и нанесите олово паяльником так, чтобы не закрыть отверстия в плате. При правильно подобранной температуре и хорошем флюсе, олово с жала паяльника само «обтечет» всю контактную площадку, как только вы её коснетесь. Не стоит брать на жало паяльника огромные капли олова: касаетесь жалом прутка и через секунду на жале будет необходимое количество.

Плата, покрытая оловом — промышленное изготовление — избавляет от этой работы, но и стоит соответственно.

Плата готова? При необходимости удалите остатки флюса и можете приступать к пайке.

Одна из основных ошибок начинающих радиолюбителей — компоненты паяют, а потом откусывают лишнюю длину ножек. При этом качественного контакта добиться сложно — повышенный теплоотвод и усложненный доступ жала к месту пайки только ухудшают образование надежного соединения. Формуйте выводы компонентов и обрезайте их перед пайкой.

Как я уже отмечал — при правильной технологии олово будет «обтекать» контакт самостоятельно. Обращайте внимание на состояние выводов компонентов: серые матовые выводы — окисленные. Придется лудить с флюсом. Будьте осторожны — можно пережечь компонент. Хотите избежать неприятностей — покупайте компоненты в радиоэлектронных магазинах — там они правильно хранятся.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Видео

Подробно процесс самостоятельной сборки простейшей паяльной станции с феном описан в следующем видео.

Перепайка разъемов

В целом техника аналогична пайке микросхем, но есть небольшие отличия.
Самостоятельная пайка разъема
Читать дальше

Полезные видео

Post Views: 10 438

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...