Электропаяльник со сменным паяльным элементом и непрекращающимся нагревом

Интересные факты

Иногда паяльники комплектуются специальными насадками на жало, которыми можно производить резку и сварку пластиков, например, полиэтиленовой плёнки.
Специально производимые жала типа «мини-волна» скошенной формы с углублением на поверхности скоса жала с успехом применяются для осуществления операции пайки многовыводных компонентов поверхностного монтажа с малым шагом выводов. Пайка протяжкой с подачей припоя становится гораздо более эффективной по сравнению с жалом скошенной формы без углубления. Такие жала изготовленные по композитной технологии позволяет регулярно использовать их в том числе и в условиях малой ремонтной мастерской, так как медное жало при протяжке капли-«волны» по группе выводов царапало бы плату, цепляло и гнуло бы выводы компонентов, так как каверна на медном жале росла бы и приобретала неправильные, острые рёбра.

Характеристики

Особенностью всех электропаяльников является почти одинаковое время разогрева до рабочей температуры – не более 6 минут. Практически все ЭПСН рассчитаны на питание электросети 220 в. Есть некоторые модели, рассчитанные на питание напряжением 36 вольт постоянного тока. Температурный диапазон нагрева жала составляет 250-4000С.

Характеристики указаны в самой маркировке паяльника. Так, ЭПСН-80/220 означает, что это электропаяльник спирального нагрева мощностью 80 Вт, работающий от бытовой сети напряжением 220 вольт.

Таблица основных характеристик ЭПСН

Модель ЭПСН	Мощность, Вт	Напряжение, В	Размеры, мм	Вес, гр.
40/220	40	220	300х30	160
65/220	65	— « —	310х35	230
40/36	40	36	— « —	240
80/220	80	220	— « —	240
100/220	100	— « —	— « —	240

Виды паяльников

Нихромовый паяльник

Данные девайсы выделяются наличием проволочной нихромовой спирали. Она служит проводником переменного тока низкого напряжения. Температура нагрева находится под контролем термодатчика (термопара). Самые примитивные аппараты выглядят, как нихромовая спираль, намотанная на корпус, который не проводит ток. Внутрь него вставляется наконечник. В других случаях, нихром заделывается в изоляторы, которые уменьшают потери тепла и увеличивают теплопередачу.

Достоинств не очень много. Они имеют простую конструкцию и простые в эксплуатации.

Керамический паяльник

Здесь используется керамический стержень, нагревающийся при подведении к нему напряжения. Он находится на ступень выше эволюционной лестницы паяльников, потому как:

долго служит;
быстро нагревается;
имеет большой диапазон регулировки мощности и температуры.

Такие агрегаты, очень распространенные на предприятиях.

Часто используются и все их хвалят. Отлично работает от сети, не подводит. Если бережно обращаться, то проработает долгие годы. Паяльник быстро нагревается и хорошо регулируется.

В общих чертах, недостатков у таких паяльников нет. Было бы идеально, если они все были бы портативны.

Импульсный паяльник

Импульсные паяльники выделены в отдельную касту. Они работают столько, сколько нажата кнопка пуска. Наконечник очень быстро разогревается (несколько секунд). Обратный процесс происходит при отпускании клавиши. Жало паяльника соединено с токосъемниками вторичной обмотки (из-за чего и происходит быстрый разогрев). Современные модели могут справляться с крупными деталями, благодаря наличию регулировок температуры и мощности.

Инструмент немного сложен в конструкции и неудобен в эксплуатации – очень некомфортно постоянно держать нажатой кнопку. Они недорогие, но не хороши, по сравнению с аналогами.

Индукционный паяльник

Нагревается агрегат за счет катушки индуктора. Наконечник с ферромагнитным покрытием создает в себе магнитное поле с токами, из-за них нагревается сердечник. При достижении точки Кюри (определенное значение температуры), покрытие остается без своих магнитных свойств и нагрев останавливается. Следовательно, автоматически поддерживается нужная температура жала паяльника в необходимом интервале. В таком случае, не нужен термодатчик и прочая электроника.

Прибор хорош тем, что все делает сам, без лишних наворотов. Конкретные модели могут иметь недостатки, но сам вид паяльников имеет лучшие характеристики и свойства по сравнению с импульсными или нихромовыми.

Беспроводные паяльники

Такие приборы не очень мощные, так как устройство работает не от сети, а при помощи батарей. Он отлично пригодится, если отсутствует электричество или во время работ в особых условиях. Они похожи на мобильные телефоны: заряжаются – работают – садятся, и так по кругу.

Достоинства таких моделей в том, что они быстро нагреваются, имеют небольшие размеры. Такие девайсы мобильны и не нуждаются в источнике энергии.

Самый главный недостаток – маленькая мощность и, относительно, дорогая стоимость.

Портативные USB паяльники

Похожи на беспроводные, но питаются через USB разъем. Они предназначены для работы с маленькими деталями, из-за чего жала тонкие и прочные. Прибор может функционировать и от прикуривателя автомобиля, и от компьютера.

Плюсы аналогичны беспроводникам – мобильность, быстрый нагрев и маленькие размеры.

Такая же ситуация и с минусами — мощность маленькая и нужна частая зарядка (из-за чего очень долго паять не выйдет).

Паяльник с отсосом олова

Такие аппараты оригинальны и удобны в использовании. Они очень просты в обращении, новички отлично с ними справляются. Подобные агрегаты правильно покупать с изолированной ручкой. Этот способ защиты эффективен и обезопасит работу. Некачественные девайсы со встроенным отсосом припоя никогда долго не служат и быстро выходят из строя.

Паяльник для детей

Такие паяльники имеют небольшую мощность — это, обычно, 30-60 Вт. Для детей используются самые безопасные варианты:

электрические;
на батарейках;
импульсные.

Плюс таких приборов очевиден: они дают возможность научится несовершеннолетним безопасно пользоваться паяльником. В случае, если бы ребенку сразу давали мощный агрегат, то он мог бы нанести себе вред.

Как работать паяльником

Перед пайкой ЭПСН нужно подготовить к работе. Вот несколько советов:

проверяют прочность крепления паяльного стержня в гнезде нагревательного корпуса;
выявленные остатки старой пайки удаляют наждаком или другим абразивом;
появившиеся раковины на кончике жала зачищают наждаком, искривления выравнивают молотком;
перед началом работ жало лудят; разогретый наконечник погружают в канифоль или другой флюс, затем касаются припоя так, чтобы кончик стержня покрылся слоем расплавленного металла.

Пайка происходит следующим образом:

Каплю флюса переносят жалом на место будущего соединения деталей;
Затем кончиком наконечника набирают припой;
Лёгким движением помещают жидкий металл в место стыка;
После охлаждения пайки удаляют остатки флюса ветошью или специальной жидкостью.

Процесс пайки

Области применения

Электропаяльники малой мощности (5—40 Вт) обычно используются для пайки электронных компонентов при помощи легкоплавких оловянно-свинцовых припоев; это основной инструмент электромонтажника и электромеханика.

Мощные электропаяльники (100 и более ватт) используются для пайки и лужения массивных деталей.

Термостабилизация жала позволяет использовать паяльники большой (50—100 Вт и более) мощности и при пайке электронных компонентов без риска их перегрева — это полезно при работе с многослойными печатными платами, монтажа компонентов с толстыми выводами, а также при демонтаже многовыводных ИС.

Паяльник, припой и сосновая канифоль

Паяльники для монтажа и ремонта электронных устройств часто изготовляются на низкие рабочие напряжения, от 12 до 42 В. Наиболее распространенное напряжение питание низковольтных паяльников 36 В, в настоящее время чаще используется напряжение 42 В. Питают низковольтный паяльник через понижающий трансформатор. Основная причина разработки низковольтных паяльников возникла в связи с необходимостью обеспечить защиту от поражения электротоком оператора при аварийном пробое или повреждении изоляции нагревательного элемента.

Вторая, не менее важная причина заключается в том, что пониженное напряжение значительно снижает вероятность повреждения полупроводниковых электронных компонентов ёмкостными наводками, амплитуда которых на жале обычного паяльника на 220 В достигает десятков, а то и 150 вольт, даже при отличной изоляции нагревателя. Применение разделительных трансформаторов 220 В / 220 В совместно с паяльниками на 220 В для гальванической развязки от сети широкого распространения не нашло. К достоинствам низковольтных паяльников следует отнести их большую по сравнению с 220-вольтовыми долговечность и ремонтопригодность (нагревательный элемент нихромовых паяльников намотан меньшим количеством витков проволокой большего диаметра).

Бо́льшая часть низковольтных паяльников поступает в продажу в комплекте с трансформаторным блоком питания: заводы изготовители именуют их сетевыми трансформаторными паяльниками. Некоторые их разновидности импульсных паяльников представляют собой ручку-пистолет с укрепленной на ней сетевым понижающим трансформатором. Его вторичная обмотка — это всего один-два витка толстого медного провода. К концам этой обмотки подключено жало-нагревательный элемент. К сети первичная обмотка трансформатора подключается только на время пайки, с помощью кнопки-клавиши. По внешнему виду такие сетевые трансформаторные паяльники с повторно-кратковременным режимом работы весьма схожи с более современными импульсными, отличающимися наличием высокочастотного преобразователя.

Для максимальной защиты от поражения электротоком, а также статического электричества и электромагнитных наводок жала паяльников в ряде случаев заземляют, уравнивая потенциалы жала, рабочей поверхности, монтируемой конструкции, а также оператора (для заземления тела человека используется заземляющий браслет, подключенный через защитный токоограничивающий резистор с номиналом порядка 1 ).

Следует предостеречь против распространённой ошибки: питания паяльника при работе с электронными устройствами от тиристорного регулятора напряжения — диммера. Выходное напряжение такого регулятора имеет несинусоидальную форму с крутыми фронтами в моменты открытия тиристора, и следовательно, имеет большой уровень высокочастотных гармоник. Это ведёт к появлению импульсов напряжения большой амплитуды на жале (ёмкостная наводка через ёмкость нагреватель — жало), способных вывести из строя многие полупроводниковые приборы и микросхемы, особенно это относится к приборам с изолированным затвором.

Также возрастает вероятность пробоя изоляции между нагревательным элементом паяльника и жалом, особенно если она слюдяная.

Что нужно для работы

Чтобы выполнять качественную пайку, нужно правильно организовать рабочее место. Монтажной площадкой может служить обычный стол. В доступной близости помещают блок розеток так, чтобы сетевой шнур паяльника не пересекал столешницу. Над столом вешают полку, на которой размещают вспомогательные материалы, измерительные приборы и прочие инструменты.

Обратите внимание! Для организации паяльного процесса используют специальную платформу с держателем ЭПСН, чашечками с припоем, флюсом и медной стружкой. Такое приспособление можно изготовить своими руками или купить на радиорынке

Держатель

Радиомастера используют различной конструкции зажимы и струбцины для фиксации печатных плат в нужном положении

Важно правильно установить источник света. Для этого крепят светильник или настольную лампу таким образом, чтобы подвижная лампа могла осветить любой участок стола

Если в местной электросети наблюдаются частые перепады напряжения, то стоит обзавестись стабилизатором и через него подключать паяльник.

Чистка жала медной стружкой

Отличия от обычного паяльного инструмента

Паяльник для микросхем в корне отличается от других приспособлений, предназначенных для пайки толстых проводов и массивных деталей, в частности

При работе с чипами и подобными им электронными компонентами основное внимание уделяется рассеиваемой ими мощности, которая не может превышать определённое предельное значение

Ещё одна проблема, нередко возникающая при работе с микросхемами (в особенности, с К-МОП структурами) – это угроза их повреждения статическим электричеством.

Таким образом, при рассмотрении отличий следует исходить из этих двух факторов и выбирать такой паяльный инструмент, который бы удовлетворял следующим требованиям:

для пайки электронных компонентов следует выбирать паяльник соответствующей мощности (не более 12 Ватт);
выбранное изделие должно быть оборудовано заземляющей шиной, фиксируемой на корпусе нагревателя (желательно, чтобы она была совмещена со специальным браслетом, надеваемым на руку оператора);
для удобства работы в труднодоступных местах паяльник должен иметь по возможности небольшие габариты.

На все паяльные приспособления, предназначенные для работы с микросхемами, распространяются определённые стандарты, знакомство с которыми позволит оператору уберечь микросхемы от перегрева.

Особенности выбора паяльника

Прежде всего, при покупке паяльника обращают внимание на следующее:

Рукоятка должна легко помещаться в ладони, не напрягая пальцы руки. Ручка должна быть с гладкой поверхностью, но и не быть скользкой.
Лёгким движением руки проверяют надёжность крепления защитной трубки и жала. Если ощущается даже небольшой люфт, то лучше такой прибор не покупать.
На каждом паяльнике нанесена маркировка с его основными характеристиками. Следует сверить указанную мощность прибора с требуемой величиной.
Надо попросить продавца включить паяльник в сеть на несколько минут, чтобы убедиться в его исправности.
Нужно проверить длину сетевого шнура, чтобы она соответствовала потребностям покупателя.

Дополнительная информация. Некоторые недобросовестные изготовители оснащают паяльники кабелями с очень тонкими проводами, отчего шнур рискует быстро перегореть. Особенно этим грешат китайские производители.

Следует обратить внимание на форму кончика жала и убедиться в наличии комплектности с другими наконечниками.
Если к товару прилагается гарантийный талон производителя, то нужно поставить у продавца дату продажи в документе.

Особенности молоткового паяльника

Паяльник молотковый получил своё название из-за схожести внешнего вида со слесарным молотком. Это мощный прибор, предназначен для объёмной пайки и лужения больших поверхностей.

Рабочая часть паяльного наконечника имеет вид сплющенной ударной части молота. ЭПСН этого вида рассчитаны на работу от стандартной электросети напряжением 220 В. Нагрев жала осуществляется за счёт раскалённой спирали из нихромной проволоки.

Прибор снабжён массивной рукояткой, выполненной из дерева или прочного пластика. Некоторые модели комплектуют сменными жалами.

Молотковый ЭПСН 300 Вт с термодатчиком

Технические характеристики молоткового паяльника:

Конструкция – молотковая;
Мощность – от 100 до 500 Вт;
Максимальный нагрев жала – 8000С;
Сопротивление – 100 Мом;
Рабочее напряжение питающего тока – 220 В;
Длина и ширина – 300 и 150 мм;
Максимальный вес – 1,2 кг.

Электропаяльники спирального нагрева – одни из самых простых паяльных устройств. Несложные по своей конструкции они служат очень долго. При правильной эксплуатации и своевременном уходе ЭПСН могут функционировать на протяжении нескольких десятилетий.

На что обращать внимание при покупке

Каким паяльником пользуетесь Вы?

СтержневымСтанцией

Пусть некоторые моменты были описаны выше, в этом разделе мы сведём их воедино:

Тип паяльника. Прежде всего необходимо определить круг задач, которые будет решать ваш инструмент. Если нужно паять микросхемы, массово чинить электронику, то наилучшим выбором будет паяльная станция с инфракрасным либо термовоздушным нагревателем и стержневым паяльником, ведь она достаточно универсальна. В дороге могут пригодиться автономный паяльник на батарейках или комбинация из USB-паяльника с пауэрбанком, которые послужат своего рода иголкой и нитками для быстрой починки по-мелочи. Во многих случаях же достаточно банального стержневого нихромового паяльника от 25 до 60 Вт. Иногда могут потребоваться и монстры на 150 и более Вт — паять какой-нибудь чугун.
Мощность. Если, например, вы определились, что вам нужен стержневой паяльник — опять же, для чего? Для толстых проводов нужно больше мощности (больше 60 Вт) для быстрого прогрева, для небольших компонентов удобнее использовать маломощные, ведь у них и жала тоньше, и нагревать будут меньшую площадь, не задевая соседние контактные площадки.
Рабочая температура. В какой-то мере на неё может влиять мощность, но в основном это задаётся конструкцией и параметрами. Зависит от того, что и чем вы будете паять: на территории бывшего СССР наиболее популярным припоем является ПОС-61 (припой оловянно-свинцовый 61% олова), но ведь есть и бессвинцовые припои, особенно в цифровой электронике.
Тип нагревательного элемента. Как указано выше, тем же импульсным паяльником не стоит работать несколько часов подряд.
Возможность смены жала. Без комментариев.
Материал жала. Какое-нибудь никелевое прослужит долго, но медное можно очищать при помощи паяльника (хоть это и в некоторой степени варварство, но зато экономичное). Никелевое (или с никелевым покрытием) же в случае полного загрязнения придётся менять. На скорость нагрева материал жала очень сильно влияет.
Форма жала. Для паяльников со сменным жалом, которых большинство в нижнем ценовом сегменте, не так актуально, но можно немного сэкономить, выбрав сразу нужное. Есть конусовидное, стержневидное, «отвёрткой» или «лопаткой» — зависит от техники пайки, которую Вы предпочтёте и которая наиболее уместна в конкретном случае.
Комплектация. Иногда в комплекте идут сменные жала. В случае паяльных станций — можно подобрать набор инструментов, который нужен лично Вам.

Варианты конструкций

Жало паяльников у всех моделей сделано из меди или стали. Оно является рабочей частью прибора. Паяльный наконечник может быть прямым или изогнутым – Г-образной формы.

Модернизированные конструкции ЭПСН комплектуют сменными жалами. Если нужна какая-то особая форма наконечника, то его легко обтачивают напильником, добиваясь нужной конфигурации рабочего участка.

Набор сменных жал

Стандартный спиральный паяльник имеет форму стержня. Ручка обычно сделана из дерева или термореактивного пластика. Нагревательный элемент закреплён в рукоятке, с тыльной стороны которой выходит сетевой шнур с вилкой.

Внешняя поверхность нихромовой спирали закрыта перфорированной металлической трубкой, в которую с торца входит рабочий стержень (жало). Благодаря вентиляционным отверстиям в корпусе, термоэлемент не перегревается.

Жало фиксируется в трубке одним или двумя винтами. Ослабив их, можно изменить длину выноса паяльного стержня или заменить его на другой элемент.

Некоторые виды ЭПСН могут быть оборудованы термодатчиками, снабжены светодиодом для освещения рабочей зоны и иметь выкидную опорную скобу.