Цифровая паяльная станция своими руками

Радиомастера и любители часто встречаются с разными поломками радиотехники. Для ремонта может использоваться обычный паяльник с медным наконечником, но с продвижением технологий, в некоторых приборах устанавливаются очень маленькие детали. Обычным паяльником с такими приборами работать неудобно или совсем невозможно, к примеру, SMD элементы необходимо припаивать посредством разогрева общей зоны пайки. Для проведения таких процессов существуют различные паяльные станции и фены.

Принцип работы и общие характеристики

Паяльная станция, а иногда ее называют станком или установкой это устройство, которое широко применяют и в быту, и в электронике, и электротехнике. Основное предназначение этого оборудования – групповая или единичная пайка деталей.

В конструкцию этого оборудования входят следующие компоненты:

1. Блок управления, который контролирует рабочие параметры работы устройства.
2. Паяльник, предназначенный для выполнения пайки.
3. Пинцет, участвующий в сборке/разборке элементов, устанавливаемых на печатную плату.
4. Фен, который предназначен для нагрева сборочного места. Его можно использовать для выполнения как единичных, так и групповых операций.
5. Источник тепла, используемый для нагрева печатной платы для определенной в технологическом процессе температуры.
6. Прибор для удаления лишнего олова.
7. Вспомогательную оснастку – подставки и пр.
8. Браслеты, которые снимают статическое напряжение.

Самодельная паяльная станция

Самые простые станции включают в себя паяльники, контролирующего прибора и подставки под паяльник. Ключевое отличие станции с феном от традиционного паяльника заключается в том, использование этого станка позволяет не только соединять между собой детали, но, при этом оптимизировать температурный режим. В состав станции входят различные приспособления, которые не только повышают производительность, но и обеспечивают безопасность работника.

И конечно нельзя забывать то, что паяльные станции с феном оснащены приспособлением для снятия статического напряжения.

Характеристики, а так же принципы работы станции с феном не отличаются большой сложностью, и это позволяет, соорудить паяльную станцию с феном своими руками.

Собираем воздушный паяльник из обычного

Из простого паяльника легко собрать термофен своими руками. Возникает вопрос, а зачем мы модернизируем паяльник? Ответ прост: часто бывают ситуации, в которых нет возможности расплавить припой обычным жалом.

Конструкция такого прибора проста и собрать сможет каждый. Для изготовления потребуется обычный пальник с деревянной ручкой и стандартной мощностью 40 Ватт. Для подачи воздуха необходим источник сжатого воздуха, Для этого подойдет компрессор для аквариума.

Необходимо извлечь жало, а нагревательный элемент оставить без изменений. В стенке делаем отверстие и выводим через него провод питания. К заднему торцу паяльника приклеиваем втулку, в которой будет крепиться трубка, соединенная с источником сжатого воздуха. Герметизируем места, где проходят провода.

В металлической части прибора требуется фольгой закрыть отверстия, затем обмотать медной проволокой – это усилит теплоемкость. На смену жалу нужно установить стальную трубку такого же диаметра, чтобы она хорошо держалась и не выпала во время работы. Такой инструмент обычно позволяет нагревать поверхность до 300 °С.

Принцип работы паяльного фена, сделанного своими руками, следующий

Воздух попадает к нагревательному элементу, теплоемкость которого была увеличена с помощью обматывания трубки фольгой и медной проволокой. Далее нагретый воздух поступает в стальную трубку, установленную вместо жала, и через отверстие в ней направляется уже к нагреваемой поверхности.

К минусам такого прибора можно отнести то, что нет возможности регулировать температуру и она недостаточно высока для некоторых металлов. Увеличить ее можно за счет изменения обдува. Этот инструмент, собранный собственноручно, позволит работать с некоторыми радиосхемами, но не сможет заменить профессиональное оборудование, например паяльную станцию.

Мини паяльная станция с большими возможностями

Такую станцию можно сделать например из пластиковой банки из-под лекарств. Такое устройство очень компактное. Состоит из трубки с установленной внутри спиралью (найти такую можно в старых конденсаторах) и вентилятора.

Рукоятка для станции не требуется, а блок питания на контроллере позволяет регулировать температуру.

Такой инструмент, собранный самостоятельно сопоставим по качеству работы с оригинальным магазинным вариантом.

Рекомендации по сборке самодельной паяльной станции с феном

Ключевое требование, которое можно предъявить к самодельной паяльной станции с феном можно сформулировать следующим образом – она должна обеспечить поток воздуха разогретый до температуры не менее 850 ⁰C. При этом мощность нагревательного элемента в паяльной станции не должна превышать 2,6 кВт.

Кроме этого, все компоненты этого паяльного станка с феном не должны иметь высокую стоимость и быть доступными. Кстати, бытовые фены не отвечают ни одному этому требованию. Чаще всего домашние мастера стремятся изготовить или ручной, или стационарный термофен.

Как ни странно, стационарное изделие собрать легче. Это вызвано следующими причинами – ни кто не ограничивает мастера в габаритно – весовых характеристиках. Нет необходимости в изготовлении пистолетной рукояти, которая необходима для управления прибором.

Схема электропитания паяльного фена

Термофен, в стационарном исполнении работает следующим образом – излучатель тепла стоит неподвижно на рабочем столе, а перемещать необходимо деталь. Такое решение приводит к осложнениям во время выполнения пайки. Для повышения эффективности пайки, целесообразно использовать ручной паяльник (термофен). Такой прибор должен иметь небольшие размеры, а управлять им можно незащищенными руками.

Один из главных вопросов, который встанет перед мастером, решившимся собрать паяльную станцию своими руками, звучит примерно так, какой нагревательный инструмент целесообразно использовать. Как уже отмечалось, компоненты из которых состоит бытовой фен не отвечают требованиям, которые предъявляются к устройствам этого типа. Поэтому, использовать их при создании самодельной паяльной станции недопустимо.

Практика создания самодельных станций говорит о том, что самый оптимальный вариант – это самостоятельное изготовление нагревателя из нихромовой проволоки. Ее сечение должно находится в диапазоне от 0,4 до 0,8 мм. При этом надо понимать, что использование проволоки большего сечения позволит обеспечить больший запас мощности, но получить при этом необходимую для работы температуру будет довольно сложно.

Спираль нагревателя из нихромовой проволоки

По определению нагреватель не должен быть большим. Для этого нагревательная спираль не должна превышать 4 – 8 мм, по внешнему диаметру. В качестве основания, на котором будет зафиксирован нагревательный элемент необходимо, использовать материал с высокой стойкостью к воздействию высокой температуры. Это может керамика. Кстати, вполне может подойти деталь такого плана, устанавливаемая в бытовом фене.

В качестве нагнетателя можно установить вентилятор небольшого размера. Кстати, его тоже можно снять со старого фена.

Вентилятор должен обеспечить поток воздуха в пределах 20-30 литров в минуту. Еще один вариант – воздушный компрессор для аквариумов. Для повышения его производительности необходимо дополнить его ресивером. Для него можно использовать обыкновенную пластиковую бутылку.

Изготовление корпуса для фена можно выполнить исходя из нескольких вариантов. Можно использовать материалы, которые показывают высокую стойкость к воздействию температуры, например, керамику, но такое решение приведет к удорожанию конструкцию. Можно ее удешевить, используя частичную теплоизоляцию канала, по которому продвигается горячий воздух.

Корпус термофена для пайки

Для корпуса самостоятельно изготавливаемого термофена можно использовать корпус от бытового прибора. Существуют некоторые условия – так, корпус должен быть достаточно объемным, а сопло необходимо выполнять из термостойких материалов или из металлов.

Другая забота, которая встанет перед мастером, это обеспечение работоспособности устройства. В частности, в конструкцию самодельного устройства должен входить пусковой механизм (выключатель) и элемент, отвечающий за регулировку параметров потока воздуха, а именно скорости его движения и его температуры. Для решения этих задач в электрической схеме должны быть установлены реостаты, которые позволяют выполнять плавную настройку мощности.

Сборку изделия начинают с изготовления спирали. При ее намотке необходимо учитывать, что ее сопротивление должно находиться в районе от 75 до 95 Ом. Спираль должна быть намотана на надежный изолятор, а сверху ее необходимо закрыть изолятором, например, асбест или стекловолокно. После сборки этого узла концы спирали должны выходить наружу.

Готовый элемент должен быть установлен в предварительно подготовленный канал корпуса, то есть он должен быть выложен слоем тепловой изоляции. После установки спирали на место ее можно соединять с силовой проводкой, в состав, которой входит выключатель.

ВАЖНО! При выполнении работ необходимо постоянно помнить о тепловой изоляции.

В тыльной части корпуса необходимо смонтировать воздушный нагреватель. Если габариты нагнетателя не позволяют установить его в корпус, то вполне возможно его закрепить с внешней стороны. Для подачи воздуха необходимо присоединить воздуховод.

Основы пайки феном

Паяльный фен

Перед тем как сделать фен для пайки своими руками из паяльника или фена, стоит разобраться, как правильно паять с его помощью.

Это поможет избежать ошибок при сборке и сделать именно то, что требуется.

Пайка феном основана на разогреве поверхности при помощи струи горячего воздуха или излучения, которое передаётся от паяющего устройства к поверхности.

Печатная плата и микросхемы на ней сделаны из пластика – материала, который относительно плохо поглощает тепло из воздуха.

А вот металлические выводы микросхемы и места пайки выполнены из металла. Они отлично поглощают тепло и возьмут большую его часть из воздуха, который выдувается из сопла фена в зону печатной платы.

Разумеется, другие металлические детали на плате, такие, как корпуса электролитических конденсаторов, теплоотводы микросхем, расположенных близко, следует отделить от воздействия горячего воздуха или излучения, закрепив на плате небольшие экранчики из текстолита.

Давайте разберёмся, как происходит отпаивание или припаивание той или иной микросхемы. Вначале происходит залуживание контактов. Делается это при помощи обычного паяльника, простыми движениями вдоль линии контактов.

Набор для паяния

Используется припой ПОС и паяльная кислота.

Можно делать это и при помощи фена – просто наносить припой всё равно придётся паяльником.

Затем прочищают иголочкой дорожки между контактами – делают это для того, чтобы случайно не запаять дорожки между собой.

Попутно проверяют, действительно ли нет запаянных между собой дорожек.

После этого происходит установка микросхемы на место. Устанавливают её при помощи пинцета, и после производят равномерный нагрев паяльным феном вдоль всех контактов.

Фен не держат на одном месте, а перемещают вокруг микросхемы, чтобы равномерно разогреть все контакты. После того, как контакты разогреты, микросхему аккуратно прижимают пинцетом к плате и дуют на неё, чтобы контакты остудились и припаялись.

Затем иголкой проверяют, все ли контакты присоединены, если нет – допаивают остальные и прочищают этой же иголкой дорожки между контактами.

Отпаивать микросхему ещё проще. Просто двигают феном возле припаянных контактов и, когда все они отойдут – отрывают микросхему от монтажа. Здесь важно равномерно прогреть все контакты, чтобы они отсоединились и не перегреть саму микросхему – иначе она будет неработоспособной.

Правила пользования и техника безопасности

При работе необходимо строго соблюдать технику безопасности и правила использования подобных устройств. Во-первых, необходимо соблюдать противопожарную безопасность.

При работе недопустимо резко изменять температуру в нагревательном элементе.

Во время работу необходимо соблюдать осторожность и не допускать касания нагретых элементов. Недопустимо попадание влаги на корпус и внутрь термофена.

Насадки можно заменять только после того, как фен остынет.

Рабочее место должно хорошо проветриваться.

Технические характеристики

Фен самодельный будет иметь конструкцию и принцип действия, описанные выше. Для изобретения, безусловно, потребуется определенное количество материалов, которые не составит труда отыскать в домашних закромах.

Самодельный фен имеет температуру немного ниже, составляющую 600 0С. Этого температурного режима достаточно для того, чтобы нагревать основание и выпаивать радиодетали. Приспособление можно использовать при проведение микроскопических работ при мощности 75 Вт. При выпаивание более крупных деталей, нужна более высокая мощность (порядка 110 Вт). Значение силы тока 4 А, при этом показатель напряжения от 24-35 В.

Можно собрать и своими руками

Дополнительная информация! Все параметры должны быть точно скорректированы, чтобы не допустить опасных ситуаций во время работы. Материал для сборки тщательно подобран. Не стоит торопиться, каждый последующий шаг предварительно обдуманный.

Схема паяльной станции своими руками, элементная база

Ключевой инструмент паяльной станции является паяльник. Если при самостоятельной сборке станции можно использовать какие-то элементы, снятые, например, с отслуживших свой срок бытовых приборов. То паяльник без всяких споров должен быть новый. Многие мастера отдают предпочтение изделиям Solomon и некоторым другим.

Схема паяльной станции

После подбора паяльника можно приступит к выбору диодного моста для электрической схемы и трансформатора. Для того, что бы получить напряжение в 5 В необходим линейный стабилизатор с хорошим охлаждением. В качестве альтернативного варианта можно рассмотреть использование трансформатора, у которого есть в наличии обмотка, которая необходима для обслуживания цифрового блока.

Принципиальную схему самодельного устройства можно поискать на специализированных форумах.

Особенности готовых фенов

Основная особенность готового паяльного фена в его практичности и надёжности. Выбор у радиотехников достаточно широк. Инструмент для работы можно приобрести как в интернете, так и в магазине. Рекомендовано сделать выбор среди рейтинга доступных фенов в соответствии технических характеристик и цены-качества. Выбирают в сегменте фен + паяльная станция в комплекте:

• Mypovos 858D. Нашел своё призвание среди покупателей, как совершенно безопасный. Его цена от 1300 рублей*. Отмечается высококачественная сборка и работа без нареканий полного комплекта. Температура прогрева соответствует заявленной (от 100-480 °С). В комплекте идут отсос, пинцет и припой. Прибор имеет систему охлаждения.
• Newacalox 8586. Отличается интересным современным дизайном. Фен, в совокупности со станцией, имеет приемлемые габариты (95×15×135 мм). Температура нагрева 500 °С и мощность 700 Вт. Но в данной модели отмечены и минусы. Прогрев по заданным температурным параметрам отличается от реального. Не имеет возможности перейти в «спящий режим». Ценовая политика колеблется в пределах от 4458 до 5639 рублей.
• Qsunrun 858D. Представлен в сегменте «Самая интересная модель и доступная цена». Имеет стандартные характеристики, небольшие размеры. Практически нет отличия от других моделей. Его цена не превышает и 1000 рублей. Минусом считается незначительный перегрев ручки паяльника.
• YOUYUE 8586. Очень компактный прибор, чем и нравится покупателям. По техническим характеристикам не уступает и самым дорогим «монстрам». Чуть ниже температурный режим. Примерная стоимость 3750 рублей.
• Yarboly. Данная марка фена имеет большое количество насадок и, пожалуй, самую минимальную цену — порядка 400 рублей. Температура нагрева достаточно низкая и даже не повышается до 300 °С. Устройство отличного качества и имеет пять сменных насадок.
• Meterk Heat Gun. Фен большой мощности и выдаёт температуру 600 °С. Отмечены отклонения от заданного температурного режима, но поддаётся настройке. Цена не доходит и до предела в 2000 рублей.
• SmileMango 8018LCD. Отличный инструмент, малогабаритный, имеет жидкокристаллический дисплей. Цена масс-маркета от 2800 и выше.
• Youyue 8858. Считается одним из самых точных прибор по температурному режиму. Цена на 800 рублей ниже вышеописанного. Работает практически без каких-либо шумов и быстро прогревается. Имеет спящий режим. Небольшого размера и удобен в использовании.

Вам это будет интересно Проверка предохранителей

Модель «Элемент 858Д» со «спящим режимом»

ELEMENT 858D из недорогих

ELEMENT 858D — это переносная термовоздушная станция, имеющая цифровую модульную составляющую, и используется в процессе демонтажных и паяльных работ с многочисленными компонентами. В связи с небольшими габаритами прибора и удобным дизайном, позволяет комфортное использование. В своём арсенале прибор снабжён замкнутой системой датчиков, микроконтроллёром для цифрового показа данных и регулировки необходимой температуры, хорошей мощностью, возможностью немедленного разогрева в течение пяти секунд и стабильности. Во время, когда прибор не используется, экономится энергия.

Модель ELEMENT 858D удобна и комфортна

Как только паяльное устройство укладывается на держатель, станция приводится в режим ожидания. После снимания всё возвращается к рабочим параметрам, настроенным ранее. Устройство оснащено системой охлаждения.

Основные характеристики переносной станции для спаивания:

• напряжение питания — 220 В;
• мощность — 650 Вт;
• температурный режим — 100-480 0С;
• сопротивление — 74 Ом;
• воздушный поток — 120 л/мин.;
• шум — <45 дБ;
• размеры: 150×100×138 мм;
• вес устройства — 1,50 кг.

В общем списке предлагаемых товаров считается одним из недорогих устройств.

BAKU BK—8032A++ c микропроцессором

BAKU BK-8032A++ — это компактный, многофункциональный термофен имеющий микропроцессорное управление. Используется при демонтаже составляющих электронного характера, спаивания мелких деталей из пластмассы и других легкоплавких материалов. В качестве контролёра встроен микропроцессор, температурный режим и поток воздуха отображаются в цифровом формате.

Модель «Баку» высокотехнологична

Основание термофена подходит и к насадкам паяльных станций.

Основные характеристики:

• Напряжение питания — 220 В;
• мощность — 450 Вт;
• температурный режим — 100-480 0С;
• сопротивление — 74 Ом;
• воздушный поток — 30 л/мин;
• размеры — 21×7,7×277 мм;
• вес устройства — 1,0 кг;
• нагревательный элемент — металлический;
• насос — турбинный.Термофен укомплектован насадками различного диаметра (8 и 10 мм).

Отечественная модель идет с дисплеем

ЗУБР 55350 недорогой профессионал

ЗУБР 55350 — это профессиональный помощник каждого любителя и мастера радиотехника. Представляет собой термовоздушную паяльную станцию на цифровой основе. Оснащена жидкокристаллическим дисплеем и оборудована современными, высокотехнолочными материалами. Способна обеспечит надёжную и высококачественную работу.

Основные характеристики:

• Напряжение питания — 220 В;мощность — 650 Вт;
• температурный режим — 100-500 0С;
• сопротивление — 74 Ом;
• воздушный поток — 120 л/мин.;
• размеры — 26,5×16,5×15,5 мм;
• вес устройства — 1,72 кг;
• нагревательный элемент — керамический;
• насос — турбинный.

Паяльная станция обеспечена кнопкой отключения от электросети, подставкой для паяльника и укомплектована тремя сменными насадками.

Вам это будет интересно Измеритель заземления М416

Дополнительная информация! Производителем предоставляется гарантия 12 месяцев с момента приобретения устройства.

YIHUA 8858 паяльный воздушный универсал

YIHUA 8858 — это прибор нового поколения. Порадует радиолюбителей и значительно ускорит выполнение работ. Этот паяльный фен настолько универсален, что может использоваться как в процессе монтажа, так и демонтажа различных компонентов. Очень удобно работать этим феном с поверхностными элементами.

Модель «Юхуа 8858» довольно универсален

Основные характеристики:

• Напряжение питания — 220 В;мощность — 650 Вт;
• температурный режим — 100-480 0С;
• воздушный поток — 120 л/мин;
• размеры — 305×60×60 мм;
• вес устройства — 1,72 кг;
• элемент нагрева — керамический;
• насос — турбинный.

Устройство укомплектовано тремя сменными насадками (8 мм, 10 мм, 13 мм). Две из них круглые и одна квадратная модель. А также снабжена подставкой для фена, которую можно закрепить на любой поверхности. Упакован в коробку с защитным материалом от повреждений. Инструкция по использованию прилагается.

Модель «Юхуа 8858» идет с 3 насадками

На просторах интернета предлагается огромный набор продукции, выпущенной под разными марками. Выбор останется за людьми, использующими подобные устройства в бытовых или производственных целях. Используя паяльный терфомен, всё же стоит задуматься о приобретении термостанции, чтобы применять весь перечень дополнительного функционала и для создания комфортных условий работы.

*Цены актуальны на октябрь 2022 г.

Назначение кнопок и варианты прошивки

На передней панели станции должны быть установлены кнопки управления, отвечающие за исполнение следующих функций:

• Понижение/повышение температуры с определенным шагом, например в 5 или 10 градусов.
• Установку заранее подобранных режимов.

Настройка паяльной станции

Вместо кнопок управления можно использовать внешний прибор (программатор) или выполнить прошивку внутри схемы. Настроить температуру довольно просто.