В основном паяльные станции используются в профессиональной среде, хотя приобрести их может каждый. Это довольно мощное оборудование, которое сгодится для множества различных операций, в том числе и для восстановления сложной техники. Станция может включать в себя не только стандартный паяльник, но и термовоздушный фен.
Кроме того, в любой станции есть так называемый контрольно-управляющий модуль и гальваническая развязка от сети. Наличие гальваноразвязки сводит к минимуму возможные негативные последствия от пайки (чёрный дым или удар тока).
Также паяльную станцию отличает от обыкновенных паяльников стабильность температуры при работе, что критично при пайке печатных плат.
Контактные и бесконтактные
Сейчас паяльные станции представлены в значительном разнообразии. Их можно разделять на группы по нескольким параметрам. К примеру, они бывают контактные и бесконтактные.
Контактная станция – это обыкновенный, имеющий при пайке прямой контакт с поверхностью, паяльник, оснащённый электронным блоком управления и регулирования температуры. То есть, это самая стандартная разновидность, которая подойдёт даже для начинающих.
Контактные станции в свою очередь можно разделить на два подвида в зависимости от используемого припоя. В одних моделях паяют только припоями с содержанием свинца, в других – еще и бессвинцовыми.
В последних модификациях нагревательный элемент обладает мощностью до 160 Ватт. В данном случае повышенные мощности совершенно необходимы, потому что температура плавки припоев без свинца довольно высока.
Что касается бесконтактных станций, то они могут применяться, среди прочего, для операций с микросхемами. Бесконтактная установка для пайки может быть термовозодушной, инфракрасной или же комбинированной, и у каждой из этих трёх разновидностей свой принцип действия.
Нюансы выбора
Если предполагается работа с SMD-компонентами и микросхемами планарного исполнения, следует присмотреться к компактным моделям паяльных станций, объединяющих паяльник и термофен.
При сборке паяльной станции контактного типа из отдельных покупных блоков важно правильно выбрать тип нагревателя паяльной ручки. Недорогие нагреватели делятся на два класса: керамические и нихромовые
Нихромовые дешевле, в качестве термодатчика используется терморезистор.
Керамические нагреваются буквально за секунды. В качестве датчика в них применяется термопара. Это обеспечивает мощный нагрев, быструю и точную регулировку температуры. Но такие нагреватели дороже нихромовых, и схемы регулировки для них сложнее и дороже. Кроме того, керамические нагреватели очень хрупки и требуют аккуратного обращения.
При необходимости работы с микросхемами BGA и ремонта смартфонов или компьютерных плат совершенно необходимо иметь в комплекте паяльной станции хотя бы отдельный инфракрасный модуль нижнего подогрева.
Инфракрасные приборы и фены
Станции термовоздушного вида (иногда их называют просто фенами) работают так. Сначала сильный поток воздуха, генерируемый компрессором, пройдя через нагревательную спираль, приобретает нужную температуру, а затем струя горячего воздуха направляется в область пайки.
Термовоздушная станция даёт возможность осуществлять пайку в труднодоступных зонах с единовременным прогреванием сразу нескольких поверхностей. Всякая термовоздушная установка обладает мощностью, которой достаточно для пайки припоями любого типа, как со свинцом, так и без него.
Пайка горячим воздухом имеет обширное применение, допустим, в сфере ремонта бытовых электроприборов и мобильников. Однако термовоздушными установками практически невозможно производить монтаж и демонтаж микросхем (даже формата BGA) – это серьёзное ограничение.
В станциях инфракрасного типа обязательно присутствует нагревательный элемент в виде инфракрасного излучателя, сделанного из керамики или кварца. И благодаря этому инфракрасные установки имеют некоторые преимущества перед термовоздушными аналогами:
- возможна пайка сложнопрофильных компонентов;
- нет необходимости подыскивать насадку для термофена под определённую микросхему;
- никакие радиодетали в ходе пайки не выдуваются нагретыми воздушными потоками с печатной платы;
- зона пайки нагревается очень равномерно.
Инфракрасные станции стоят недёшево и считаются оборудованием для истинных профессионалов. Новички в пайке и радиоэлектронике в большинстве своём такими устройствами не пользуются.
Следует сказать несколько слов и о комбинированных паяльных станциях. Они называются так, потому что сочетают в своей конструкции несколько типов оборудования, допустим, паяльник и фен.
Принцип работы и характеристики
По общему виду на картинке несложно понять основные принципы функционирования техники данной категории. Для нагрева рабочей зоны в данном случае применяют бесконтактный метод. В этой модели температуру воздуха поднимают нагревательным элементом. Он установлен в отдельном корпусе вместе с другими функциональными компонентами:
- компрессором;
- регуляторами мощности, скорости потока;
- индикацией температуры;
- защитными устройствами.
Нагретый воздух по гибкому шлангу подают на паяльник. Для регулировки ширины выходной струи применяют специализированные насадки.
Главным преимуществом такого конструкторского решения является свободный доступ раскаленного воздуха в труднодоступные места на печатных платах. С помощью этого аппарата можно обеспечить равномерный нагрев большого количества ножек микросхем для быстрого демонтажа. Дополнительным преимуществом является достаточно точный контроль температурных режимов, что предотвращает повреждение электронных компонентов.
Вместо отдельного компрессора также используют конструкцию с встроенным в рукоятку вентилятором. Его устанавливают в комбинации с нагревательной спиралью. Изделие по принципу действия напоминает обычный фен. В данном случае используются более точные настройки, по сравнению с бытовыми и строительными модификациями.
Типичные параметры типового воздушного паяльника:
- потребляемая мощность – от 300 до 500 Вт;
- температурный диапазон – от 100 до 500°C;
- погрешность при поддержании заданной температуры – от 1 до 20°C;
- скорость нагрева рабочей зоны – от 2 до 15 секунд;
- шум – от 45 до 55 дБ.
Принцип управления нагревом
Современный воздушный паяльник оснащают микропроцессорным управлением. Температурные датчики устанавливают в протоке, около выходного отверстия. Однако эти компоненты находятся на определенном расстоянии от зоны нагрева, поэтому следует учитывать косвенность метода измерений. Для коррекции в некоторых моделях предусмотрены специальные регулировки.
К сведению. Реальные условия (низкая температура, сильный сквозняк) способны оказать значительное влияние на температурный режим.
Система регулировки
Для установки оптимального режима работы изменяют скорость потока и мощность потребления. В некоторых моделях регулятор нагрева сопряжен с индикатором температуры. Пользователю нужно только выставить необходимое значение. Заданный уровень поддерживается электроникой. Он сохраняется в памяти устройства, поэтому выставляется автоматически при последующем включении в сеть.
Система безопасности
Чтобы исключить лишние действия, продлить срок службы и повысить уровень безопасности, применяют достаточно простое инженерное решение. В рукоятку фена встраивают геркон, в подставку – магнит. При размещении на этой опоре разрывается токопроводящая цепь, отключаются нагнетание воздуха и нагрев.
Для автоматизации выключения применяют геркон
Современные модели оснащают плавным выключателем питающего напряжения. Это продлевает срок службы нагревательного элемента. Как правило, в систему управления добавляют автоматическое отключение при повышении температуры выше максимального расчетного уровня.
Аналоговые и цифровые
Классифицировать паяльные станции возможно и в зависимости от механизма стабилизации температуры и принципа работы управляющих блоков. По данным параметрам выделяют следующие виды современных паяльных станций:
- аналоговые;
- цифровые.
У аналоговых моделей нагревательный элемент находится во включённом состоянии, пока паяльник не прогреется до определённой температуры, затем питание прекращается. Когда температура снижается до заранее установленной планки, нагревательный элемент вновь включается и продолжает разогрев.
К достоинствам аналоговых станций можно отнести доступную стоимость. А минусом таких моделей считается невысокая точность работы, которая порой приводит к перегреву паяльного жала и радиодеталей.
Цифровая паяльная станция характеризуется тем, что контроль и управление нагревателем здесь происходит посредством PID-регулятора. А этот регулятор в свою очередь управляется программой, заложенной в микроконтроллере. В целом цифровой метод стабилизации температуры гораздо точнее аналогового.
Монтажные и демонтажные
Также возможно разделить все паяльные станции на монтажные и демонтажные.
Монтажными называются любые станции, осуществляющие пайку деталей. Однако при этом не все они могут отпаять какой-либо элемент от общей конструкции.
Для подобных целей созданы специальные демонтажные станции. В их конструкцию включён компрессор, работающий на отсасывание припоя. То есть разогретый припой с рабочей поверхности удаляется в особую ёмкость.
Также существуют монтажно-демонтажные установки для пайки, выполняющие сразу обе функции. В их комплектации есть как монтажный, так и демонтажный паяльники (они, кстати, имеют различные мощности).
Задача паяльной станции
Важно правильным образом выдержать режим. Особенно сказанное касается температуры. Если брать микросхемы BGA (поверхностный массив шариков), паяльник в этом случае бессилен. Вместо этого подложка предварительно прогревается феном до нужной температуры, потом чип ставится на место. Технология основана на том, что нижняя контактная часть поверх многочисленных ножек содержит небольшие шарики припоя. Они формируются из специальных заготовок с использованием металлических шаблонов.
Для поддержания нужной температуры используется паяльная станция. Важно поверхность после процедуры спиртом очистить от флюса. Чтобы в дальнейшем избежать коррозии. Потому нередко паяльные станции содержат наряду с традиционным жалом подобие строительного фена. Причём устройство регулируется для подстройки температуры.
Обычно используется раскалённый воздух, удаётся найти в продаже модели, работающие за счёт инфракрасного излучения или явления индукции (как новейшие кухонные плиты). Паяльная станция позволяет полностью контролировать процесс. Если это рабочее место для монтажа SMD-чипов, подложка предварительно прогревается до 150 градусов Цельсия, порой бывает и горячее. Так, что компоненты гибридной схемы снимают при помощи пинцета. Температура специально подбирается такой, чтобы ударно действовать на припой, но не вызывать порчу чуткой электронной начинки.
Домашняя станция для пайки
Ремонтные
Кроме того, в профильной литературе и в интернете встречаются упоминания о ремонтных паяльных станциях. Их используют для осуществления ремонта всевозможных электронных устройств или на тех производствах, где необходимо автономное или единовременное выполнение разных операций, связанных с пайкой.
Говоря иначе, ремонтная многофункциональная паяльная станция представляет собой единую установку, в которой комбинируется несколько инструментов разного назначения.
Плюс ко всему бывают паяльные станции 2 в 1 и 3 в 1. Модели 2 в 1 совмещают в себе функции фена и паяльника. А паяльная станция 3 в 1 содержит в себе ещё и блок питания.
И ещё одно дополнение. Практически все паяльные установки работают на электроэнергии. Но некоторых интересует, бывают ли газовые паяльные станции. На самом деле здесь есть некоторая путаница в терминах.
Для выполнения значительных объёмов работ на стройках или в коммунальном хозяйстве, для пайки толстых медных труб иногда используют мощные аппараты с газовыми стационарными баллонами. Их, конечно, можно назвать паяльными станциями, но по факту это просто большие и мощные газовые горелки.
На что обращать внимание при подборе и покупке
Качество пайки находится в прямой и жёсткой зависимости от параметров паяльного оборудования и его конструктивных особенностей, и всё это крайне важно учесть при покупке.
Мощность
Прежде всего, нужно обратить внимание количество функций и режимы, в которых работает станция, а также на номинальную потребляемую и продуцируемую мощность.
Для ремонтирования печатных плат и монтажа элементов, имеющих чувствительность к статическому электричеству, применяются паяльники с мощностью от 24 до 40 Ватт.
Для работы с шинами питания и проводниками нужны паяльники от 40 до 80 Ватт. Паяльные инструменты на 100 Ватт и больше, как правило, используют для крупногабаритных конструкций из цветмета, которые в принципе обладают значительной теплопроводностью.
Комплектация
Не меньшую роль здесь играет и комплектация, в частности, следует обратить внимание на количество жал в заводском комплекте. Жала могут отличаться друг от друга формой и площадью края.
Эти их характеристики заметно отражаются на конечном итоге пайки. Чем большей площадью обладает окончание жала, тем лучше осуществляется теплообмен.
Наличие или отсутствие индикации температуры жала на экране также является важным параметром. При прочих равных условиях лучше выбрать модель, в которой такая индикация присутствует.
Даже вес и габариты паяльной станции имеют большое значение. Ведь иногда при ремонте держать в руках инструмент приходится несколько часов.
Также, подбирая себе паяльное устройство, стоит поинтересоваться, существует ли возможность замены запчастей при их поломке и как легко найти и купить эти запчасти.
Выбор флюса
Необходимо добавить, что в дальнейшем, для работы, обладателю паяльной установки придётся постоянно приобретать и расходные материалы, такие как флюс. И здесь тоже важно сделать грамотный выбор.
Функциональное назначение флюса – предотвращать окисление спаиваемых поверхностей.
Марок флюса в магазинах очень много, но в их основе практически всегда одни и те же ингредиенты. Это может быть сосновая или еловая канифоль, спиртовой раствор канифоли, специальная паяльная кислота (она считается самой мощной и активной).
