Схема самодельной паяльной станции с феном. Паяльник или паяльный фен? Изготавливаем своими руками. Система управления паяльной станцией

Поддавшись искушению, прикупил на AliExpress термовоздушный паяльный фен. Цена вопроса 600 рублей. Соответственно приступил к организации соответствующей «обвязки» устройства. Начал с управления вентилятором. Вентилятор в фене рассчитан на питание постоянным током 0,25 А и напряжением 24 вольта. Для этой цели тут исключительно подойдёт импульсный блок питания от принтера Canon К30232, коих в свободной вторичной продаже великое множество, причём за дёшево. И тут главное удобство даже не то, что он на необходимые 24 вольта и выдаёт вполне достаточный ток до 0,7 А, а то, что в схеме уже предусмотрен подстроечный резистор крайне необходимый при настройке выходного напряжения в нужном интервале.

Свой БП не покупал, был в наличии, правда уже года два как неисправный, но когда действительно понадобился, то его удалось как-то быстренько починить.

Схема блока питания

Если БП в работоспособном состоянии тут самое главное избежать соблазна улучшения и кардинальных доработок. Всё на что нужно обратить своё внимание это смд резистор R25 номиналом 18 кОм. Для начала выпаять его и подпаять на контактные площадки два мягких многожильных провода в изоляции длиной по 15 см. И больше на плате ничего не трогать.

А вот с данным конкретным блоком питания, в виду его недавней неисправности, пришлось обойтись менее деликатно – выпаять для верности и полного понимания его настоящего функционирования не только смд резистор R25, но и подстроечный резистор VR21 и выходной стабилитрон ZD21.

Место подстроечника занял переменник на 4,7 кОм, а вместо смд резистора на 18 кОм был установлен переменный резистор на 22 кОм. Подключив в нагрузку электромотор ручной сверлилки и от души погоняв его, выставил переменником 4,7 кОм такое его положение, при котором переменный резистор на 22 кОм в крайнем левом положении ползунка выдавал 5 вольт на выходе, а в крайнем правом положении практически ровно 24 вольта.

Схема подключения фена станции

Убедившись, что для необходимой регулировки хватит и сопротивления родного подстроечника, вернул его на место. На силовой транзистор, для пущей надёжности, установил небольшой радиатор охлаждения. При этом замечу, что эксплуатироваться в дальнейшем блок питания в родом корпусе не будет. Это, пожалуй, самая наглядная и информативная схема распайки проводов паяльного фена, что удалось найти. На данном этапе интересуют только два провода которые идут к кулеру, один из них коричневый, на него подавать плюс питания, второй синий – минусовой.

Итог

Теперь уже подключил вентилятор фена произвёл окончательную настройку. Диапазон регулировки сохранился от 5 до 24 вольт. При 5 вольтах вентилятор фена вращается на минимуме, это даже хорошо, что так получилось, будет типа обязательного дежурного обдува – охлаждения уже обесточенной нагревательной спирали и в момент запуска фена вентилятор включится в работу первым. В итоге положено начало изготовлению аналогового управления термовоздушной паяльной станцией. Автор Babay iz Barnaula.

Современный рынок инструментов представляет широкий сегмент моделей термофенов, которые отличаются высоким уровнем эффективности. Эти профессиональные устройства обладают множеством функций. Но стоимость их довольно высокая, поэтому многие собирают фен для пайки микросхем своими руками.

Конструкция устройства

Термофен относится к разряду устройств, предназначенных для спаивания материалов, подверженных легкому плавлению. Помимо своей основной функции агрегат может быть применен для теплового обрабатывания поверхности с целью удаления краски или нагревания изделия для изгиба, к примеру, трубы.

Конструкция прибора включает:

• корпус, отличительной характеристикой которого является высокий уровень термостойкости;
• устройство для нагнетания потока воздуха;
• элемент для нагревания.

Температура фена для пайки микросхем может повышаться до 750 ºС. Для обеспечения этого показателя мощность составляющей для нагрева должна быть выше 1,7 кВт. Немаловажной функцией заводских агрегатов является способность регуляции температуры, которая повышается ступенчато.

Температура, которая нужна для спаивания материалов, регулируется посредством расстояния от сопла до материала. Большая часть модификаций устроена таким образом, что при отдалении агрегата на 7 см от поверхности материала температура потока воздуха сокращается вдвое.

Как собирается фен для пайки микросхем своими руками? Схема, данная ниже, поможет при сборке устройства.

С какими целями используется?

Сегодня такие приспособления используются мастерами не только с целью припоя, но и при удалении краски, что особо нужно при работе с поверхностью из дерева. При нагревании покрытие приобретает эластичность и отколупывается от дерева. Термофен прекрасно справляется с этой функцией при температурном режиме 550 ºС при удаленности сопла от материала на 1 см. Прогретый воздух применятся и для просушки поверхностей.

Материалы, нужные для сборки прибора

Чтобы собрать фен для пайки микросхем своими руками, вам следует подготовить:

• проволоку;
• паяльник;
• галогенную лампочку;
• асбест;
• термостойкую клеящую смесь;
• термоизоляционную трубку;
• винты;
• электропровод;
• кнопку для пуска;
• реостат;
• компрессор.

Особенности самостоятельного изготовления агрегата

Фены для пайки микросхем, своими руками собранные, создают горячий поток воздуха с показателем температуры не меньше 850 ºС. Показатель мощности составляющей для нагрева должен равняться 2,6 кВт. Все элементы должны легко доставаться и быть недорогими.

Конструкция агрегата может быть ручной и стационарной.

Самодельный фен для пайки микросхем своими руками стационарной модификации собрать значительно проще, так как его размеры не ограничены, и не надо беспокоиться о температуре в области рукоятки. Но в данном случае фен, представляющий разновидность паяльника, будет неподвижным. Перемещать придется саму деталь. Больше возможностей при работе дает ручной прибор. Он должен быть небольшим и давать возможность держать его голыми руками.

Изготовление ручки

Ручка должна быть подвергнута максимальной изоляции. Часто можно услышать, что при паянии можно пользоваться перчаткой из брезента. Такой метод некомфортен. Рукоятку можно выточить своими руками их эбонита. Работа эта не требует особых умений.

Для термоизоляции целесообразно употребить жаропрочную ткань. Если обмотать ею рукоять, то это даст возможность спокойно работать.

Использование трубок из различных металлов не рекомендовано. Этому есть свое объяснение. Во-первых, такая ручка подвергнется быстрому нагреванию. Во вторых, следует учесть, что фен представляет собой электроприбор, проводящий ток. Чем меньше частей из металла, тем более безопасным становится пользование агрегатом.

Сборка элемента нагревания

Главной проблемой при сборке такого прибора, как фен для пайки микросхем, своими руками, является создание элемента для нагревания. Нагреватели из бытовых устройств по типу фена или паяльника в этом случае непригодны. Необходимую деталь следует изготовить самостоятельно на основе проволоки их нихрома, сечение которой составляет 0,4-0,8 мм. Нихром с большим сечением обеспечивает высокую мощность, но добиться при этом желаемой температуры будет трудно. Для компактного положения элемента для нагревания нужно будет изготовить спираль диаметром 4-8 мм.

Спираль должна быть накручена на какое-то основание цилиндрической формы, сделанное из материала, обладающего высокой термической стойкостью. В этом случае применятся кварц или фарфор в виде пустого конуса или же трубки. Это основание можно снять из старого фена. Более предпочтительным становится изделие из кварца от лампы на основе трубки с показателем мощности 2,3-2,6 кВт.

В роли элемента, отвечающего за нагнетание воздушного потока, подойдет стандартный вентилятор небольшого размера. При сборке фена в домашних условиях эта деталь станет самой дорогой. Нагнетатель можно извлечь из старого фена высокой мощности. Из вентиляторов бытового назначения подойдет марка BAKU 8032 с мощностью 30 л/м.

Собранный фен для пайки микросхем своими руками, фото которого представлено в этой статье, функционирует от электросети 220 В и обладает мощностью примерно 420 Ватт.

Самым дешевым и унифицированным вариантом считается применение компрессора небольшого размера для аквариумных рыб. Его устанавливают вместе с ресивером (накопителем воздуха). С этой целью используется любая бутылка из пластика маленького размера, так как в области е установки не будет нагревания, а горячий воздух будет выходить в обратную сторону.

При изготовлении корпуса устройства применяется несколько вариантов:

• Используется материал с высоким уровнем термоизоляции (керамика или фарфор). Но эти материалы недешевы и усложнят конструкцию.
• Применяется термоизоляция с высокой степенью надежности для распределения горячего воздуха. В данном случае на материал не воздействует температура, за исключением участка, прилегающего к соплу.

В роли корпусной основы, туда включается и ручка, может выступить основа любого фена бытового назначения средних размеров. Носик корпуса, то есть сопло, изготавливается из термоизоляционного материала, выдерживающего температуру нагрева в 800 ºС. В то же время он выступает изолятором остальных участков корпуса от действия высокой температуры. Сопло должно быть сделано из металла с учетом возможного соприкосновения с расплавами во время процесса паяния.

Термоизоляция может быть обеспечена элементами из кварца (трубка, пластина, слюда, стекловолокно, стекло, фарфор, керамика и др.). При изготовлении агрегата будет нужен термоустойчивый клей.

Система регуляции мощности может быть собрана из старых электроприборов, при условии что они находятся в рабочем состоянии. В роли включателя применяется клавишная или кнопочная модификация.

Какие инструменты понадобятся?

Следует подготовить:

• лобзик;
• тиски;
• ножницы;
• плоскогубцы;
• ножовку для резки металлической поверхности;
• дрель;
• кисточку;
• отвертку;
• штангенциркуль;
• паяльник;
• метчики;
• омметр;
• тестер.

Основные этапы сборки

Самодельный фен для пайки микросхем собирается в несколько этапов. Работа начинается с обмотки спирали нагревающей части. Спираль располагается на стальной проволоке с показателем сечения в 4-7 мм с натягиванием. Спираль рекомендуется наматывать проволокой из нихрома с сечением 0,5-0,6 мм. Размер спирали выбирается с учетом того, что показатель сопротивления будет равен примерно 75-95 Ом.

Спираль обматывается на трубчатую сердцевину галогенной лампы от прожектора или паяльника. Витки спирали должны быть уложены одинаково по всей площади основания с маленьким зазором. Они не должны контактировать друг с другом. Поверх уложенной спирали закрепляется асбестовый или стекловолоконный слой. Последний материал закрепляется посредством термоустойчивого клея. После этого на слой клея следует одеть термоизоляционную трубку из керамики, кварца, фарфора и т.д. Концы спирали выводятся наружу. При этом торцы и области вывода также обрабатываются клеем.

Готовый нагревательный элемент монтируется во внутренний канал корпуса термофена. Место установки обкладывается пластинами из кварца, слюды или же асбеста для дополнительной термоизоляции. Выводы спирали посредством витого крепления соединяются с электропроводом. Электропровод должен обладать теплостойкой изоляцией. Провод прокладывается через выключатель для пуска и реостат для регуляции напряжения, подаваемого на спираль.

Крепиться вровень с отверстием элемента для нагревания на обратной части корпуса. Если компрессор или элемент нагнетания воздуха не помещается в корпусе, то его можно монтировать в наружной части торца корпуса. В этом случае к нему подсоединяется трубка, которая направляет воздушный поток. Она ведет к элементу нагревания, расположенному внутри корпуса.

От нагнетателя следует вывести провода для электропитания, подсоединяемые проводом для нагревания так, чтобы включатель мог управлять питанием обоих элементов. Реостат для регуляции потока воздуха вводится в цепь электропровода для нагнетания.

Электрический провод выводится наружу внизу рукоятки корпуса, а клавиша или кнопка включателя и реостатные рычаги закрепляются в любом удобном месте с наружной стороны основания изделия.

Далее полвины основания соединяются и закрепляются друг с другом. Устанавливается наконечник из термоизоляционного материала конусообразной или цилиндрической формы. Затем крепится сопло из металла. Конструкция должна предусматривать сменные сопла с различным показателем диаметра выхода горячего воздуха.

Основные принципы работы агрегата

Самодельный фен для пайки микросхем работает по следующему принципу:

• во время нажимания на кнопку для пуска начинают работать вентилятор и нагреватель; узкий поток горячего воздуха направляется в нужную точку;
• флюс для пайки микросхем феном и припой начинает плавиться;
• детали для соединения подвергаются нагреву.

Так происходит спаивание деталей.

Пайка микросхем

Если необходимо применить фен в качестве устройства для пайки микросхем, то температура потока воздуха повышается до отметки в 700-800 ºС.

Направляется узкой струей. Мощность элемента нагрева должна быть повышена до показателя в 2,3-2,6 кВт.

Рукоять должна обладать температурой, комфортной для кожи рук. Чтобы пайка не доставляла неудобств, рукоятку можно снабдить дополнительным защитным слоем резины.

Заключение

Такое устройство, как термофен, может быть применено при многих видах работ, связанных с пайкой микросхем и небольших деталей. При помощи агрегата можно припаять такие материалы, как линолеум пленку ПВХ, произвести демонтаж радиодеталей, посушить соединения на клею, оплавить концы канатиков из синтетики, расплавить термоклей и т.д. Пайка СМД микросхем феном отличается высоким качеством.

Устройство вполне можно собрать самостоятельно. При этом денежные затраты окажутся минимальными. Фен для пайки микросхем своими руками собирается на основе обычного фена. Большей переделке подвергается элемент для нагревания. Идея работы агрегата остается такой же, как у обычного фена. Воздух нагнетается вентилятором, проходит через элемент нагревания, приобретает достаточную для расплавления флюса температуру для пайки или отпайки.

В связи с совершенствованием технологий сборки различного рода изделий, набираемых из мелких металлических деталей (электронных микросхем), их ручная пайка вызывает всё больше затруднений.

Самодельный паяльный фен позволит оператору без особых осложнений справиться с трудностями, возникающими в указанных ситуациях и исключить возникающие при этом риски.

Так, с помощью собранной своими руками любой желающий может заниматься монтажом и демонтажём деталей без угрозы повреждения хрупких электронных элементов, находящихся поблизости от места пайки. Один из возможных вариантов решения поставленной задачи позволяет изготовить термофен из паяльника, имеющегося в хозяйственном наборе любого домашнего мастера.

Принцип работы типовой достаточно прост и заключается в следующем.

Разогнанный посредством вентилятора или компрессора воздух нагнетается в специальный канал, выполненный в виде трубки с электрической спиралью. Проходя по этому каналу, поток нагревается до требуемой температуры (от 100 до 800 градусов) и сразу же поступает в пластмассовую калиброванную насадку, направляющую горячую струю на обрабатываемую деталь.

В большинстве промышленных моделей паяльных фенов основные параметры нагретой струи (её температура, направление движения, а также мощность) могут регулироваться в определённых пределах.

Турбинный и компрессорный тип

Схема паяльной станции, сооружаемой своими рукам, может быть представлена в виде основного модуля и оконечного устройства (термического фена), обеспечивающего нагрев воздуха в зоне пайки.

Перед её изготовлением необходимо знать, что по методу формирования принудительного воздушного потока такие устройства делятся на паяльные приборы турбинного и компрессорного типа.

В турбинных агрегатах воздух подается в зону обработки посредством небольшого электромотора с вентилятором, встроенного непосредственно в корпус фена. В изделиях второго класса воздушный поток формируется с помощью специального компрессора, размещённого в основном модуле (контроллере для паяльного фена).

При выборе требуемой разновидности станции для паяния мелких деталей обычно исходят из оценки следующих разнонаправленных факторов:

• вентиляторные паяльные станции способны формировать более мощный поток воздуха, что является очевидным преимуществом встроенного в них фена. Однако создаваемый с их помощью поток с трудом проходит через слишком узкие насадки;
• компрессорные фены наоборот, более эффективны при работе с относительно узкими насадками, используемыми при пайке деталей, размещённых в труднодоступных местах.

Выбор оптимального варианта паяльного фена, способного работать с данным набором насадок из пластика, осуществляется с учётом конкретных условий его эксплуатации.

На базе кулера

Сделать фен своими руками в домашних условиях проще всего, если воспользоваться турбинным принципом нагнетания воздуха, реализуемым с помощью любого подходящего для этих целей малогабаритного вентилятора.

Фен для пайки может быть изготовлен своими руками на базе кулера, которым комплектуется блок питания любого стационарного компьютера.

При этом вентилятор встраивается в ручку термического элемента из огнеупорной трубки с электрической спиралью, проходя по которой воздух будет нагреваться, а затем поступать в зону пайки.

Наружную часть корпуса паяльного фена необходимо сделать герметичной, что исключает возможность отсоса воздуха в окружающее пространство. Для сборки нагревателя потребуется нихромовая проволока, наматываемая в виде спирали на керамическую трубку.

Общая длина обмотки выбирается из того расчёта, чтобы сопротивление всего проводного отрезка составляло около 70-90 Ом.

Отдельные витки спирали, наматываемой на керамическое основание, должны располагаться на некотором удалении один от другого. Для безопасной работы нагревателя это удаление должно составлять порядка 1-2 мм.

Из паяльника и капельницы

Для изготовления своими руками паяного фена может быть использован простой паяльник со снятым с него защитным кожухом.

При взятии его за основу будущего нагревателя необходимо произвести доработку конструкции, заключающуюся в следующем:

• Сначала из рабочей части паяльника удаляют жало, после чего трубка из слюды с размещенной под ней обмоткой из нихрома полностью вытаскивается из деревянной ручки-держателя.
• Затем подходящие к элементу нагрева сетевые провода отсоединяют и также вытаскивают из деревянного держателя, но уже с другой стороны.
• После этого в боковой части ручки просверливают отверстие нужного размера, в которое продёргивается отсоединённый ранее сетевой провод (в сторону рабочей части).
• На следующем шаге изготовления паяльного фена берут капельницу, от которой отрезают наконечник в районе расположения резиновой юбки. Затем оголённую часть трубки вставляют в сетевое отверстие деревянной ручки.
• Далее, прорезиненный уплотнитель (юбка) капельницы с усилием прижимается к торцевой части держателя, обеспечивая надёжную герметизацию зоны стыковки.
• По завершении этих действий концы продёрнутого питающего провода вновь подсоединяют к обмотке из нихрома и надёжно изолируют.
• В отверстие, где ранее размещалось жало паяльника, вставляют подходящий по диаметру отрезок телескопической антенны и тщательно зажимают стопорным винтом.

Герметичность входного отверстия в ручке обеспечит эффективную накачку холодным воздухом, поступающим от компрессорной станции.

На заключительной стадии сборки паяльного фена следует возвратить нагревающую трубку с нихромовой обмоткой на место, предварительно обмотав её несколькими слоями алюминиевой фольги.

Затем подготовленный таким образом нагреватель утапливается в деревянную ручку и надёжно фиксируется посредством гибкого медного провода, наматываемого по всей длине защитного покрытия.

Самостоятельный ремонт промышленных образцов

Перед ремонтом паяльного фена, прежде всего, необходимо ознакомиться со схемой подключения вентилятора и нагревателя к электрической сети (другое её название – распиновка).

Знание этой схемы позволяет проверить правильность подводки питания к каждому из основных элементов теплового модуля и убедиться в их исправности.

Непосредственно ремонт неработающего паяльного устройства сводится к замене вышедших из строя или повреждённых частей, обнаружить которые можно по наличию характерных следов гари.

При эксплуатации паяльного фена следует избегать резкой смены режимов работы (скачков температуры нагревателя, в частности). Кроме того, категорически запрещается прикасаться к работающему термическому элементу, а также к сменным насадкам.

В противном случае оператор рискует получить опасные ожоги кожи горячим воздухом. Менять пластмассовые насадки допускается лишь после полного выключения паяльного фена и остывания всех его рабочих частей.