В сварке различают низкотемпературную и высокотемпературную сварку — какой вариант использовать, зависит от химического состава и физических свойств свариваемого материала, а также от самой сварки.
Паяльник: выбор, изготовление и усовершенствование – виды, варианты, схемы, нюансы
Экономические соображения являются основной причиной, по которой (не только) домашние мастера покупают собственный паяльник. Конечно, лучше всего приобрести простой паяльник на 220 В для обычных небольших сварочных работ. Однако его можно модифицировать, не разбирая, чтобы продлить срок службы карандаша. Но вот «топор» в 150-200 ватт, которым можно сваривать металлические водопроводные трубы, не больше 4,25, а в десять раз больше. И не советские рубли, а вечнозеленые условные единицы. Такая же проблема возникает, когда приходится оставаться вне зоны доступности электричества от 12 В автомобиля или литий-ионного аккумулятора в кармане. Как сделать свой собственный паяльник для таких случаев — и не только для таких — узнайте из сегодняшней заметки.
Что такое smd
Субмикроустройства, чрезвычайно маленькие устройства. Вы можете четко видеть smd, когда открываете мобильный телефон, смартфон, планшет или компьютер. В технологии SMD крошечные (возможно, меньше кончика спички) компоненты припаиваются без проволочных контактов к контактным площадкам, которые в терминологии SMD называются полигонами. Полигон может иметь тепловой барьер, который препятствует распространению тепла вдоль трасс печатной платы. Опасность здесь заключается не только и не столько в возможности отслоения следов — под воздействием тепла может разорваться плунжер, соединяющий слои сборки, что приведет к полной дезинтеграции устройства.
Паяльник для smd должен иметь не только низкую мощность, до 10 Вт. Запас тепла на его клемме не должен быть выше, чем может выдержать спаиваемый компонент. Но пайка в течение длительного времени очень холодным паяльником еще более опасна: припой не плавится, но деталь нагревается. А на процесс пайки значительно влияет температура окружающей среды и низкая мощность паяльника. Поэтому паяльники для Smd проектируются либо с ограничением времени и/или величины тепловой мощности при пайке, либо с функциональным, в текущем технологическом режиме, регулированием температуры вывода. И необходимо поддерживать температуру на 30-40 градусов выше температуры плавления сварного шва, с точностью до 5-10 градусов. Этому препятствует тепловая инерция самого паяльника, и основной задачей его конструкции является достижение минимально возможной тепловой постоянной времени, см. ниже.
Вы можете сделать паяльник в домашних условиях для любой из вышеперечисленных целей. Среди них мощный для сварки стальных или медных труб и довольно дорогой мини для металлических труб.
Примечание: Стержень паяльника на самом деле является рабочей (сварочной) частью стержня. Однако, поскольку удилища могут быть разными, для ясности мы будем рассматривать все удилище как жало. Когда рабочая часть паяльника прикреплена к стержню, она называется наконечником. Предположим, что кончик с удилищем также является жалом.
Самый простой
Оставим пока в стороне сложности. Предположим, что нам нужен обычный паяльник на 220 В без каких-либо сложностей. Когда мы хотим его купить, мы видим, что разница в цене составляет 10 раз и более. Давайте выясним, почему. Во-первых, нагрев, никель или керамика. Последний (не «альтернативный»!) служит почти вечно, но если паяльник упадет на твердый пол, он может разбиться. Керамические насадки для паяльников неизбежно становятся незаменимыми — поэтому вам следует купить новую. А никелевый нагреватель, если паяльник не забывают включать на ночь, служит более 10 лет; при нерегулярном использовании — более 20. А в крайних случаях он может появиться вновь.
Разница в цене теперь сократилась до 3-4 раз, о чем еще идет речь? Укус. Никелированная медь со специальными добавками растворяет очень мало припоя и очень медленно горит на границе спайки, но стоит дорого. Латунь или бронза хуже нагревается и не может быть припаяна к smd — разница температур не может быть компенсирована, так как материал имеет гораздо худшую теплопроводность, чем медь. Медь разъедает пот и набухает быстрее, чем оксид меди, но стоит дешевле.
Примечание: Электрический медный пробой (кусок проволоки из катушки) не подходит для обычного паяльника — он быстро растворяется и горит. Но для smd это жало является лучшим, теплопроводность максимальна, а тепловая инерция и гистерезис минимальны. Менять его следует часто, но на спичку или меньше.
С жжением и отеком красной медной иглы можно бороться только с осторожностью: Когда работа закончена и паяльник остыл, выньте иглу, очистите ее от окиси, постучите ею о край стола и продуйте канал корпуса паяльника. При пайке дело обстоит еще хуже: часто неприятно точить острие, и острие быстро срабатывает.
Вы можете сделать обычный паяльник из красной меди гораздо более устойчивым к расплавленному припою, если не будете затачивать его рабочий конец, а вобьете его в нужную форму. Холодная медь прекрасно выковывается обычным слесарным молотком на наковальне тисков. У автора этой статьи кованый ферул на старом советском ЭПЦН-25 уже более 20 лет, хотя в работе этот паяльник используется если не каждый день, то уж точно каждую неделю.
Изготовление из резисторов МЛТ и ПЭВ
Популярный способ самостоятельно собрать мини-паяльник — использовать резистор MLT (аббревиатура от «metal, painted, heat resistant»), который является не мини, а микроустройством, но нагревается до 190° для расплавления припоя PIC-60.
Для его изготовления, помимо самого резистора, вам понадобится следующее:
- две изолированные одножильные медные проволоки;
- деревянный брусок.
Резистор — самый важный компонент будущего устройства, поэтому выбирайте его с умом. Лучше не покупать дешевую китайскую продукцию и предпочесть медные резисторы отечественного производства.
Еще один важный момент. Для 24 вольт следует использовать мини-паяльник из резистора 51 Ом. Если вам нужно устройство на 12 вольт, вам понадобится резистор 24-27 Ом.
Чтобы сделать такой мини-паяльник, необходимо сначала острым предметом снять краску с резистора и защитить медную проволоку. Затем сделайте петлю из одного конца зачищенного провода и соедините его с одним концом резистора. Другой конец того же провода соединяется с другим концом (в идеале — сваривается).
Небольшая проволока скручивается из другой медной проволоки и соединяется с деревянной палочкой (она служит здесь ручкой). Зажим не должен выступать за пределы стержня более чем на 1 см, а конец резистора не должен выступать более чем на 2,5 см.
Мини-паяльник также состоит из резистора ПЭВ-20 (резистор 2 кОм), в который вставлен стержень из медной проволоки и к которому прикреплены ручка и провода. Этот мини-паяльник может работать от сети. Это очень популярный и простой дизайн. Главное — правильно изготовить медный стержень. Вы можете использовать либо старый паяльник, либо кусок медной проволоки.
Из шариковой ручки
Вы можете сделать мини-паяльник самостоятельно в домашних условиях, используя обычный бирос. Но это, безусловно, не единственный материал, который вам нужен.
В производстве этого мини-паяльника также используется резистор MLT. Основание отрезается, и в полученной оболочке просверливается отверстие диаметром 1 мм.
Советский резистор (точнее, его керамический корпус) уже имеет сквозное отверстие примерно такого же диаметра, в которое нужно вставить медный паяльник.
Затем возьмите проволоку, которую вы подготовили ранее, и согните ее в кольцо. Другим важным элементом этой конструкции является небольшая прямоугольная пластина из текстолита. К нему нужно припаять провода, а кольцо провода должно быть припаяно к резистору. Затем колышек следует вставить в подготовленное отверстие.
Затем мастер должен поместить изоляционную ленту вокруг нагретых частей будущего инструмента. Изоляция должна быть плотной, чтобы она оставалась стабильной. Провода, в свою очередь, должны иметь температурный запас для защиты от перегрева. И только после того, как инструмент будет должным образом изолирован, его можно вставлять в пластиковый корпус Biros.
С помощью этого типа инструмента вполне возможно сваривать различные микрочипы с интервалом 0,5 мм или менее. Для выполнения работы, как и при использовании обычного паяльника, вам понадобятся клей и флюс. Кроме того, наконечник мини-паяльника необходимо время от времени отрывать или заменять.
Использование зажигалки
Этот мини-паяльник можно собрать в мгновение ока. Сердце — это газовая зажигалка с пьезоэлементом, вам понадобится паяльная лента и толстая медная проволока (ее толщина должна быть от 1 до 3 мм).
Изготовление мини-паяльника в этом случае начинается с обматывания провода вокруг карандаша или аналогичного предмета. Необходимо сделать пять последовательных оборотов, после чего можно вытягивать поводок.
Затем с ручной стороны, примерно в пяти сантиметрах от катушек, проволока сгибается так, чтобы она образовала прямой угол. На другой стороне, на том же расстоянии от катушек, провод просто перерезается.
Прямой конец полученного медного элемента необходимо обработать, например, наждачной бумагой, чтобы он стал острым, как игла. Этот конец будет шипом самодельного мини-паяльника.
Затем нужно проверить, как этот провод сочетается с зажигалкой. Прямоугольный конец проволоки должен располагаться внизу, а свернутая часть с шипом — прямо над отверстием, из которого выходит пламя.
Теперь изолируйте прикуриватель изоляционной лентой, т.е. оберните ее вокруг места подключения кабеля 5-7 раз.
Затем прикрепите проволоку и зафиксируйте всю конструкцию скотчем. Вот и все! Мини-паяльник от обычного прикуривателя хорош тем, что его не нужно подключать к батареям или розетке.
При пайке этим мини-паяльником лучше всего использовать трубчатый припой с флюсом в сердцевине. При этом не держите зажигалку в режиме горения более пяти секунд, иначе внутренний нажимной механизм может расплавиться.
Физические показатели
Такой паяльный инструмент должен обладать определенными физическими характеристиками, которые необходимо учитывать при изготовлении. Список этих характеристик приведен ниже:
- напряжение, подающееся на припой;
- мощность элемента нагрева;
- регулировка мощности;
- конструкция жала;
- метод нагрева припоя;
- конструкция ручки;
- цена.
Напряжение, подаваемое на паяльник, определяет производительность такого изделия. Он может питаться от переменного тока (220 В) или постоянного тока (низкое напряжение) 12 или 24 В. Технические характеристики паяльника предоставляются поставщиком. Мощность устройства определяется значениями с шагом 20 Вт, например, 40, 60, 80 Вт. Стоит отметить, что устройства с регулятором мощности становятся просто незаменимыми в руках инженера.
Современные изделия имеют несколько вариантов нагрева сварного шва. Однако наиболее распространенным вариантом являются изделия, работа которых зависит от электроэнергии.
Это устройство содержит всего несколько компонентов, и его относительно легко собрать самостоятельно.
Инструменты и материалы
Важно иметь представление о том, что такое паяльник. Ниже приведен список компонентов электротехнического изделия:
- корпус;
- фартук для защиты;
- нагревательный элемент;
- ручка;
- жало;
- провод.
Следует отметить, что все эти компоненты могут быть самодельными или позаимствованными из других неработающих агрегатов.
Способы изготовления
Из зажигалки
Основой такого устройства является пьезозажигалка. Нам также необходимы следующие компоненты:
- малярный скотч;
- проволока из меди (диаметр 1-3 мм).
Ниже описано, как можно сделать такой продукт своими руками.
- Сначала следует намотать проволоку на карандаш или подобный предмет. Нужно таким образом выполнить минимум 5 витков.
- Затем с одной стороны проволоку необходимо согнуть под углом 90 градусов, а с другого – обрезать. Все эти манипуляции следует выполнить на расстоянии 2 см от витков.
- После этого конец медного витка необходимо обработать наждачкой для того, чтобы он стал острым, поскольку эта часть проволоки будет выполнять роль жала.
- После всех этих манипуляций необходимо примерить медный кусок получившегося изделия на зажигалке. При этом следует учесть тот момент, что витковая часть и жало должны располагаться над отверстием с пламенем.
- Следующий этап – изоляция. Изолировать необходимо зажигалку в том месте, где будет крепиться проволока. Это следует проделать скотчем. Зажигалку достаточно обмотать 5-7 раз.
- Затем проволока устанавливается на место. Теперь уже она обматывается вместе с зажигалкой.
Следует отметить, что данное изделие не должно гореть более 5 секунд, иначе механизм внутри может расплавиться, что сделает изделие непригодным для использования.
Следует отметить, что следует использовать только трубчатые клеи с направлением потока посередине.
Простой
Ниже приведен список инструментов и материалов, необходимых для изготовления простого паяльника:
- деревянный брусок, который удобно держать в руке;
- канцелярский нож;
- дрель;
- проволока из нихрома (тонкая);
- маркер;
- гипс;
- вода;
- блок питания на 1 А (12 Вольт);
- стеклотканевая и термостойкая изоляция;
- изолента;
- медная проволока;
- провода для блока питания (с разъемом);
- отрезок медной кнопки.
Выбор медной жилы от кабеля для жала паяльника
Наконечник не должен быть слишком толстым, чтобы адаптер имел достаточную мощность для его нагрева. Гаечный ключ не обязательно должен быть достаточно толстым, чтобы обеспечить достаточное усилие для работы гаечного ключа, но слишком тонкий непригоден — он гнется при малейшем давлении, что совершенно недопустимо. Оптимальная толщина была определена методом проб и ошибок. В моем случае диаметр составил 2,7 мм.
Отрезав кусок медной проволоки подходящей длины, я вставил его в подготовленное отверстие в ручке (на противоположной стороне от розетки). Ранее он был заполнен штукатуркой. Этот материал играет еще одну важную роль, помимо жесткой фиксации конца. Поглощая тепло, он предотвращает возгорание древесины при работе паяльника при высоких температурах.
Выбор блока питания с выходом 12 В для паяльника
Все адаптеры имеют разный выходной ток, поэтому длину нагревательного элемента в каждом конкретном случае необходимо измерять экспериментально. В моем случае на выходе было 12 В/1 А. На самом деле, для крошечного паяльника больший ток не нужен, поэтому я был вполне доволен этим блоком питания.
Замеры длины нихрома, достаточной для работы паяльника
Тонкую никелевую проволоку, используемую для изготовления нагревательного элемента, нужно было подключить к источнику питания, чтобы узнать, какой длины она должна быть. Для этого я вкрутил 2 шурупа в стержень, между которыми он был натянут. Затем, постепенно перемещая крокодилов, я определил размер, при котором паяльник нагреется до температуры плавления припоя. Другими словами, никель должен быть раскаленным.
Для изготовления импульсного паяльника нам понадобятся:
- ферритовый сердечник;
- 2 резистора на 470 Ом;
- 2 резистора на 10 кОм;
- 2 выпрямительных диода 1N4007;
- 2 полевых транзистора IRFZ44;
- конденсатор 22 нФ;
- индуктивность (дроссель) 47 мкГн;
- кнопка включения;
- провод медный, толщиной 2 мм;
- разъем для блока питания;
- металлические клемники;
- болт, гайка, 2 металлические шайбы, 2 шайбы из изоляционного материала;
- скрепка.
Приступим к сборке импульсного паяльника:
Сначала мы построим трансформатор. Для этого нам понадобится ферритовый сердечник и медный провод толщиной 2 мм. Делаем 12 витков проволоки.
Концы обмотки приводятся в движение и зачищаются.
Полевые транзисторы в этой схеме могут перегреться.
Поэтому они должны быть подключены к теплоотводу. В качестве теплоотвода можно использовать металлическую деталь. Чтобы сохранить компактность устройства, можно использовать теплоотвод в качестве каркаса схемы. Основные компоненты радиостанции смонтированы вокруг него. Мы паяем резисторы и диоды.
3. припаяйте концы обмотки трансформатора и конденсатора к печатной плате.
4. припаяйте кнопку питания и штекер к задней части платы. Затем припаяйте. Курок не должен быть зафиксирован. Это означает, что паяльник работает, когда кнопка установлена в положение «включено». Это связано с тем, что при длительном включении весь трансформатор нагревается, и держать паяльник в руке становится проблематично.
5. найдите центр обмотки и припаяйте патрон.
6. соберите вторичную обмотку. Изготовьте два провода из проволоки толщиной 2 мм.
Удалите лак с краев. Прикрепите к одному из концов кольца, соответствующие диаметру болта.
Примечание
Импульсный паяльник можно подключать к различным источникам питания с напряжением до 12 вольт. Чем выше напряжение, тем больше мощность устройства и тем быстрее оно нагревается.
Этот паяльник также может работать от батареек или аккумуляторов. Чтобы получить напряжение 12 вольт, батареи должны быть соединены последовательно. Паяльник является очень мощным устройством, поэтому
