Для чего используют паяльник
Что умеет электропаяльник: функции, о которых вы не знали
Содержание
Содержание
Зачем нужен паяльник, знает, пожалуй, каждый — для пайки проводов и электродеталей. Многие мастера вспомнят еще про ремонт металлической посуды, радиаторов и теплообменников. А вот о том, что паяльником можно наносить декоративный узор на кожаные изделия, резать стекло и ремонтировать бампера автомобилей, знают далеко не все.
Пирография — выжигание по коже
Сложно найти человека, у которого в детстве не было выжигателя по дереву, и который не дарил маме на 8 марта разделочную доску с собственноручно выжженным узором. Соответственно и отношение к выжиганию по дереву у многих снисходительное — детская забава, не больше. Другое дело — выжигание по коже. Нанести узор или надпись на обложку для паспорта, бумажник, ремень или даже кожаную куртку? Звучит круто. И никаких специальных приспособлений не нужно — достаточно твердой руки и обычного паяльника. Можно использовать и выжигатель по дереву, но только если у него есть регулировка мощности. Для нанесения узора на кожу температура жала должна быть намного ниже, чем при выжигании по дереву. Особенно хорошо подходят для пирографии паяльники с набором сменных жал различной толщины и формы.
Кожа съеживается при перегреве, поэтому поначалу, пока не «набьете руку», для пирографии лучше брать кожу потолще и поплотнее. Рисунок на изделие переносится с помощью пленки для принтеров и копирки. Изображение распечатывают на пленке и переносят на кожу через копирку, обводя его контуры. Затем рисунок выжигают по контуру тонким жалом паяльника. Линии потолще обводят толстым жалом, «заливка» делается плоскостью клинового жала.
Процесс несложный и доступный всякому, но все же не стоит сразу начинать с готовых изделий — потренируйтесь сначала на кусках кожи различной фактуры и толщины.
Резка стекла
Стекло трескается при контакте с нагретым предметом — этот принцип и лежит в резке стекла с помощью паяльника. Для стекла в 2-4 мм достаточно обычного паяльника мощностью 50-60 Вт, для толстых стекол лучше брать паяльник на 100 Вт. Резка производится до изумления просто: следует лишь вести жалом по линии разреза, следя за возникающей в стекле трещине.
Процесс небыстрый, но результат того стоит — фигуры сложной формы по-другому вырезать из стекла вряд ли получится. Для ускорения работы можно макнуть жало в припой, тогда пятно контакта увеличивается, как и скорость теплопередачи.
Ремонт бампера
Стальные и резиновые бамперы ушли в прошлое, а современные бамперы удручающе непрочны. Достаточно немного не рассчитать расстояние — и здравствуй, трещина. Впрочем, снизить непредвиденные затраты можно с помощью обычного паяльника. Температуры жала вполне достаточно для сварки пластика.
Следует снять бампер, плотно соединить края трещины и зафиксировать их сварным швом, погружая паяльник поперек трещины примерно на половину толщины детали — так, чтобы расплавленный пластик схватил обе стороны трещины. Затем «прихваченный» шов фиксируется впаиванием полосы пластика. Для небольших трещин этого достаточно. Если же усилию на трещину большое, шов можно армировать металлической сеткой, впаяв ее поверх шва.
Кусок сетки кладется поверх пластика и нагревается жалом паяльника, пока она не начнет «тонуть». Сетка впаивается на глубину примерно половины детали. Неровности зашкуриваются и шпаклюются.
Резка синтетических тканей
Те, кто пробовал вырезать сложные детали из синтетических тканей, наподобие шифона или атласа, наверняка знают, какое это непростое дело. Даже под острейшими ножницами ткань изгибается, срез получается неровным и осыпающимся. А вот с помощью паяльника можно вырезать из шифона самые сложные детали. Мало того, еще и край получается аккуратно оплавленным и не осыпается.
Резка производится обычным маломощным паяльником (25-30 Вт), жало лучше использовать ножевидное.
Резка пластика
Резать пластик лобзиком не очень удобно: пилка греется, плавит пластик и начинает портить срез. Намного удобнее резать пластик горячим ножом, который можно сделать из паяльника средней мощности. Для этого закрепите на жале паяльника лезвие или заточите само жало в форме ножа.
Впрочем, существуют и модели со сменными жалами, среди которых найдется и ножевидное — таким инструментом можно резать пластик без какой-либо дополнительной подготовки.
Усилие для реза прикладывается совсем небольшое, срез получается аккуратным и ровным.
Изготовление витражей
Для оконных витражей и работы в технике Тиффани потребуются разные инструменты, однако в обоих случаях есть и общие требования. Так, мощность должна быть достаточной для того, чтобы не только расплавить припой, но и прогреть спаиваемые элементы. Однако слишком высокая мощность будет вредна: она может испортить детали. В среднем, 80 Вт и более будет достаточно для оконных витражей. Во втором случае подойдет модель на 60 Вт. Также паяльник должен стабильно поддерживать выбранную температуру. Важно качество жала паяльника. Если оно окажется низким, то придет в негодность буквально за несколько дней. Если говорить о припое, то для Тиффани оптимальным считается ПОС-60, припой с канифолью для витражных работ не подходит, поскольку остатки канифоли сложно удалить, а для тонирования витражей необходимо тщательно очистить поверхность от флюса.
Также пригодятся стеклорез, кусачки для стекла, брусок или шлифовальная машинка, чтобы обтачивать стекло, защитные очки и респиратор, которые спасут от стеклянной пыли, медная фольга для окантовки, а также черный маркер, которым удобно размечать рисунок будущего витража.
Схему будущего витража лучше сразу прорисовывать в размере 1:1. Это можно сделать от руки, в специальной программе или любом графическом редакторе. Затем каждую деталь вырезают по контуру и переносят на стекло, обводя ее маркером. Вырезают стекло и обтачивают бруском или шлифовальной машинкой. Готовые детали обклеивают медной фольгой или самоклеющейся медной лентой, обрабатывают флюсом и выкладывают поверх эскиза. Теперь детали можно паять. Удерживайте жало точно над местом спайки, а затем приложите его к нужной точке на пару секунд. Прежде, чем приступать к окончательной спайке деталей, припаяйте несколько точек, а затем сверьтесь с эскизом. Если все верно, проведите окончательную пайку. После того, как все детали соединены вместе, витраж очищают, покрывают швы патиной и антиоксидантом.
Техника безопасности
Во всех перечисленных случаях при работе с паяльником не забывайте о технике безопасности. Нагретое жало пальника может вызвать ожоги при неосторожном обращении. Кроме того, работы по резке пластмасс и тканей, ремонту бамперов и выжиганию по коже следует проводить только в хорошо проветриваемом помещении. Не работайте с паяльником рядом со скоплениями горючих материалов: тонкие ткани и пластик при чрезмерном нагревании могут загореться. И обязательно держите под рукой огнетушитель или хотя бы посуду с водой.
Как все начиналось: история паяльника и появление современных инструментов
Паяльник второй половины XIX века, который нагревался на огне
Пайка известна человеку около 4 тысяч лет — это исторически доказано. Разные народы в разное время паяли золотые, серебряные изделия и предметы из других металлов. Все паяльники до момента изобретения электрического были рассчитаны на нагревание открытым огнем. Пока мастер работал с одним паяльником, второй нагревался при помощи пламени — так решалась проблема непрерывности работы. Все изменилось после того, как электричество стало привычным, а изобретатели стали создавать устройства, работающие на электрическом токе.
Первый электрический паяльник
В 1896 году Ричард Шнайдер и Август Тиннерхольм получили патент на «аппарат электрического нагревания», сейчас известный как паяльник. Этот инструмент стал известен под брендом American Beauty, причем компания, выпускавшая эти паяльники, работает и сейчас. Но это были штучные устройства.
Штучными были и паяльники General Electric — компания получила патент на такое устройство в 1910 году.
Чуть позже General Electric представила улучшенную версию паяльника, снабженную фиксатором, который удерживал паяльник, когда мастер его не держал.
Стойка была снабжена радиатором, так что она поглощала выделяемое паяльником тепло и рассеивала его в окружающее пространство.
Паяльник American Beauty от 1947 года — здесь у него вполне узнаваемая форма
Как паяльники стали популярными
Человеком, который сделал паяльник популярным и распространенным, стал Эрнст Сакс — немецкий инженер, создавший паяльник для промышленности (изначально для производителей металлической посуды и прочих изделий, и только потом — для электротехники). Его можно назвать родоначальником электроники, поскольку без пайки создание портативных электронных устройств невозможно.
Сакс запатентовал свое изобретение в 1921 году. Первый его паяльник H-1 относился к «молотковому» типу и был предназначен, в первую очередь, для лудильных работ. Устройство стало популярным, и Сакс основал компанию ERSA, постепенно распространив паяльник по всей Европе. Благодаря его предпринимательским способностям паяльник стал продаваться ранее невиданными объемами.
Изобретение Сакса стало основой для дальнейших модификаций «электрического нагревательного устройства», как компанией ERSA, так и сторонними производителями.
В 1926 году Уильям Альферинк получил патент США на паяльную станцию — это была первая в истории паяльников система такого типа.
В 1949 году компания American Beauty выпустила систему, которая позволяла регулировать температуру паяльника при его подключении к этой системе.
В 1951 году была основана компания WEN Products, которая стала производить собственные паяльники. Она стала популярной, и в 1954 году состоялся первый судебный процесс между Weller Manufacturing Company и WEN Products. Руководитель первой компании обвинил вторую в нарушении патентного законодательства. Суд он выиграл.
В 1960 году компания Weller Manufacturing получила патент на паяльник с терморегуляцией, после чего уже началась золотая эра паяльников.
Современные паяльники
Разновидностей паяльников множество. Их классифицируют по способу нагревания, мощности и другим параметрам.
По типу нагревания паяльники делятся на паяльники с периодическим и постоянным нагревом.
Паяльники с периодическим нагревом:
Самые мощные паяльники
Как правило, это молотковые системы мощностью около 550 Вт. Вес таких паяльников — 1,5–2 кг, нагреваются они до 600 C°. Используют их для лудильных работ, а также для выжигания на дереве, коже и пластике.
Ersa 550 — типичный представитель семейства мощных паяльников. Это молотковый паяльник с мощностью в 550 Вт и весом в 2,3 кг. Стоит он, кстати, около 26 тысяч рублей. Предназначен для обработки листового металла, монтажных работ и пайки коллекторов и медных шин.
Паяльники повышенной и средней мощности
Такие паяльники, на 40–150 Вт обычно используют электрики. Типичный представитель этого «семейства» — паяльник ERSA-150, который весит 245 г, и нагревается до 450 C°. Жало у мощных паяльников может быть как изогнутым, так и клиновидным или конусообразным.
Используются паяльники повышенной и средней мощности как для работы проводами, так и для обработки стекла или других материалов.
Маломощные и микропаяльники
Мощность таких паяльников составляет 5–25 Вт. Их используют для работы с электронной аппаратурой: от микропайки до работы с проводами или элементами хорошо видимыми без микроскопа или лупы. У таких паяльников обычно есть разнообразные сменные жала. У некоторых моделей есть ЖК-дисплей, куда выводится температура нагрева жала и режим работы устройства. Также большинство моделей оснащены терморегулятором.
Яркий представитель семейства микропаяльников — модель TS-100.
Его вес — всего 35 граммов, длина — 17 см. Есть ЖК дисплей для отображения важной информации вроде температуры и режима работы.
Не только электроника. Что еще можно делать паяльником?
Кроме пайки электронных компонентов и проводов, паяльник можно использовать для пайки металлических изделий, пластика, работы со стеклом, в том числе, и органическим.
Пайка листов жести
Это частый процесс при ручном изготовлении металлической тары. Кроме того, пайка помогает скреплять между собой листы железа, причем конструкцию можно сделать герметичной. Для пайки железа оловом нужен молотковый паяльник, припой с небольшой концентрацией олова, флюс и шило.
Флюс при такой пайке выполняет функции как растворителя, так и окислителя. При нагревании металла происходит его смачивание и защита от окислительных процессов. Ну а в качестве флюса можно использовать канифоль и соляную кислоту, либо хлористый цинк и борную кислоту.
Для пайки железа или жести нужен электрический паяльник с мощностью более 40 Вт. Что касается паяльников, которые нагреваются от огня, их уже не используют.
Паять также можно оцинкованное железо и проволоку.
Паяльник может пригодиться автомобилисту для ликвидации трещин или вмятин на бампере или элементах пластикового объекта. В обычной ситуации снять бампер не так просто, а заменить — дорого. Ремонтировать пластиковые детали автомобиля можно и без их демонтажа.
Паять пластик можно с использованием паяльника с прямым или загнутым наконечником, такой способ позволяет соединять в единое целое даже осколки. Второй вариант — термопистолет, который не только спаивает детали, но и дает возможность выправлять деформированные участки. И третий вариант — паяльная станция, которая включает достоинства первых двух вариантов.
Паяльником можно отремонтировать практически любые поврежденные детали из пластика, не только для автомобилей. Велосипеды, мотоциклы, снегоходы, бытовые приборы — все можно починить при помощи паяльника.
Пайка и резка стекла
Специализированные паяльники можно использовать для пайки художественного витражного стекла. Для этого, кроме паяльников, требуется паяльный флюс и мазь для пайки. Отличием «стеклянных» паяльников от обычных является невозможность замены жала.
Кроме пайки стекла, паяльник можно использовать и для резки стеклянных изделий. Для этого нужно понемногу перемещать паяльник по линии планируемого отреза, так что стекло будет трескаться (всего несколько миллиметров в зоне жала). После прохождения паяльником по всей линии одна часть стекла отделится от другой.
Флюсы и припои
Пайка металлов невозможна без флюса и припоя. Флюс противодействует окислению поверхности контакта и одновременно очищает эту поверхность от существующей пленки окислов, так что раскаленный припой активно контактирует с металлом. Разделяют припои на мягкие (температура плавления ниже 300 °С) и твердые (300 °С).
Есть чистые припои — например, олово или свинец, а есть многокомпонентные, которые чаще всего и используют в современной электронике. Все они служат для пайки материалов с разным назначением (пайки деталей, чувствительных к перегреву, пайка обмоток электродвигателей, пайка печатных схем и т.п.).
Ну а флюсов еще больше. Они могут быть органического и неорганического происхождения, но их предназначение чаще всего — удаление оксидов паяемых поверхностей, снижение поверхностного натяжения и улучшение прилипания жидкого припоя. Раньше флюсов было немного, в основном — канифоль. Сейчас же владельцу паяльника доступен широкий спектр флюсов. Популярнейший флюс — Amtech RMA-223, представляющий собой смесь канифоли и растворителя, EFD NC-D500 6-412-A Flux-Plus (канифоль, растворитель, активатор), Interflux 2005 (тоже канифоль, растворитель, активатор).
Флюсы разных видов нужны для того, чтобы обеспечивать оптимальные условия для пайки разных металлов с использованием разных припоев. Здесь одной канифолью уже не обойтись, все же на дворе XXI век.
Как выбрать электропаяльник
Содержание
Содержание
Для чего нужен паяльник, понятно из его названия — для пайки, то есть, соединения металлических деталей при помощи легкоплавкого сплава (припоя). Но универсального паяльника не существует. Не получится одним и тем же инструментом отремонтировать радиатор и запаять микросхему на плату. О том, как выбрать паяльник, наиболее подходящий для ваших задач — в этой статье.
Задача паяльника — прогреть припой и соединяемые детали до температуры, при которой припой будет оставаться жидким. Надо, чтобы припой смочил детали в расплавленном виде, иначе соединение будет непрочным. Отсюда вытекают основные требования к паяльнику — размер жала и мощность паяльника должны соответствовать материалу и размеру паяемых деталей. Остальные характеристики паяльников влияют скорее на удобство использования инструмента в различных условиях.
Характеристики паяльников
Назначение
Паяльники для выжигания, строго говоря, паяльниками не являются. Большинство выжигателей для пайки непригодно — тонкое дуговое жало не смачивается припоями и быстро остывает в контакте с металлическими деталями.
Cуществуют универсальные паяльники-выжигатели со сменными жалами и регулировкой температуры. При высокой (300-700 °С) температуре с установленным тонким жалом их можно использовать для выжигания узоров на дереве или коже, а при низкой температуре (200-300 °С) — для пайки электронных компонентов.
Для обычных паяльников оптимальный диапазон темеператур составляет 250-350 °С, они предназначены только для пайки.
Мощность
Чем крупнее и массивнее детали, тем больше должно быть жало паяльника и тем мощнее он должен быть. А при пайке мелких деталей излишняя мощность может повредить, приводя к перегреву и повреждению деталей. Поэтому мощность паяльника подбирается, исходя из вида паяемых деталей:
Тип питания
У большинства паяльников это электрическая сеть 220 В.
Встречаются также миниатюрные модели с питанием от разъема USB. Они компактны, легки и безопасны. Если случайно пережечь шнур питания раскаленным жалом, это уже не грозит поражением электротоком.
Там же, где розеток нет, можно использовать альтернативные типы питания: аккумуляторы и газ. Аккумуляторные паяльники удобны, но их мощность всего 6-8 Вт, и годятся они только для пайки миниатюрных деталей и тонких проводов. Кроме того, запаса «заряжаемых» в ручку паяльника аккумуляторов или батарей хватает на 10-15 минут работы, не более.
Газовые паяльники могут обладать большей мощностью и (при наличии баллончиков с газом для заправки) продолжительность их работы практически не ограничена. Но к работе с газовым паяльником надо приноровиться. Из сопел горелки газового паяльника идет горячий воздух, а иногда и открытый огонь. Если монтаж происходит в тесных условиях, работать с ним будет затруднительно.
Максимальная температура и время нагрева
Она влияет на возможность паяльника работать с различными припоями. Температура жала должна на 60-100 °С превосходить температуру плавления припоя. При более высокой температуре припой будет покрываться пленкой окислов, препятствующей хорошему соединению деталей.
На паяльниках с регулировкой температуры нагрева (регулировкой мощности) можно установить определенную температуру, выше которой жало нагреваться не будет. Это особенно важно при работе с миниатюрными компонентами современных печатных плат: из-за малого размера они быстро перегреваются и могут выйти из строя. Да и вообще регулировка температуры расширяет возможности паяльника.
Но имейте в виду, что температура на паяльниках регулируется довольно грубо. Для более тонкой настройки лучше воспользоваться паяльной станцией. Кроме возможности точно выставить температуру, паяльные станции могут иметь множество других полезных опций: индикацию текущей температуры, встроенный фен, нагреватель плат и т. д. Для пайки микроэлектроники на профессиональном уровне следует ориентироваться именно на паяльные станции.
Время разогрева определяет, за сколько секунд после включения жало паяльника разогреется до заданной температуры. Чем этот параметр меньше, тем лучше — высокая скорость разогрева не только экономит время, но и гарантирует, что температура жала будет быстро восстанавливаться после контакта с холодными деталями.
Тип нагревательного элемента
Газовый нагреватель используется на газовых паяльниках — жало нагревается горящим газом.
Нихромовая спираль используется в электропаяльниках классической схемы. При прохождении тока через проволоку, намотанную на жало, она нагревается, передавая тепло жалу.
Керамический нагревательный элемент представляет собой керамическую трубку, содержащую пленочный нагреватель. Эта конструкция обеспечивает минимум потерь тепла, поэтому такой паяльник греется быстрее. Но паяльники с керамическим нагревателем боятся ударов и падений — элемент может сломаться, при этом расположенный в толще керамики нагреватель рвется и перестает работать.
Импульсный нагревательный элемент работает не постоянно, а импульсами — обычно при нажатии кнопки. Паяльники с импульсным нагревателем могут быть двух видов:
Форма наконечника
Она влияет на удобство выполнения тех или иных видов паяльных работ.
Жало типа «конус» удобно при сквозном монтаже и демонтаже, но оно плохо удерживает припой, поэтому для поверхностного монтажа подходит хуже. Собрать излишки припоя таким жалом практически невозможно. Кроме того, низкая теплоемкость (особенно у сильно заостренных «конусов») и маленькое пятно контакта затрудняют прогрев крупных контактов и капель припоя.
Жало типа «клин» является более универсальным — оно имеет большую теплоемкость, касание широкой гранью позволяет прогревать большие площадки, а при повороте на 90° пятно контакта сильно уменьшается и позволяет работать с выводами микросхем и тонкими дорожками печатных плат высокой плотности.
Кроме этих форм наконечников, считающихся самыми распространенными, существует множество специализированных — «микроволна», предназначенная для пайки SMD-компонентов, ножи различных форм для резки пластика, фигурные наконечники для декоративных работ и так далее.
Возможность смены жала увеличивает универсальность паяльника, позволяя выбрать наиболее подходящее для конкретной ситуации. Кроме того, жала со временем выгорают, и их замена становится необходимостью.
Советы по выбору
Паяльник мощностью 25-50 Вт с клиновидным жалом будет нелишним в «арсенале» любого мастера. Им можно и проводку починить, и перегоревшую деталь выпаять.
Для пайки микросхем и электронных компонентов на печатные платы потребуется паяльник с тонким жалом и регулировкой температуры.
Паяльник с питанием от батареек и газовый паяльник могут помочь с ремонтом в условиях отсутствия электроэнергии. Для «тонких» работ более универсальным вариантом будет комплект из паяльника с питанием от USB и повербанка.
Для ремонта радиаторов, теплообменников и металлической посуды нужен будет мощный паяльник с крупным жалом.
Для выжигания по дереву вам потребуется соответствующий прибор — выжигатель.