Разновидности и правила использования паяльников

Паяльником называют ручной инструмент, предназначенный для преобразования различных видов энергий в тепловую с целью спаивания деталей, расплавки припоя и для решения других задач. Он часто применяется домашними мастерами или профессионалами, электронщиками-любителями. Аппараты для пайки бывают нескольких видов, они отличаются наружностью и характеристиками, которые нужно учесть при выборе.

Историей доказано, что пайка была изобретена человечеством почти 4 тысячелетия назад. Принцип работы первых паяльников был основан на нагревании рабочего элемента от открытого пламени огня. Горячими стержнями чаще всего соединялись золотые и серебряные изделия. Так продолжалось до 1896 года – именно тогда был получен патент на «аппарат электрического нагрева», получивший в дальнейшем название паяльник. Со временем это устройство совершенствовалось, становилось более удобным в работе.

Современные модели паяльников состоят из:

• стержня (его другое название – жало) – это наконечник, имеющий заостренную форму, выполненный в виде конуса или визуально представляющий иглу со срезанной кромкой;
• нагревателя;
• рукояти (держателя), которая бывает прямой или изогнутой;
• мягкого, прочного электрического шнура с надежной изоляцией с цельнолитой вилкой.

Принцип работы прост: при включении устройства в сеть происходит разогрев нагревательного элемента, от него тепловая энергия передается жалу. Стержень изготавливается из материалов с высокой проводимостью тепла, благодаря чему он быстро нагревается. Максимальная температура некоторых инструментов способна достигнуть 450 градусов.

Паяльники можно найти в арсенале многих мастеров. С помощью этого инструмента производят пайку различных электродеталей, соединяют провода. Его используют для:

• ремонта деталей, выполненных из пластика;
• восстановления радиаторов и бамперов;
• ремонта металлической посуды, различных деталей;
• работы с инженерными коммуникациями;
• наладки бытовой техники, компьютеров и электроники.

Производители предлагают множество видов паяльников: от маломощных бюджетных вариаций для редкого домашнего использования до профессиональных решений с набором различных дополнительных опций. Устройства классифицируются по многим признакам, например по конструкции.

1. Стержневые. Это классический тип инструмента. Визуально его конструкция представляет собой стержень с закрепленным рабочим органом и рукоятью.
2. Пистолетные. Такие решения имеют изогнутую рукоять – у большинства моделей она расположена под прямым углом относительно рабочей части.
3. В виде паяльных станций. Это сложное устройство, включающее рабочий инструмент, соединенный с управляющим блоком. Такие станции различаются по принципу функционирования. Они бывают инфракрасными и цифровыми. Производители также предлагают термовоздушный аппарат для пайки. Все модели обеспечивают точную поддержку температуры нагрева стержня.

Паяльники также классифицируют по принципу нагрева.

У этих видов приборов электрический ток проходит через спираль, выполненную из нихрома. В результате происходит ее разогрев. Производители предлагают простые нихромовые паяльники, а также устройства с возможностью регулировки температуры наконечника. Они оснащаются датчиком, который при достижении рабочей температуры подает сигнал для отключения спирали.

Нихромовые аппараты, судя по откликам владельцев, стоят недорого по сравнению с другими видами паяльников. Они отличаются механической устойчивостью и удобством в работе. К недостаткам относят продолжительный разогрев спирали и ее быстрое «перегорание» при интенсивной эксплуатации.

В этих устройствах в качестве нагревательного элемента выступает стержень, выполненный из керамики. Его разогрев происходит от напряжения подводимых контактов. В отличие от нихромовых керамические паяльники считаются усовершенствованными. К их достоинствам относят:

• быстрый нагрев;
• долговечность конструкции (при условии соблюдения правил пользования);
• возможность интенсивной эксплуатации без рисков перегрева керамического нагревателя;
• регулировку мощности.

Недостатки керамического инструмента заключаются в слабой устойчивости к механическим и силовым воздействиям – при небрежном обращении, ударах или падениях оборудование быстро выходит из строя.

Эта разновидность паяльников относится к отдельной группе. Импульсные устройства работают по одной схеме: нагрев их жала происходит в момент нажатия пусковой кнопки и продолжается при удержании. При этом стержень быстро достигает максимальной температуры – на весь процесс уходит несколько секунд. При завершении работы кнопка отпускается, после чего происходит остывание наконечника.

Из-за необходимости постоянного удерживания пусковой кнопки импульсные аппараты для пайки неудобны в работе – это их главный недостаток. Из-за этого минуса такие модели нецелесообразно использовать в профессиональных мастерских.

К преимуществам импульсных инструментов относят их высокий КПД, возможность спаивать крупные и мелкие металлические детали.

Такие устройства независимы от сети 220 В. Они работают от батареек или аккумулятора. Беспроводное оборудование часто используют при необходимости работы в полевых условиях, а также при отсутствии электричества. К их преимуществам относят:

• мобильность;
• небольшие габариты и маленький вес;
• быстрое нагревание жала.

Эти виды паяльников отличаются технологичностью. Они обладают лучшими техническими характеристиками и эксплуатационными качествами по сравнению с другими типами ручного инструмента.

Нагрев наконечника аппарата происходит за счет индукторной катушки. При включении устройства жало с ферромагнитной оболочкой создает магнитное поле, благодаря чему сердечник нагревается и передает тепловую энергию стержню.

Плюсы индукционных аппаратов заключаются в:

• автоматической поддержке инструментом заданной температуры (без включения в конструкцию терморегуляторов и других датчиков);
• экономном потреблении энергоресурсов (рациональный расход обеспечивает нагрев не всего объема стержня, а лишь его поверхностного слоя);
• равномерном распределении тепловой энергии по наконечнику;
• быстрой и простой замене наконечника.

Такой аппарат выглядит как аккумуляторный инструмент. Портативные паяльники имеют маленькие размеры, из-за чего с их помощью не удастся соединить крупногабаритные детали. Мини-паяльники питаются от USB-разъема (например, от автомобильного прикуривателя, персонального компьютера или ноутбука). Они предназначены для припаивания мелких деталей, проводков, точечной пайки. Для удобной работы их оснащают тонкими, но при этом прочными жалами. Преимущества портативных аппаратов заключаются в их мобильности, компактности и быстром разогреве жала.

Среди всех видов паяльников стоит выделить газовые. Это автономные устройства, которые нагреваются от пламени газа. В их конструкцию входит газовый баллон, который можно легко заправить самостоятельно. Производители предлагают несколько видов таких моделей. Самые распространенные – с возможностью снятия рабочего наконечника. При удалении жала инструмент преобразуется из паяльника в газовую горелку.

В отдельную группу выделяют паяльники с вакуумным отсосом олова. Эти устройства удобны при необходимости удаления следов припоя с печатных плат. Такие инструменты выглядят как обычные стержневые аппараты. Их главная конструктивная особенность – наличие в наконечнике продольного сквозного отверстия. Оно предназначено для всасывания расплавленного припоя в специальную емкость.

Производители также предлагают паяльники с подачей припоя. Они бывают электрическими или газовыми, обладают теми же функциями, что и другие виды аппаратов для пайки. Их отличие в конструкции – дополнительное устройство, при необходимости обеспечивающее подачу припоя. Благодаря такой особенности значительно облегчается пайка и отпадает необходимость в держателях. У этих моделей предусмотрена удобная система, регулирующая расход припоя.

В продаже также изредка встречаются детские паяльники для начинающих маленьких мастеров. Они отличаются слабой мощностью, бывают электрическими, импульсными или на аккумуляторной батарее.

При составлении рейтинга востребованных паяльников учитываются их технические характеристики, функциональность, удобство в применении, соотношение стоимости и качества сборки. При добавлении оборудования в ТОП также учитывались отзывы потребителей.

Бюджетный аппарат китайской сборки. Мощность оборудования составляет 60 Вт, время для полного разогрева – 3 минуты. Конусообразное жало выполнено из меди, имеет защитное покрытие. Модель электропаяльника предназначена для соединения проводов, пайки плат.

Электрический паяльник 220 В с мощностью 40 Вт. Предназначен для монтажа и демонтажа радиокомпонентов. Подходит для любительского и профессионального использования.

Японский паяльник с керамическим нагревательным элементом с терморезистором. Оборудован светодиодным индикатором. В комплектации идут сменные жала модификации RX-2RT.

Импульсный электропаяльник с керамическим жалом, предназначенный для использования в быту. Оборудован регулятором мощности, эргономичной рукояткой с прорезиненными вставками.

Паяльник с пониженным напряжением питания 12 вольт. Имеет керамический нагреватель. Минимальная температура нагрева – 420°C, максимальная – 450°C.

К популярным моделям также относят следующие: Dayrex-21 621534, Dremel VersaTip (2000-6) (газовая модель), Topex 44e005.

Приобретая паяльник для дома или мастерской, нужно учитывать его важные технические характеристики: температуру и мощность. Немаловажным критерием считаются условия эксплуатации и личные требования пользователя. Например, для проведения работ при отсутствии электричества подойдут автономные газовые или аккумуляторные модели. Инфракрасные устройства и станции с воздушным нагревом лучше выбрать для пайки электронных деталей телефонов, компьютеров, различной бытовой техники.

Параметр подбирается в соответствии с видом работ, которые предстоит выполнять. Для пайки пластиковых деталей, сантехнических полипропиленовых труб или для восстановления изделий ПВХ подойдут приборы с небольшой мощностью – до 25 Вт. С их помощью также можно производить пайку электронных деталей. Большинство видов бытовых задач можно решить, используя аппараты с мощностью от 25 до 40 Вт.

Для спаивания или лужения толстых кабелей или лужения проводов потребуется оборудование 40–60 Вт. Для пайки массивных металлических деталей нужно взять мощный аппарат – не менее 100 Вт.

К выбору мощности аппарата нужно подойти ответственно. При использовании неподходящего инструмента можно сжечь детали при первом же прикосновении жала.

Это функция, позволяющая устанавливать оптимальную температуру для конкретных видов работ с ее автоматизированным поддержанием. Оборудование с регулятором температуры чаще всего выбирают профессиональные пайщики. Лучшими считаются модели с возможностью точной установки температуры, а не выставления минимальных или максимальных значений.

Преимущества аппаратов с температурным регулятором заключаются в:

• более удобной работе;
• обеспечении высокой скорости и качества пайки;
• отсутствии необходимости смены прибора при выполнении задач, требующих различных температурных значений.

В некоторых моделях паяльников может быть предусмотрена функция изменения мощности. В них используется диммер.

При покупке следует обращать внимание, из какого материала выполнен наконечник. У большинства моделей жало изготавливается из меди. К преимуществам медного стержня относят его хорошую теплопроводность и теплоемкость. При необходимости медные жала легко затачиваются или сплющиваются при ударе молотком. Недостатки таких наконечников – чрезмерная мягкость и низкая термоустойчивость. Из-за окисления они требуют частой зачистки, в результате которой быстро укорачиваются и истончаются.

Наиболее долговечными считаются жала с никелевым покрытием. В процессе работы они не окисляются, благодаря чему им не требуется частая зачистка. Стержни с покрытием «боятся» перегревов и требуют аккуратного обращения – в этом заключаются их основные минусы.

Производители также предлагают модели с керамическими жалами. Они обладают хорошей теплоемкостью и теплопроводностью, не подвержены коррозии, не слишком требовательны в уходе.

Помимо материала, важна также форма жала. Наконечники бывают тонкими в виде иглы или отвертки, конусообразными или со скошенным краем. Форма выбирается в соответствии с видами выполняемых работ. Универсальными считаются наконечники в виде отвертки – они подойдут для большинства видов пайки.

Выбирая паяльник, нужно обратить внимание на форму рукояти и материал, из которого она изготовлена. У удобного в работе инструмента ручка имеет надежную защиту от перегрева. Лучшими считаются модели, рукояти которых выполнены из древесины. Распространены также эбонитовые держатели, но они обладают большой массой, из-за чего неудобны в работе. Самые ненадежные ручки – пластиковые. Они быстро греются, а при высоких температурах могут плавиться.

Обращать внимание также нужно на шнур. Он должен быть гибким и иметь оптимальную длину для подсоединения к розетке без сетевых удлинителей. Надежными считаются шнуры с двойной изоляцией и литой герметичной вилкой.

Качественные модели паяльников поставляются в кейсах или специальных футлярах. Такие чехлы обеспечивают удобное хранение и безопасную транспортировку аппарата.

Чтобы выполнить качественную пайку, нужно правильно подобрать не только инструмент, но и расходные материалы. К таковым относят:

• паяльную пасту;
• флюс;
• припой.

При пайке деталей аппаратами небольшой или средней мощности (от 20 до 60 Вт) подойдут активные или нейтральные флюсы. Первые способствуют снятию окислов, благодаря чему рабочий процесс происходит быстрее и легче. После пайки остатки активного флюса требуется тщательно удалять. Особенность нейтральных составов заключается в их взаимодействии с припоем. К самым популярным неактивным флюсам относят канифоль. При проведении высокотемпературной пайки лучше всего выбрать порошковые флюсы, которые сохраняют заявленные производителем свойства при воздействии температуры в 700–900°C.

Применение паст актуально при поверхностной фиксации электронных элементов пайкой на печатных платах. Большинство видов таких составов предназначено для нанесения на места пайки и последующего воздействия газовой горелкой.

Перед использованием паяльника в первую очередь нужно выполнить подготовку места. Работать нужно при хорошем освещении (не менее 500 люкс) и обеспечении притока свежего воздуха в помещение. Некоторые расходные материалы при нагревании выделяют токсические вещества, способные оседать на станках органов дыхания. Для снижения негативного воздействия на здоровье обеспечение выветривания рабочих составов обязательно.

Подготовка проводов к пайке – основные правила:

• подготовка поверхности металлических проводников путем устранения оксидной пленки с помощью строительного резака или наждачной бумаги;
• удаление ПВХ-трубок с кабелей производится путем протаскивания нагретого жала по их поверхности;
• обезжиривание поверхности с использованием мягкой салфетки и уайт-спирита.

Подготовительные мероприятия относятся только к проводам, что уже использовались ранее. У новых кабелей отсутствует оксидная оболочка, благодаря чему можно сразу же приступать к их пайке.

Весь процесс подразделяется на несколько этапов:

• формирование плотной скрутки проводов;
• обработка образованного сростка флюсом;
• набор припоя на наконечник и пайка скрутка (участок необходимо прогревать до полного растекания состава);
• устранение остатков кислотного флюса с использованием губки или влажной тряпки (производится после полного остывания припоя);
• сушка проводников;
• изолирование полученного соединения.

Паяльник – не единственный аппарат, применяемый для соединения различных деталей в домашних условиях. Использовать вместо него можно бензиновые или газовые горелки. Их можно применять для плавления воска, производить с их помощью соединение проводов и других контактов. Однако из-за широкого потока пламени они будут неудобны при работе с электронными платами и микросхемами. Заменить паяльник также можно термофеном. Он отличается узконаправленным термическим потоком.

Некоторые домашние мастера для соединения проводков используют разогретый утюг. С его помощью раскаляют толстую медную проволоку, служащую аналогом наконечника паяльника. Такие способы больше всего подойдут для одноразовой пайки.

О том, как правильно паять провода, вы можете узнать из видео ниже.