Как сделать паяльную станцию своими руками?

Пайка обеспечивает высокую механическую прочность соединения и надёжный электрический контакт. Обычно для пайки пользуются ручным инструментом «паяльник». Он прост и дёшев, но в обращении требует своеобразных навыков. Главный недостаток примитивного паяльника – то, что с его помощью непросто поддерживать желаемую температуру пайки.

От точности поддержания температуры зависят прочность и качество паяного соединения. Для решения проблемы применяются так называемые «паяльные станции». Это более сложные приборы, позволяющие не только точно поддерживать температуру, но и производить дозированный нагрев отдельных частей. И такой прибор можно сделать своими руками!

Паяльная станция является не слишком сложным, но всё-таки радиоэлектронным устройством. Для её изготовления своими руками понадобятся стандартные приборы и материалы:

• электротехнические провода;
• изолента;
• инструменты для обработки пластмассы;
• паяльник с комплектом принадлежностей.

Задавшись целью собрать паяльную станцию, мастер обычно использует то, что оказалось под рукой. Так как ключевым элементом является собственно паяльник, обычно приобретают готовое изделие. Хорошая паяльная станция может быть собрана своими руками на базе широко распространённых и недорогих паяльников стандарта «Т12».

Простейший блок управления содержит устройство, измеряющее температуру жала паяльника. Требуемый режим устанавливается простым поворотом ручки терморегулятора. «Аналоговая» станция очень проста и компактна.

Обычно регулятор делают по простейшей схеме с симисторным управлением. Эти схемы широко известны и отличаются крайней дешевизной и простотой. Но с их помощью нельзя точно установить температуру. Хорошие схемы регуляторов получаются на основе аналоговых компараторов. При этом управление нагрузкой обычно осуществляется широтно-импульсной модуляцией.

Необычную схему регулятора можно сделать из старого компьютерного блока питания. Импульсные источники питания уже содержат аналоговый компаратор (он используется для поддержания заданного напряжения на выходе). Можно найти компаратору нетрадиционное применение, собрав аналоговую паяльную станцию.

Так как цифровая станция обладает многочисленными регулировками и возможностями, для ввода информации используется кнопочная клавиатура.

Для навигации по экранному меню используется круглая рукоятка, которую можно свободно вращать в любом направлении на неограниченное число оборотов. При этом меняется вид экрана и можно выбрать нужный пункт меню. Иногда такую рукоятку называют «транскодер», но это неправильный термин, правильно «энкодер».

Несложным и интересным является сборка паяльной станции из готовых китайских модулей. Например, можно купить отдельно пару паяльников хорошего качества, отдельно приобрести блок питания и отдельно собрать модуль управления из готовых, уже настроенных блоков.

Неотъемлемым элементом паяльной станции является термометр. Обычно он спрятан в паяльнике или фене и служит лишь для автоматической регулировки. Но хорошей идеей является вывести термометр на индикатор паяльной станции. Это позволит быстро оценить реальную температуру в точке монтажа.

Нагрев бесконтактный, с помощью ИК-излучения. Это значительно упрощает пайку обычным паяльником, поскольку не приходится ждать, пока жало прогреет всю область пайки.

В качестве источников питания используют любые блоки, оказавшиеся доступными. Многие китайские модули позволяют использовать широкий диапазон напряжений, что облегчает выбор блока питания. Так, питание паяльной станции с импульсным источником можно осуществлять даже из автомобильного прикуривателя.

Название данного класса паяльных станций ясно указывает на то, что разогрев места пайки производится прямым приложением (физическим контактом) паяльного жала. Несмотря на то что внешне такой инструмент выглядит как обычный паяльник, контактная паяльная станция имеет важные отличия от простого электроинструмента.

В первую очередь, паяльная станция обеспечивает поддержание стабильной заданной температуры в точке пайки. Это возможно благодаря тому, что нагревательный элемент паяльника также содержит датчик температуры. Даже самая простая и бюджетная станция контактного типа значительно облегчает работу.

Очень необычно выглядит станция в корпусе старой автомагнитолы.

В качестве паяльника лучше всего взять готовый паяльник, рассчитанный на установку жал стандарта «Т12». Такие паяльники недороги, паяльные жала выпускаются в очень широком ассортименте. Хорошей идеей будет приобрести сразу несколько паяльников, это позволит быстро менять инструмент при работе.

Важно определиться, какой тип датчика температуры применяется в вашем экземпляре паяльника. Массово встречаются два типа:

• термосопротивление;
• термопара.

От типа датчика зависит, какой именно блок управления надо купить. Если датчик будет неправильного типа, блок управления не сможет поддерживать заданную температуру. Электропитание большинства паяльных станций стандартно и осуществляется постоянным током 24 В. Для изготовления самоделки вполне подойдёт блок питания ноутбука — его напряжения 19 В обычно вполне достаточно.

Под «бесконтактными станциями» подразумеваются инструменты, которые позволяют нагревать место паяного соединения без физического контакта с нагревателем. Наиболее распространёнными видами инструмента для бесконтактного нагрева являются термофены. Устроены они примерно так же, как привычные фены для волос. Важным отличием является наличие комплекта сменных насадок. Это позволяет точно дозировать и направлять поток раскалённого воздуха.

Обязательным элементом конструкции паяльного фена является возможность регулировки силы воздушного потока. Это требуется для установления оптимального напора воздуха. Слишком сильный поток может попросту сдувать детали. Слишком слабый не обеспечит должного нагрева.

В профессиональной работе обычно применяют термофены компрессорного типа. Воздушный насос у них расположен в корпусе паяльной станции. Такие аппараты удобны, но громоздки и дороги. Для изготовления самодельной бесконтактной станции лучше купить недорогой паяльный фен вентиляторного типа. Модули управления также доступны и дёшевы, а электричество можно получить от блока питания для ноутбука.

Другой разновидностью бесконтактных паяльных станций являются устройства инфракрасного нагрева. Такие станции незаменимы при пайке многослойных печатных плат. Важная роль инфракрасного нагревателя — общий подогрев зоны пайки. При правильном нагреве зоны облегчается дальнейшая работа с обычным паяльником контактного типа.

Но энтузиасты делают нагреватели бесконтактных станций даже из старых утюгов и мощных галогенных ламп.

Все паяльные станции позволяют автоматически поддерживать заданную температуру в точке пайки. Тем не менее зачастую выделяют особый класс «автоматических станций». Автоматическая паяльная станция имеет широкие возможности по полностью автоматизированному поддержанию не просто заданной температуры. Такой аппарат может по заданной программе изменять температуру нагреваемой области в соответствии с одним из нескольких запрограммированных «термопрофилей».

Это позволяет выполнять автоматизированную пайку деталей с применением «паяльной пасты» в строгом соответствии с рекомендациями производителей радиодеталей. Автоматическую паяльную станцию можно сделать в виде «паяльной печки». В качестве основы подойдёт недорогая кухонная печь небольшого объёма. Для точного контроля температуры внутри печи монтируются датчики (обычно используют термопары).

В результате получим вполне профессиональный аппарат. Заводские аналоги такой автоматической паяльной станции не только дороги, но и дефицитны. Термопечь, изготовленная своими руками, не только поможет при пайке, но и порадует кулинаров тем, что позволит очень точно выдерживать нужную температуру при готовке.

При работе с любым оборудованием для пайки всегда следует соблюдать технику безопасности при производстве паяльных работ. Факторами риска при пайке являются высокая температура и ядовитые испарения. Припои широкого применения плавятся при температуре от 250 до 430°С. Если не соблюдать осторожность, можно получить тяжёлые ожоги. Если используется фен, необходимо следить, чтобы поток раскалённого воздуха не был направлен на легкоплавкие или легковоспламеняющиеся предметы.

Несмотря на то что в современной электронике повсеместно применяются припои с пониженным содержанием свинца, при пайке всё равно выделяются ядовитые испарения.

Следует следить за качеством вентиляции (а лучше всего работать под вытяжкой). Не следует также забывать, что паяльная станция является электроприбором, который питается от бытовой сети 220 В. Соблюдайте общепринятые правила электробезопасности.

Паяльная станция значительно облегчает работу радиомонтажника, поэтому можно смело рекомендовать её применение при любых видах работ. С помощью термофена удобно производить демонтаж деталей. Паяльный агрегат с нижним подогревом просто незаменим при ремонте сложной аппаратуры.

Современный рынок электронных компонентов и полуфабрикатов вполне позволяет сделать паяльную станцию своими руками. Для начала вполне достаточно собрать из покупных заготовок простой прибор с паяльником контактного типа. Вопреки распространённому мнению, что проще собрать в одном агрегате паяльный комплекс из фена и контроллера паяльников, лучше всё-таки сделать паяльную станцию с феном в виде отдельного аппарата.

Сборка паяльного аппарата в виде отдельных приборов позволит рационально распределить материальные затраты. Кроме того, отдельные приборы можно разместить на столе более удобным образом. В случае поломки мастер не лишится всех инструментов разом.

О том, как сделать паяльную станцию своими руками, смотрите далее.