Автомобильный паяльник 12 вольт своими руками. Как сделать паяльник своими руками. Самодельный паяльник: схема. Строение и принцип работы

Назначение паяльника известно даже людям, далёким от электрики. Говорить о тех, кто в этой сфере работает и вовсе не приходится – для них это просто незаменимый помощник. И рынок, с учётом этого, предоставляет огромное количество приборов, отличающихся по множеству параметров. Но не во всех случаях тратиться целесообразно, ведь можно сделать полноценный паяльник своими руками, не обладая какими-то специфическими знаниями.

Самодельный паяльник

Покупать паяльник имеет смысл, если работать им приходиться постоянно, или как минимум довольно часто. Но если это инструмент, который бо́льшую часть времени пылится на полке, то тратиться особого смысла нет. Тем более что вполне можно самостоятельно сделать полноценный аппарат необходимой мощности, учитывая вероятные потребности.

Безусловно, для того, чтобы знать, как сделать паяльник своими руками, нужно понимать его устройство и принцип работы. Ведь несмотря на внешнюю простоту, есть некоторые нюансы, которые предпочтительнее знать прежде, чем приступать к работе.

Строение и принцип работы

Паяльники имеют крайне простое устройство: медный стержень, взаимодействующий с нагревательным элементом, помещены в своего рода трубку, выполняющую роль корпуса. К нагревателю подсоединяется термостойкий питающий провод. И всю конструкцию завершает ручка из материала с малой теплопроводностью.

Под действием электрического тока нагревательный элемент (к примеру, нихромовая спираль) передаёт тепловую энергию на медный стержень, называемый жалом. Жало, имея высокую теплопроводность, нагревается, что позволяет производить пайку.

Зная, как устроен паяльник, вполне можно сделать его своими руками. Причём реализовать эту идею разными способами, учитывая потребности в отдельно взятой ситуации.

Паяльник на 220 вольт на резисторе

Вариант с напряжением 220 В, в первую очередь, хорош тем, что не требует поиска блока питания. При этом в зависимости от конкретных нужд его мощность можно сделать разной, что позволяет создать электропаяльник своими руками как для пайки мелкой техники, так и молотковый для запайки баков, кастрюль и прочей металлической утвари.

Для начала нужно приготовить части, которые потребуются в процессе изготовления паяльника :

В зависимости от того, какие работы рассчитано выполнять в будущем сделанным паяльником, нужно выбирать его мощность. А уже исходя из этих данных необходимо проводить расчёты.

Здесь стоит вспомнить школьный курс физики, а в частности формулу мощности и закон Ома. Для упрощения расчёта предполагается взять за пример резистор на 100 Ом. Учитывая, что ток будет 2,2 А, при использовании подобного резистора паяльник станет потреблять 484 ватта, а это, конечно, чересчур много. Следовательно, необходимо напряжение снизить. Поможет в этом гасящее сопротивление на 300 Ом и конденсатор 10 мкФ до 300 В. Таким образом получится в четыре раза снизить ток, т. е. примерно до 0,5 ампера, что позволит получить напряжение на резисторе в 55 В.

Когда необходимые расчёты выполнены, можно перейти непосредственно к решению вопроса как сделать паяльник в домашних условиях, т. е. к его механической сборке.

Здесь главное правильно расположить жало в резисторе. Для того чтобы надёжно его зафиксировать и уменьшить зазор между медным прутом и резистором, следует залить его силикатным клеем. Это также поможет защитить деталь от вероятности появления в процессе работы трещин.

Для усиления изоляции в местах соединения проводов и нагревательного элемента лучше дополнительно намотать асбестовую нить . Нелишним будет использование для этих целей дополнительно и керамической втулки. Всё это сделает самодельный паяльник более безопасным и надёжным.

Теперь остаётся полученную конструкцию поместить в подходящую железную трубку, на которую насаживается ручка из дерева или текстолита. В отверстие ручки пропускается провод как в классическом паяльнике для подключения к сети питания.

Маломощный минипаяльник из ручки

Довольно часто использование мощных моделей неудобно и нецелесообразно. Особенное это касается работ, проводимых при ремонте мелкой бытовой техники, пайки smd и других чувствительных к высоким температурам элементов. В таких случаях очень кстати пригодится низковольтный, небольшой, лёгкий и удобный паяльник с тонким жалом. И здесь нелишним будет знать, как сделать мини паяльник своими руками, ведь предполагаемые затраты в таком случае будут куда меньше, нежели в случае покупки заводской модели.

Как обычно, всё начинается с подготовки деталей и частей, который потребуются в процессе работы.

Медная проволока диаметром около 1 миллиметра.
Ненужная шариковая ручка, исполняющая роль корпуса.
Небольшой кусок текстолита размерами 30 на 10 миллиметров.
Немного стальной проволоки диаметром 0,8 миллиметра.
Так как паяльник из резистора, то используется резистор на 5–10 Ом.

Первым делом подготавливается сам резистор. Для этого необходимо очистить его от краски. Сделать это можно по-разному: просто соскрести её ножом, подключить питание и дать прогреться, после чего снять краску или стереть её растворителем. После этого удаляется одна из ножек, а в этом месте аккуратно высверливается отверстие сверлом в 1 мм, как раз чтобы вошла подготовленная медная проволока. При этом особое внимание стоит обращать на то, чтобы она не касалась корпуса резистора. Поэтому стоит отверстие обработать чуть большим сверлом – раззенковать.

На обрабатываемой стороне резистора, на самой чашечке, делается небольшой пропил, куда впоследствии должна лечь петля токовода. Его же делают из стальной проволоки, изогнув таким образом, чтобы получилась петля, которая и будет ложиться в выпиленную канавку-пропил.

Теперь берётся кусочек текстолита, которые выпиливается таким образом, чтобы один его конец хорошо входил в корпус шариковой ручки. Здесь же с двух сторон напаиваются контакты, к которым впоследствии будут подсоединены питающие провода. Другая сторона текстолитовой пластины делается чуть шире, чтобы не входить в корпус ручки. Здесь также напаиваются контакты, к которым будут подсоединяться токоведущие части от резистора. Внешне полученная заготовка напоминает своеобразную букву «Т» примерно как на рисунке:

Теперь все детали нужно собрать. Проволока с петлёй размещается в соответствующий паз на транзисторе, её концы припаиваются к контактам на текстолитовой пластинке.

В отверстие транзистора вставляют медное жало . При этом нелишним будет сделать защиту из слюды или подобного материала, чтобы в процессе нагрева жала, не повредился сам резистор.

В корпус от шариковой ручки пропускают провода, которые припаивают к контактам с тонкой стороны текстолитовой пластинки – это будет питание. Саму же пластинку после этого также располагают в корпусе ручки.

Когда основа паяльника из резистора своими руками собрана, стоит подумать о питании. Для этого подойдёт блок питания напряжением до 15 вольт. Хотя лучше всего использовать 9–12 В – это оптимальное для работы подобного прибора напряжение.

Как можно заметить, имея минимальное количество материалов, которые без труда найдутся практически в каждом доме, можно сделать отличный и безопасный самодельный паяльник на 12 вольт, не обладая высокими познаниями в электрике и электронике.

Автономный прибор на аккумуляторе

Кому часто приходиться работать «в поле» знают, что наличие розетки, куда можно подключить стационарный паяльник, далеко не всегда имеет место. Следовательно, нелишним будет иметь в запасе автономный его налог. Конечно, производить пайку, требующую мощной модели, не получится, но большинство работ всё же выполнить такой микропаяльник способен. Поэтому вполне целесообразно сделать аккумуляторный паяльник своими руками, чтобы упростить работу в ряде случаев.

Почти все детали, входящие в состав беспроводной модели паяльника, найдутся почти в каждом доме. Поэтому перед началом работы нужно подготовить :

Когда всё готово, можно приступать непосредственно к сборке паяльника. И для начала нужно сделать нагревающий элемент: нихромовую нить необходимо намотать на подготовленную медную проволоку диаметром 2 мм в виде спирали. При этом длину придётся определять опытным путём. Так, нагрев спирали должен достигать температуры от 300 до 450 градусов Цельсия.

Теперь на эту же проволоку нужно надеть кусочек термостойкой трубки и уже на неё намотать отмеренную нихромовую нить. На её концы одеваются трубки меньшего размера, после чего на всю получившуюся конструкцию надевают трубку самого большого диаметра. Теперь медную проволоку, находящуюся внутри, можно аккуратно вынуть.

Полученный нагревательный элемент остаётся поместить в отрезанный подходящего размера кусочек антенны. Сюда же вставляется жало и закрепляется с помощью самореза.

В общем-то, вся основа уже готова. Остаётся лишь припаять к спирали провода для питания и поместить всё в корпус.

Для того чтобы предотвратить возгорание, между трубкой с нагревающим элементом и корпусом необходимо вставить кусочек какого-либо негорючего материала .

В итоге получился дешёвый, надёжный и удобный инструмент из подручных средств для пайки в полевых условиях.

А сегодня пришло время обзора низковольтного. Согласно руководству по эксплуатации производителя S-Line , мини электропаяльник ZD-20A с напряжением питания 12 вольт и мощностью 8 ватт предназначен для монтажной пайки оловянно - свинцовыми припоями элементов радиоэлектронной аппаратуры. Для питания следует применять переменное напряжение. Класс защиты второй, рабочая температура паяльного жала 250-400 градусов, время разогрева 3-5 минут. Во избежание перегрева рекомендуется через каждые 3-4 часа работы отключать его на 15-20 минут для охлаждения. И наконец, во избежание летального исхода всякий ремонт производить в специализированной мастерской.

Давно уже посматривал в сторону этого паяльника. Ещё в прошлом году собирая блок питания, нашёл место на лицевой панели для установки разъёма RCA, по простому «тюльпана», для его подключения. И вот, в прошедшие выходные, решив, что «смотрины» затянулись, пошёл и купил. Заплатил 140 рублей. Сразу скажу, что упаковка с паяльником симпатичная - приятно взять в руки. Из внутреннего содержимого это собственно сам паяльник и инструкция по эксплуатации. Инструкция сделана одна сразу на весь ассортимент выпускаемых фирмой паяльников. Паяльник имеет длину в 156 мм, наибольший диаметр составляет 16 мм, длина наконечника жала 12 мм, диаметр 0,5 мм. На пластмассовую ручку, в месте хвата пальцами, дополнительно одет кожух из материала низкой теплопроводности. Кабель подачи питания состоит из двух самостоятельных проводов в общей полихлорвиниловой оболочке. В руке паяльник удобно держать между большим и указательным пальцами, поддерживая снизу средним, как авторучку. Он и весит как гелиевая авторучка.

Интересовавшее меня сопротивление спирали нагревательного элемента оказалось 104 Ом.

После подключения к блоку питания и установки напряжения в 12 вольт, стал известен более интересный параметр - токопотребление, которое составило 480 мА. Теперь можно узнать истинную мощность данного конкретного паяльника:

P = U x I , Р = 12 В х 0,48 А = 5,76 Вт

Теперь не будет лишним узнать до скольких градусов вообще и за сколько минут сможет нагреться жало паяльника.

В течении трёх минут нагрев жала осуществлялся довольно интенсивно и без труда достиг отметки в 240 градусов.

рекомендовано было переменное напряжение
для пайки смд компонентов этого будет вполне достаточно, скажу даже, что больше и не нужно
если нужно, то стоит чуть поднять напряжение питания, будет и 270 и 300 градусов.

Установил на провода паяльника штекер и попытался «познакомиться поближе» с нагревательным элементом. Незамысловатое (двойной «прикус» кусачками) крепление нагревательного элемента внутри кожуха однозначно огорчило. Далее вскрытие продолжать не стал. Единственным выявленным недостатком является способ крепления нагревательного элемента, который затруднит разборку паяльника в случае необходимости его ремонта или производства доработки.

Паяльник занял своё рабочее место. Есть платка запаянная стандартным по размерам паяльником, аккуратно это сделать тогда не получилось, достал и опробовал на ней работу паяльника - мини.

Видео

Сценарий «кино» незамысловатый, главное тут другое: сразу видно, что этот паяльник здесь к месту, везде жало наконечника «подлезет», обзор компонента не заслонит, не перегреет его, с места не сдвинет. В прилагаемом архиве инструкция на паяльники серии ZD/ TLW, WD. В общем покупкой доволен, даже появилось настроение допаять показанную плату металлодетектора «Эльдорадо». Ранее хотел сделать низковольтный паяльник самостоятельно, но правильно сделал, что купил и Вам этого желаю, Babay.

Собрать паяльник своими руками домашних (и не только) мастеров побуждают прежде всего экономические соображения. Простой паяльник на 220 В для обычных мелких спаечных работ лучше, конечно, купить. Однако и его возможно доработать, не разбирая, чтобы продлить жизнь жала. Но вот «топор» на 150-200 Вт, которым можно паять металлические водопроводные трубы, стоит уже не 4,25, а вдесятеро больше. И не советских рублей, а вечнозеленых условных единиц. Та же проблема возникает, если паять нужно вне доступности электросети от автомобильных 12 В или карманного литий-ионного аккумулятора. Как самостоятельно сделать паяльник на такие случаи, и не только на такие, рассматривается в сегодняшней публикации.

Что такое smd

Sub Micro Devises, сверхминиатюрные устройства. Наглядно можно увидеть smd, открыв мобильный телефон, смартфон, планшет или компьютер. По технологии smd малюсенькие (возможно, меньше среза спички) компоненты без проволочных выводов монтируются пайкой на контактные площадки, по терминологии smd называемые полигонами. Полигон может быть с тепловым барьером, предотвращающим растекание тепла по дорожкам печатной платы. Тут опасность не только и не столько в возможности отслоения дорожек – от нагрева может порваться пистон, соединяющий слои монтажа, что приведет устройство в полную негодность.

Паяльник для smd должен быть не только микромощным, до 10 Вт. Запас тепла в его жале не должен превышать того, который может выдержать паяемая деталь. Но долгая пайка слишком холодным паяльником еще более опасна: припой все не плавится, но деталюшка-то греется. А на режим пайки существенно влияет наружная температура, и тем больше, чем меньше мощность паяльника. Поэтому паяльники для smd выполняются либо с ограничением времени и/или величины теплоотдачи при пайке, либо в оперативной, на протяжении текущей технологической операции, регулировкой температуры жала. Причем держать ее нужно на 30-40 градусов выше температуры плавления припоя с точностью буквально до 5-10 градусов; это т. наз. допустимый температурный гистерезис жала. Этому очень мешает тепловая инерция самого паяльника, и основная задача при конструировании такового – добиться его возможно меньшей постоянной времени по теплу, см. далее.

Сделать паяльник в домашних условиях возможно для любой из указанных целей. В т.ч. и мощный для пайки стального либо медного водопровода, и достаточно точный мини для smd.

Примечание: вообще-то в паяльнике жало это рабочая (залуживаемая) часть его стержня. Но, поскольку стержни бывают и другие разные, будем для ясности считать весь стержень жалом. Если рабочая часть паяльника насаживается на стержень, она называется наконечником. Примем, что наконечник со стержнем это тоже жало.

Самый простой

Пока не будем вдаваться в сложности. Допустим, нам нужен обычный паяльник на 220В без затей. Идем выбирать и видим, разница в ценах достигает 10 и более раз. Разбираемся – почему. Первое: нагреватель, нихромовый или керамический. Последний (не «альтернативный»!) практически вечен, но, если паяльник уронить на твердый пол, может расколоться. Жало паяльников на керамике обязательно несменное – значит, надо покупать новый. А нихромовый нагреватель, если паяльник не забывать включенным на ночь, служит более 10 лет; при эпизодическом пользовании – свыше 20. И в крайнем случае его можно перемотать.

Разница в цене сократилась теперь до 3-4 раз, в чем еще дело? В жале. Никелированное из меди со специальными присадками мало растворяется припоем и очень медленно пригорает в обойме паяльника, но стоит дорого. Латунное или бронзовое хуже греется, и паять им smd нельзя – температурный гистерезис никак не удается вогнать в норму вследствие много худшей, чем у меди, теплопроводности материала. Красномедное жало и съедается припоем, и довольно быстро распухает от окиси меди, но зато дешевле.

Примечание: жало из электротехнической меди (отрезок обмоточного провода) для обычного паяльника непригодно – быстро растворяется и обгорает. Однако для smd такое жало самое то, его теплопроводность максимально возможная, а тепловая инерция и гистерезис минимальны. Правда, менять его придется часто, но жало-то со спичку или меньше.

С обгоранием и распуханием красномедного жала можно бороться просто аккуратностью: окончив работу и дав паяльнику остыть, жало вынимают, обколачивают от окисла, постукивая о край стола, а канал обоймы паяльника продувают. С растворением припоем хуже: часто подтачивать жало неудобно и оно быстро срабатывается.

Сделать жало для паяльника из обычной красной меди в разы более стойким к действию расплавленного припоя можно, не заточив его рабочий конец, а проковав до нужной формы. Холодная медь отлично куется обычным слесарным молотком на наковальне настольных тисков. У автора этой статьи в древнем советском ЭПЦН-25 кованое жало сидит уже более 20 лет, хотя в работе этот паяльник бывает если не каждый день, то уж точно каждую неделю.

Простой из резистора

Расчет

Самый простой паяльник можно сделать из проволочного резистора, это готовый нихромовый нагреватель. Рассчитать его также несложно: при рассеивании номинальной мощности в свободном пространстве проволочные резисторы греются до 210-250 градусов. С теплоотводом в виде жала «проволочник» держит долговременную перегрузку по мощности в 1,5-2 раза; температура жала при этом будет не ниже 300 градусов. Ее можно повысить до 400, дав перегрузку по мощности в 2,5-3 раза, но тогда после 1-1,5 час работы паяльнику нужно будет давать остыть.

Рассчитывают необходимое сопротивление резистора по формуле: R = (U^2)/(kP), где:

R – искомое сопротивление;

U – рабочее напряжение;

P – требуемая мощность;

k – указанный выше коэффициент перегрузки по мощности.

Напр., нужен паяльник на 220 В 100 Вт для пайки медных труб. Теплоотдача большая, поэтому берем k = 3. 220^2 = 48400. kP = 3*100 = 300. R = 48400/300 = 161,3… Ом. Берем резистор на 100 Вт 150 или 180 Ом, т.к. «проволочников» на 160 Ом не бывает, этот номинал из ряда на 5% допуск, а «проволочники» не точнее 10%.

Обратный случай: есть резистор на мощность p, какой мощности из него можно сделать паяльник? От какого напряжения его запитывать? Вспоминаем: P = U^2/R. Берем P = 2 p. U^2 = PR. Берем из этой величины квадратный корень, получаем рабочее напряжение. Напр., есть резистор 15 Вт 10 Ом. Мощность паяльника выходит до 30 Вт. Берем квадратный корень из 300 (30 Вт*10 Ом), получаем 17 В. От 12 В такой паяльник разовьет 14,4 Вт, можно паять мелочь легкоплавким припоем. От 24 В. От 24 В – 57,6 Вт. Перегрузка по мощности почти в 6 раз, но изредка и недолго спаять этим паяльником что-то большое возможно.

Изготовление

Как сделать паяльник из резистора, показано на рис. выше:

Подбираем подходящий резистор (поз. 1, см. также далее).
Готовим детали жала и крепеж к нему. Под кольцевую пружину надфилем выбирается канавка на стержне. Под болт (винт) и наконечник делаются резьбовые глухие отверстия, поз. 2.
Собираем стержень с наконечником в жало, поз.3.
Закрепляем жало в резисторе-нагревателе болтом (винтом) с широкой шайбой, поз. 4.
Крепим нагреватель с жалом к подходящей рукоятке любым удобным способом, поз. 5-7. Одно условие: термостойкость рукоятки не ниже 140 градусов, до такой температуры могут нагреваться выводы резистора.

Тонкости и нюансы

Описанный выше паяльник из резисторов на 5-20 Вт делали многие (в т.ч. и автор во дни пионерской молодости) и, попробовав, убеждались – работать им всерьез нельзя. Греется невыносимо долго, и паяет только мелочь тычком – слой керамики мешает теплопередаче от нихромовой спирали в жало. Именно поэтому нагреватели фабричных паяльников мотаются на слюдяные оправки – теплопроводность слюды на порядки выше. К сожалению, свернуть слюду в трубочку дома невозможно, да и мотать нихром 0,02-0,2 мм дело тоже не для каждого.

Но вот с паяльниками от 100 Вт (резисторы от 35-50 Вт) дело другое. Тепловой барьер из керамики в них относительно тоньше, слева на рис., а запас тепла в массивном жале на порядок больше, т.к. его объем растет по кубу размеров. Качественно пропаять стык медных труб 1/2″ 200 Вт паяльником из резистора вполне возможно. Особенно, если жало не сборное, а цельное кованое.

Примечание: проволочные резисторы выпускаются на мощность рассеяния до 160 Вт.

Только для паяльника надо искать резисторы старых типов ПЭ или ПЭВ (в центре на рис., в производстве до сих пор). Их изоляция остеклованная, выдерживает многократный нагрев до светло-красного без потери свойств, только темнеет, остывая. Керамика внутри чистая. А вот резисторы С5-35В (справа на рис.) крашеные, внутри тоже. Снять краску в канале полностью невозможно – керамика пористая. При нагреве краска обугливается и жало прикипает намертво.

Регулятор для паяльника

Пример с низковольтным паяльником из резистора приведен выше не зря. Резистор ПЭ (ПЭВ) из хлама или с железного базара чаще всего оказывается неподходящего номинала под наличное напряжение. В таком случае нужно делать регулятор мощности для паяльника. В наши дни это гораздо проще даже людям, имеющим об электронике самое смутное представление. Идеальный вариант – купить у китайцев (ну, Али Экспресс, а то как же) готовый универсальный регулятор напряжения и тока TC43200, см. рис. справа; стоит он недорого. Допустимое входное напряжение 5-36 В; выходное – 3-27 В при токе до 5 А. Напряжение и ток выставляются отдельно. Поэтому можно не только выставить нужное напряжение, но и регулировать мощность паяльника. Есть, напр., инструмент на 12 В 60 Вт, а сейчас нужно 25 Вт. Выставляем ток в 2,1 А, на паяльник пойдет 25,2 Вт и ни милливаттом больше.

Примечание: для использования с паяльником штатные многооборотные регуляторы TC43200 лучше заменить обычными потенциометрами с градуированными шкалами.

Импульсные

Многие предпочитают импульсные паяльники: они лучше подходят для микросхем и др. мелкой электроники (кроме smd, но см. и далее). В ждущем режиме жало импульсного паяльника или холодное, или немного подогревается. Паяют, нажав на кнопку пуска. Жало при этом быстро, за доли-единицы с, греется до рабочей температуры. Контролировать пайку очень удобно: растекся припой, выдавил из капли флюс – отпустил кнопку, жало так же быстро остыло. Нужно только успеть его убрать, чтобы не припаялось туда же. Опасность сжечь компонент, имея некоторый опыт, минимальна.

Типы и схемы

Импульсный разогрев жала паяльника возможен несколькими способами в зависимости от рода работы и требований к эргономике рабочего места. В любительских условиях, или мелкому ИП-одиночке импульсный паяльник удобнее и доступнее будет сделать по одной из след. схем:

С токоведущим жалом под током промышленной частоты;
С изолированным жалом и форсированным его разогревом;
С токоведущим жалом под током высокой частоты.

Электрические принципиальные схемы импульсных паяльников указанных типов приведены на рис: поз. 1 – с токоведущим жалом промышленной частоты; поз. 2 – с форсированным подогревом изолированного жала; поз. 3 и 4 – с токоведущим жалом высокой частоты. Далее мы разберем их особенности, достоинства, недостатки и способы реализации в домашних условиях.

50/60 Гц

Схема импульсного паяльника с жалом под током промышленной частоты наиболее проста, но это не единственное ее достоинство, и не главное. Потенциал на жале такого паяльника не превышает долей вольта, поэтому он безопасен для самых нежных микросхем. Пока не появились индукционные паяльники системы METCAL (см. далее), именно импульсниками промышленной частоты работала значительная часть монтажников на производстве электроники. Недостатки – громозкость, значительный вес и, как следствие, плохая эргономика: на смене длинее 4 час. работники уставали и начинали ошибаться. Но в любительском обиходе импульсных паяльников промышленной частоты до сих пор много: Зубр, Сигма (Sigma), Светозар и др.

Устройство импульсного паяльника на 50/60 Гц показано на поз. 1 и 2 рис. Видимо, ради экономии на издержках производства изготовители чаще всего применяют в них трансформаторы на сердечниках (магнитопроводах) типа П (поз 2), но это далеко не оптимальный вариант: чтобы паяльник паял как ЭПЦН-25, мощность трансформатора нужна 60-65 Вт. Вследствие большого поля рассеяния трансформатор на П-сердечнике в режиме КЗ сильно греется, а время разогрева жала доходит до 2-4 с.

Если П-сердечник заменить на ШЛ от 40 Вт с вторичной обмоткой из медной шины (поз. 3 и 4), то паяльник выдерживает часовую работу с интенсивностью 7-8 паек в минуту без недопустимого перегрева. Для работы в режиме периодических кратковременных КЗ число витков первичной обмотки увеличивают на 10-15% против расчетного. Данное исполнение выгодно и тем, что жало (медная проволока диаметром 1,2-2 мм) можно крепить непосредственно к выводам вторичной обмотки (поз. 5). Поскольку ее напряжение доли вольта, это еще увеличивает экономичность паяльника и удлиняет время его работы до перегрева.

С форсированным подогревом

Схема паяльника с форсированным подогревом особых пояснений не требует. В дежурном режиме нагреватель работает на четверти номинальной мощности, а при нажатии на пуск в него выбрасывается накопленная в батарее конденсаторов энергия. Отключая/подключая к батарее емкости, можно довольно грубо, но в допустимых пределах дозировать количество выделяемого жалом тепла. Достоинство – полное отсутствие наведенного потенциала на жале, если оно заземлено. Недостаток – на имеющихся в широкой продаже конденсаторах схема реализуема лишь для резисторных мини-паяльников, см. далее. Применяется в основном для эпизодических работ на не насыщенных компонентами платах гибридной сборки, smd + обычный печатный монтаж в сквозные пистоны.

На высокой частоте

Импульсные паяльники на повышенной или высокой частоте (десятки или сотни кГц) весьма экономичны: тепловая мощность на жале почти равна паспортной электрической инвертора (см. ниже). Также они компактны и легки, а их инверторы пригодны для питания резисторных мини-паяльников постоянного нагрева с изолированным жалом, см. далее. Нагрев жала до рабочей температуры – за доли с. В качестве регулятора мощности без доработок применим любой тиристорный регулятор напряжения 220 В. Могут быть запитаны постоянным напряжением 220 В.

Примечание: на мощность свыше ок. 50 Вт ВЧ импульсный паяльник делать не стоит. Хотя, напр. компьютерные ИПБ бывают мощностью до 350 Вт и более, но жало на такую мощность сделать практически невозможно – или не прогреется до рабочей температуры, или само расплавится.

Серьезный недостаток – на рабочих частотах сказывается влияние собственной индуктивности жала и вторичной обмотки. Из-за этого на жале на время более 1 мс может возникать наведенный потенциал свыше 50 В, что опасно для компонент КМОП (КМДП, CMOS). Также существенный недостаток – оператор облучается потоком мощности электромагнитного поля (ЭМП). Работать импульсным ВЧ паяльником мощностью 25-50 Вт можно не более часа в день, а до 25 Вт – не более 4-х час, но не более 1,5 час кряду.

Самый простой способ схемной реализации инвертора импульсного ВЧ паяльника на 25-30 Вт для обычных спаечных работ – на основе сетевого адаптера галогеновой лампы на 12 вольт, см. поз. 3 рис. со схемами. Трансформатор можно намотать на сердечнике из 2-х сложенных вместе колец К24х12х6 из феррита с магнитной проницаемостью μ не ниже 2000, или на Ш-образном магнитопроводе из такого же феррита сечением не менее 0,7 кв. см. Обмотка 1 – 250-260 витков эмалированного провода диаметром 0,35-0,5 мм, обмотки 2 и 3 – по 5-6 витков такого же провода. Обмотка 4 – 2 витка в параллель провода диаметром от 2 мм (на кольце) или оплетки от телевизионного коаксиального кабеля (поз. 3а), также запараллеленных.

Примечание: если паяльник более чем на 15 Вт, то транзисторы MJE13003 лучше заменить на MJE130nn, где nn>03, и поставить из на радиаторы площадью от 20 кв. см.

Вариант инвертора для паяльника до 16 Вт может быть выполнен на базе импульсного пускового устройства (ИПУ) для ЛДС или начинки перегоревшей лампочки-экономки соотв. мощности (не бейте колбу, там пары ртути!) Доработку иллюстрирует поз. 4 на рис. со схемами. То, что выделено зеленым, может быть различно в ИПУ разных моделей, но нам оно все равно. Нам нужно удалить пусковые элементы лампы (выделено красным на поз. 4а) и замкнуть накоротко точки А-А. Получим схему поз. 4б. В ней параллельно фазосдвигающему дросселю L5 подключается трансформатор на одном таком же кольце, как в пред. случае или на Ш-образном феррите от 0,5 кв. см (поз. 4в). Первичная обмотка – 120 витков провода диаметром 0,4-0,7; вторичная – 2 витка провода D>2 мм. Жало (поз. 4г) из такого же провода. Готовое устройство компактно (поз. 4д) и может быть помещено в удобный корпус.

Мини и микро на резисторах

Паяльник с нагревательным элементом на основе металлопленочного резистора МЛТ конструктивно аналогичен паяльнику из проволочного резистора, но выполняется на мощность до 10-12 Вт. Резистор работает с перегрузкой по мощности в 6-12 раз, т.к., во-первых, теплоотвод через относительно толстое (но абсолютно более тонкое) жало больше. Во-вторых, резисторы МЛТ физически в разы меньше ПЭ и ПЭВ. Отношение их поверхности к объему соотв. увеличивается и теплоотдача в окружающую среду относительно растет. Поэтому паяльники на резисторах МЛТ делаются только в вариантах мини и микро: при попытке увеличить мощность маленький резистор сгорает. Хотя МЛТ для спецприменения выпускаются на мощность до 10 Вт, своими силами реально сделать только паяльник на МЛТ-2 для мелких дискретных компонент (россыпи) и небольших микросхем, см. напр. видео ниже:

Видео: микро-паяльник на резисторах

Примечание: цепочка резисторов МЛТ может быть также использована в качестве нагревателя автономного аккумуляторного паяльника для обычных спаечных работ, см. след. ролик:

Видео: аккумуляторный мини-паяльник

Гораздо интереснее сделать мини паяльник из резистора МЛТ-0,5 для smd. Керамическая трубочка – корпус МЛТ-0,5 – очень тонкая и почти не препятствует теплопередаче на жало, но не пропустит тепловой импульс в момент касания полигона, отчего частенько сгорают компоненты smd. Подобрав жало (что требует довольно значительного опыта), smd таким паяльником можно не спеша паять, непрерывно контролируя в микроскоп процесс.

Процесс изготовления такого паяльника показан на рис. Мощность – 6 Вт. Нагрев либо непрерывный от инвертора из описанных выше, либо (лучше) с форсироваанным подогревом постоянным током от ИП на 12 В.

Примечание: как сделать усовершенствованный вариант такого паяльника с более широким диапазоном применения, подробно описано здесь – oldoctober.com/ru/soldering_iron/

Индукционные

Индукционный паяльник на сегодняшний день вершина технических достижений в области пайки металлов эвтектическими припоями. В сущности, паяльник с индукционным нагревом это миниатюрная индукционная печь: ВЧ ЭМП катушки-индуктора поглощается металлом жала, которое при этом греется вихревыми токами Фуко. Изготовить своими руками индукционный паяльник не так уж сложно, если есть в распоряжении источник токов ВЧ, напр. компьютерный импульсный блок питания, см. напр. сюжет

Видео: индукционный паяльник

Однако качественно-экономические показатели индукционных паяльников для обычных спаечных работ невысоки, чего не скажешь об их вредном влиянии на здоровье. Фактически единственное их преимущество – прикипевшее к обойме в корпусе жало можно выдирать, на опасаясь порвать нагреватель.

Гораздо больший интерес представляют индукционные мини-паяльники системы METCAL. Их внедрение на производстве электроники позволило уменьшить процент брака из-за ошибок монтажников в 10000 раз (!) и удлинить рабочую смену до нормальной, причем работники расходились после нее бодрыми и дееспособными во всех прочих отношениях.

Устройство паяльника типа METCAL показано слева вверху на рис. Изюминка – в ферроникелевом покрытии жала. Паяльник питается ВЧ точно выдержанной частоты 470 кГц. Толщина покрытия выбрана такой, что на данной частоте вследствие поверхностного эффекта (скин-эффекта) токи Фуко сосредотачивались только в покрытии, которое сильно греется и передает тепло в жало. Самое жало оказывается заэкранированным от ЭМП и наведенные потенциалы на нем не возникают.

Когда покрытие прогреется до точки Кюри, выше которой по температуре ферромагнитные свойства покрытия исчезают, оно поглощает энергию ЭМП гораздо слабее, но ВЧ в медь все равно не пускает, т.к. электрическую проводимость сохраняет. Остыв ниже точки Кюри само по себе или вследствие оттока тепла на пайку, покрытие вновь начинает интенсивно поглощать ЭМП и подогревает жало. Таким образом, жало держит температуру, равную точке Кюри покрытия с точностью буквально до градуса. Тепловой гистерезис жала при этом ничтожен, т.к. определяется тепловой инерцией тонкого покрытия.

Во избежание вредного влияния на людей паяльники выпускаются с несменными жалами, наглухо закрепленными в картридже коаксиальной конструкции, по которому и подводится к катушке ВЧ. Картридж вставляется в ручку паяльника – держатель с коаксиальным разъемом. Картриджи выпускаются типов 500, 600 и 700, что соответствует точке Кюри покрытия в градусах Фаренгейта (260, 315 и 370 градусов Цельсия). Основной рабочий картридж – 600; 500-м паяют особо мелкие smd, а 700-м крупные smd и россыпь.

Примечание: чтобы перевести градусы Фаренгейта в Цельсия, нужно от фаренгейтов отнять 32, умножить остаток на 5 и поделить на 9. Если надо наоборот, к цельсиям добавляем 32, результат множим на 9 и делим на 5.

Все замечательно в паяльниках METCAL, кроме цены картриджа: за «(название фирмы) новый, хороший» – от $40. «Альтернативные» в полтора раза дешевле, но вырабатываются вдвое быстрее. Сделать самому жало METCAL нереально: покрытие наносится напылением в вакууме; гальваническое при температуре Кюри мгновенно отслаивается. Посаженная на медь тонкостенная трубка не обеспечит абсолютного теплового контакта, без чего METCAL превращается просто в плохой паяльник. Тем не менее, сделать самому почти полный аналог паяльника METCAL, причем со сменным жалом, хоть и трудно, но возможно.

Индукционный для smd

Устройство самодельного индукционного паяльника для микросхем и smd, по рабочим качествам аналогичного METCAL, показано справа на рис. Когда-то похожие паяльники применялись на спецпроизводстве, но METCAL их полностью вытеснили благодаря лучшей технологичности и большей рентабельности. Однако для себя такой паяльник сделать можно.

Его секрет – в соотношении плеч наружной части жала и выступающего из катушки внутрь хвостовика. Если оно такое, как показано на рис. (приблизительно), а хвостовик покрыт теплоизоляцией, то тепловой фокус жала не выйдет за пределы обмотки. Хвостовик будет, конечно, горячее кончика жала, но их температуры будут меняться синхронно (теоретически термогистерезис нулевой). Раз настроив автоматику с помощью дополнительной термопары, измеряющей температуру кончика жала, дальше можно паять спокойно.

Роль точки Кюри играет таймер. Сигналом от терморегулятора на подогрев он обнуляется, напр., открыванием ключа, шунтирующего накопительную емкость. Запускается таймер сигналом, свидетельствующим о фактическом начале работы инвертора: напряжение с дополнительной обмотки трансформатора из 1-2 витков выпрямляется и разблокирует таймер. Если паяльником долго не паяют, таймер спустя 7 с выключит инвертор, пока жало не остынет и терморегулятор не выдаст новый сигнал на подогрев. Суть здесь в том, что термогистерезис жала пропорционален отношению времен выключенного и включенного нагрева жала O/I, а средняя мощность на жале обратному I/O. До градуса такая система температуру жала не держит, но +/–25 Цельсия при рабочей жала 330 обеспечивает.

В заключение

Так какой же паяльник делать? Мощный из проволочного резистора однозначно стоит: расходов на него всего ничего, есть не просит, а выручить может основательно.

Стоит также сделать, чтобы был на хозяйстве, простой паяльник для smd из резистора МЛТ. Кремниевая электроника выдохлась, она в тупике. Квантовая уже на подходе, и вдали явственно замаячила графеновая. Напрямую с нами та и другая не сопрягаются, как компьютер через экран, мышку и клавиатуру или смартик/планшетка через экран и сенсоры. Поэтому кремниевое обрамление в устройствах будущего останется, но исключительно smd, а теперешняя россыпь покажется чем-то вроде радиоламп. И не думайте, что это фантастика: всего 30-40 лет тому назад ни один фантаст до смартфона не додумался. Хотя первые образцы мобильников тогда уже были. А утюг или пылесос «с мозгами» тогдашним мечтателям и в дурном сне в голову не пришли бы.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Многие домашние мастера уже досконально изучили, как сделать паяльник своими руками и как им правильно пользоваться. Вариантов изготовления инструмента существует немало, для их сборки можно использовать даже подручные средства. Главное - это знать, как устроен прибор и понимать, для чего он потребуется.

Наиболее сложный в плане изготовления в домашних условиях - это миниатюрный и маломощный паяльник на 12 вольт. Своими руками, тем не менее, его изготовить можно, но нужно обладать соответствующими умениями и навыками.

Сферы использования

Прежде чем узнать, как сделать мини-паяльник, нужно разобраться, для чего он нужен . Такой прибор для домашних нужд никогда лишним не будет. С помощью самодельного паяльника на 12 вольт можно делать следующее:

Паять микросхемы разных домашних приборов.
Ремонтировать детали микронаушников.
Выполнять ремонт электронных часов.
Чинить телефонную зарядку и не только.

Такой прибор изготавливается с расчетом, что питаться он будет не напрямую от сети, а посредством трансформатора 220/12 вольт.

Что нужно для работы

Большинство материалов и инструментов дополнительно приобретать не потребуется, поскольку у домашних мастеров они, скорее всего, найдутся дома. В числе рабочих материалов:

Если медной фольги под рукой не оказалось, ее можно заменить фольгированным стеклотекстолитом, который нередко используют при производстве печатных плат или схем. Но если и их нет в наличии, то можно все приобрести в специализированном магазине в среднем за 200 рублей. А чтобы получить еще один лист фольги, то нагрейте стеклотекстолит простым утюгом и потяните за угол, поделив предварительно на тонкие пластины, и намотайте на круглую палочку.

Ключевым элементом конструкции является трансформатор 220 на 12 вольта, посредством которого прибор будет получать от электросети нужную энергию. Иногда используется устройство марки ТВК-11ОЛ, которое можно вытащить из старого лампового ТВ.

В числе необходимых инструментов:

плоскогубцы;
кусачки;
пинцет;
ветошь;
плита (газовая или электрическая);
пластины или доски для обмывания клеем.

Процесс сборки мини-паяльника

Медная проволока, будет выступать в роли жала для мини-паяльника. Вам потребуется ее всего 50 мм. Заточите ее в виде двухгранного угла с одной стороны и залудите грани. Это жало будет расположено изнутри нагревательного элемента.

Затем изготовьте специальную электроизоляционную массу:

Тальк и жидкое стекло (или силикатный клей) смешайте друг с другом.
Чтобы масса к рукам не прилипала, нанесите изоляцию на цилиндрическую поверхность пинцетом и посыпайте ее тальком.

Фольгу сверните в трубку длиной порядка 35 мм, что будет служить основанием для нагревательного элемента. С одной стороны из-под нее будет проглядываться жало паяльника. Трубку покройте изоляционной массой. Сырую нанесенную массу до полного застывания просушите над плитой. Затем на готовое основание намотайте спиральную нихромовую проволоку длиной не более 350 мм. Витки следует укладывать аккуратно на максимальной близости друг от друга, а верхний и нижний витки от 30 до 60 мм нужно оставлять в качестве выводов. Затем конструкцию еще раз покройте электроизоляционной смесью и просушите над плитой.

Заворотный конец проволоки отогните назад и плотно прижмите его к поверхности трубки, затем еще раз нанесите массу. И только после этого можно использовать нагревательный элемент конструкции.

Выступающую из-под нагревательного элемента проволоку нужно покрыть электроизоляционной массой . Не забывайте каждый раз при ее применении проверять качество своей работы.

Когда основание будет целиком покрыто изоляцией, можно собирать и сам мини-паяльник. Концы нихромового нагревателя соединяются с ручкой, с этой целью протягивается электрический шнур в термостойкой изоляции сквозь внутреннюю пластмассовую полость. Обязательно изолируйте и просушите оголенные участки и наденьте на нагреватель жестяной защитный кожух, соедините его с рукояткой. После этого прибор готов к использованию.

Самодельный паяльник из резистора

Для производства в домашних условиях разных инструментов, любители часто применяют всевозможные подручные средства. Паяльник на основе резистора удобен в применении, надежен и прост.

Как и в предыдущем случае, вам будет нужна медная и стальная проволока, а еще двухсторонний текстолит. Кроме перечисленных ранее элементов, потребуется шариковая ручка для корпуса и специальный резистор с сопротивлением от 5 до 10 ОМ.

Алгоритм действий следующий:

Затем приступайте к сборке конструкции. Наденьте токовод из пружинки на переднюю чашечку и припаяйте тоководы к текстолитовой плате. Установите жало, одев его предварительно в керамику или слюду, чтобы не было доступа тока. Затем припаяйте провода к плате. Для элемента питания рекомендуется использовать регулируемый прибор.

Что касается особенностей использования самодельных мини-паяльников, то в применении они никак не отличаются от заводских моделей. Единственное - вы сможете сэкономить свои деньги . Благодаря таким приборам вы сможете самостоятельно делать даже миниатюрные бытовые паяльные работы.

Рабочее напряжение паяльников может иметь различный диапазон значений – от 220В и ниже. Тенденция к ужесточению требований техники безопасности привела к тому, что только мощные паяльники используют для работы полное напряжение бытовой сети. Дело еще не только в технике безопасности. Нарушение работы высоковольтного инструмента (пробой изоляции, короткое замыкание) способно вывести из строя радиоаппаратуру, для пайки которой используется паяльник.

Наибольшее распространение для ремонта различных устройств получили паяльники с напряжением 24, 36 и 42В. Такие напряжения безопасны как для людей, так и для аппаратуры.

Где нужен низковольтный паяльник

Для выполнения работ по ремонту автомобильных устройств выпускаются электрические паяльники с меньшим напряжением – 12В. Таково напряжение бортовой сети автомобиля. Если ремонт производится вдали от станции техобслуживания или гаража, то только аккумулятор автомобиля может служить источником напряжения. Поломка электрооборудования в поездке чревата вызовом эвакуатора, если это случилось не на дополнительном оборудовании (магнитола, автохолодильник), а в самой бортовой сети.

Ограничения по мощности

Применение низковольтных паяльников наталкивается на принципиальное ограничение по допустимой мощности инструмента, ведь, согласно элементарного закона электротехники, со снижением напряжения для одинаковой мощности требуется больший ток. Так, паяльник с мощностью 40 Вт при напряжении 36 В потребляет ток чуть больше 1А, а 12-и вольтовый потребует уже больше 3-х ампер. Это требует большого диаметра питающих проводов, во-первых, по допустимому нагреву проводов, во-вторых, по падению напряжения на них.

Подключение паяльника 12В

Для подключения сторонних электрических устройств в большинстве автомобилей существует только один вариант – через гнездо прикуривателя.

Прежде чем использовать его для подключения мощного паяльника, следует изучить электросхему автомобиля в части назначения и мощности предохранителей. Многие модели авто имеют электрооборудование, в котором в цепь питания прикуривателя включены и другие устройства. К примеру, на популярной модели ВАЗ-2109 в цепь прикуривателя включен обогрев заднего стекла, и превышение допустимого тока потребления способно привести к перегоранию предохранителей и неработоспособности части электрооборудования автомобиля.

Таким образом, мощный электропаяльник должен предусматривать подключение непосредственно к аккумулятору. Этим достигается также уменьшение падения напряжения на элементах коммутации и соединительных проводах.

Важно! Использование мощного паяльника в течение длительного времени способно разрядить аккумулятор до критического значения. Необходимо помнить об этом и не допускать разряда.

Выбор паяльника

Приобретая низковольтный паяльник, нужно представлять себе цели, для которых он будет использоваться. Инструмент с мощностью до 40 Вт можно применять только для пайки электронной аппаратуры и тонких проводов. Силовая проводка автомобиля имеет большое сечение проводов и представляет собой эффективный теплоотвод. Маломощным паяльником на 12 вольт надежную пайку таких проводников выполнить практически невозможно, особенно в холодную погоду.

Температура жала паяльника должна составлять не менее 300-400°C. При меньшей температуре припой будет плавиться тяжело. Хорошо, если паяльник будет оборудован регулятором мощности, но такие модели стоят гораздо дороже.

Все элементы паяльника должны выглядеть прочно и надежно. Жало и ручка инструмента должны сидеть на своих местах плотно и не болтаться. Соединительные провода у хорошего и качественного инструмента имеют большую толщину и одновременно хорошую гибкость. Неудобно пользоваться инструментом, паяя миниатюрные радиоэлементы и прикладывая усилия по изгибу питающих проводов.

Паяльник своими руками

Если есть желание сделать что-то своими руками и умение работать с инструментами, можно изготовить паяльник на 12 вольт самостоятельно. Вид у него будет немного непрезентабельный, но надежность гораздо выше, чем у дешевых китайских инструментов.

Для изготовления самодельного паяльника нужны:

Мощный (не менее 10Вт) проволочный резистор сопротивлением 5-6 Ом;
Медный пруток с диаметром, соответствующим диаметру внутреннего отверстия резистора;
Пруток из меди потоньше для жала. Можно обточить участок толстого прутка, но тогда при обгорании жала придется менять весь элемент полностью;
Изоляционный материал для рукоятки паяльника (текстолит, фанера);
Соединительные провода с сечением 1-1.5 мм2;
Штекер для гнезда прикуривателя.