Меню

Зависимость температуры паяльника от его мощности



Как правильно выбрать паяльник

Современный мир сложно представить без электричества и предметов сделанных на основе металлов. Конечно, для сборки или ремонта последних, зачастую используют сварку или болтовые соединения. Но относится такой вид креплений скорее к крупногабаритным вещам. Для электронного оборудования или мелких металлических предметов применяется обычная пайка их частей, которую может произвести как профессионал, так и владелец, при помощи соответствующего оборудования. Речь идет о классическом электрическом или газовом паяльнике, который способен расплавить низкотемпературный металл-посредник и с его помощью соединить различные элементы предметов или приборов.

Сам принцип пайки знаком человечеству уже более 4000 лет и применялся для скрепления элементов медных, латунных, золотых или серебряных предметов с глубокой древности. Конечно тогда использовалось для нагрева только обычное открытое пламя. Прообразы устройств, применявших с той же целью электричество были разработаны в 1896 году Ричардом Шнайдером и Августом Тиннерхольмом.

отец всех современных паяльников, выпускавшийся с 1910 года

Дальнейшее развитие оборудование такого типа получило благодаря стараниям немецкого изобретателя Эрнста Сакса. В 1921 году он запатентовал более близкий к современным видам лудильный паяльник Н-1 и начал его промышленное производство и широкое распространение. Про микроэлектронику еще речь не шла по причине ее отсутствия, но без аппаратов такого типа и создать ее стало бы проблематично. Последующие изобретения разных людей только расширяли сами границы применения электрических нагревателей. Наиболее важные события:

  • 1926 год. Уильям Альферинк изобрел паяльную станцию.
  • 1946 год. Карл Веллер получил патент на паяльный пистолет.
  • 1949 год. Ричард Шнайдер и Август Тиннерхольм выпустили систему, позволяющую управлять температурой, а вернее мощностью тока, питающего нагревательный элемент.
  • 1960 год. Первый патент на паяльник с терморегуляцией, полученный фирмой Weller Manufacturing Company, владельцем которой изначально был Карл Веллер.

регулируемый паяльник 1949 года

Используя уже разработанные принципы и расширяя их в меру своих возможностей, различные фирмы попросту заполнили рынок большим количеством электрических нагревательных приспособлений. Среди представленного разнообразия, сложно правильно выбрать, как и какой паяльник приобрести для дома или профессионального применения.

Разновидности

Прежде чем обсудить различные виды паяльников остановимся на том, от чего собственно и нужно отталкиваться в выборе нагревателя. Первое и основное — ниша применения, от которой и зависят мощность устройства, вид его жала (при необходимости) и наличие каких-либо дополнительных регуляторов температуры.

Основа ниши использования — температура

Итак, в зависимости от направленности и будут расписаны типы паяльников от самых мощных до более слабых.

  1. Более 100 Вт мощности. Основное предназначение у таких устройств промышленная пайка металлов и лужение. Если требуется соединить листы стали, меди, жести, алюминия или их сплавов, то такой паяльник будет лучшим выбором. Основное их отличие от обычных — высокая температура работы, широкое жало и достаточно серьезная масса прибора. Редко, когда такой паяльник весит менее 2 килограмм и нагревается слабее 400–500 градусов Цельсия. мощные паяльники
  2. Большой мощности, от 60 до 100 Вт. Основная направленность — пайка габаритных электрических кабелей питания и бытовое лужение металлов. Соответственно и полупрофессиональная сфера применения. Температура жала может достигать 450 °C.
  3. Средней мощности 20–40 Вт. Как раз наиболее разумный выбор для бытовых условий. Такой аппарат позволит и соединять металлы и производить мелкие электротехнические работы дома. К сожалению, как паяльник для микросхем и полупроводников подходит слабо, слишком высокий нагрев устройства. Единственный вариант использования с такой целью — оснащение его терморегулятором и замена жала на более мелкое.пример паяльника средней мощности
  4. Маломощные от 5 до 15 Вт. Вот как раз такие варианты паяльников выбирают профессионалы. Низкая температура и габариты хорошо подходят в целях пайки SMD и микросхем. Кроме того, для них зачастую в качестве питания используются более низкие напряжения, а значит есть возможность применить тонкие соединительные провода или аккумуляторы, что сильно облегчает работу прибором. Электропаяльник такого типа не стоит рассматривать, как замену более мощным. Для лужения или соединения крупных деталей он не подходит от слова совсем. маломощный паяльник

По методам нагрева и питанию

Различие паяльников заключено не только в том, как они греют, но и от чего питаются. Для бытовых характерно применение электричества. Промышленные могут в качестве альтернативы нагреваться от сжигания газа или жидкого топлива. Что касается наиболее распространенных, — само создание нужной рабочей температуры может происходить в достаточно широких рамках физических методов, основанных на электроэнергии. Самый простой паяльник представляет собой проволочную спираль из нихрома внутри корпуса. Иногда вместо нее используется керамический тен. Нагреваясь от тока 220 В они передают свою температуру жалу. Кроме такого метода, применяются физические явления, связанные с индукционными или импульсными токами. Первые производят нагрев ферримагнитной пластины микроволнами, вторые подачей пониженного через трансформатор или блок питания переменного тока на само проводящее жало.

устройство классического паяльника

У каждого вида есть плюсы и минусы, многие из которых непосредственно зависят от вида питания. К примеру, регуляция нагрева для газовых и жидкостных вариантов — ограничена. Их невозможно применять в целях пайки электроники, да и температуры слишком высоки. В рамках электрических также разброд — индукционные наиболее безопасны, но могут наводить волновое излучение на сторонние металлические предметы, нагревая их. Кроме того, они достаточно сложны конструктивно. Практически аналогичны по характеристикам и плюсам импульсные, вот только именно их минус — частое перегорание жала и слабая возможность юстировки температуры. Но конкретное преимущество последних — низкие используемые токи, позволяющие применять в качестве питания аккумуляторные батареи, что дает широкие возможности автономной работы. Для нагревающихся от проволоки из нихрома или керамического тэна обратная проблема — они медленно набирают тепло и охлаждаются. Да и зачастую используемое питание в 220 В не всегда подходит к месту применения. Правда, аппараты такого типа реально дешевле.

Читайте также:  Как подобрать мощность электрический котел отопления для частного дома

устройство импульсного паяльника

Маленькое примечание про сам нагреватель — часть людей предпочитают керамику нихрому. В реальности все это ерунда. Никаких особых плюсов нет, кроме возможно чуть более быстрого нагрева и долгой службы. Но! Есть существенный минус — при повреждении (даже малом) тэна, скажем в результате перегрева (бывает и такое, если жало паяльника не совпадает по размеру с оригинальным) — аппарат можно целиком будет выбросить. В сущности, он только корпус для керамического нагревателя.

Основной плюс паяльников, относящееся к электрическим, в отличие от остальных — возможность установки терморегуляторов или диммеров. В случае первых специалист просто задает необходимую температуру, а аппарат уже своей автоматикой ее поддерживает. И такая возможность присутствует не только в паяльных станциях. Во втором тоже регулируется нагрев, правда с более низкой точностью.

По жалу и методу передачи тепла

разновидности жал

Мощность — это конечно хорошо, но ни она единственная определяет удобство пользования и возможности паяльника. На втором месте безусловно находится метод доставки тепла к спаиваемой поверхности. Здесь есть варианты контактного взаимодействия или нагрева без соприкосновения. Первое происходит через горячее жало специальной формы, размера и вещества изготовления. Второе феном или инфракрасным излучением.

Прежде чем осуществлять подборку паяющего аппарата контактного типа нужно уточнить возможность смены на нем жала и есть ли они в наличии. Дело в том, что некоторые модели паяльников воспринимают только свои виды теплопроводных поверхностей, определенной длинны, толщины и формы. И в случае попытки вставить в них что-то иное могут попросту выйти из строя, как было уже у автора с паяльным аппаратом керамического типа. При установке в него жала короче оригинального получился краткий перегрев при котором, почему то, не сработали защиты и тен треснул. В результате — паяльник отправился на свалку по причине того, что проще купить новый по деньгам, чем починить этот.

устройство керамического паяльника

Что в принципе такое жало? Это своеобразный щуп выступающий из паяльника и хорошо проводящий тепло. Именно он доставляет нагрев до поверхности к которой необходимо применить воздействие. В самом распространенном случае, касающемся паяльников спирального или керамического типа, используется медь. Но у нее есть недостатки. Жало из такого металла нужно постоянно зачищать от гари и лудить, для нормального припаивания. Современные решения заменяют основной проводящий тепло металл на не обгорающий сплав. Вот только с последним бывают нюансы — он может быть выполнен не монолитным, а просто иметь верхнее защитное покрытие. Соответственно и пользоваться таким передатчиком тепла нужно очень мягко, чтобы вдруг что, он не раскололся или получил трещину.

жала паяльника конической формы

Следующий фактор влияющий на то, как правильно выбрать жало — его форма. Наибольшее распространение получили конусные варианты, включая игольчатые. Это трубочки, которые сужаются к концу, в своеобразное острие. Их форма подразумевает работу с использованием «третьей руки». То есть, какое-либо вспомогательное устройство придерживает плату, при этом у человека в одной руке проволочка, содержащая смесь флюса и припоя, а другая занята паяльником. Соединяя олово и нагреватель в определенном месте на плате получают припаивание.

Вариант лучше — жало у которого форма конца напоминает плоскую отвертку или клин. Как раз на месте схода этой конструкции собирается припой и держится там физическим принципом поверхностного натяжения. Что позволяет поднести его одним только паяльником к точке обработки, освобождая вторую руку. Рекомендуемые размеры суженой области такого передатчика тепла для домашнего применения или пайки электросхем находятся в пределах от 1.6 до 2.4 миллиметра. На промышленные и очень мощные паяльники они могут достигать и 50 мм, что обуславливается сферой применения — лужением металлических листов.

жало плоской формы

Существует и определенное разнообразие самой формы лопатки, обеспечивающее дополнительное удобство при использовании. Хочется вспомнить ее вилочный вид и косой клин. Первый хорошо помогает в деле выпаивания элементов — в нем, между зубцов собирается припой. Второй, имеющий срез до 45° в некоторых моделях, упрощает работу с SMD и микросхемами. Поворачивая аппарат на определенный угол можно производить касание, как только кончиком, так и протягивать широкую полоску припоя.

Для индукционных жало отличается — оно должно обладать определенной магнитной способностью, иначе работать такой паяльник не станет. В случае импульсных используются особые, двухпроводные передатчики тепла, которые еще и способны пропускать ток и выдерживать высокую температуру.

Что касается бесконтактных фенов и инфракрасных излучателей, — они в этом отношении проще. Их главный плюс — обеспечение равномерного нагрева. Размер пропаиваемой площади задается или настраиваемой диафрагмой самого паяльника, или специальной насадкой. Что относится к удобству работы ими, то это — дело привычки.

Читайте также:  Как высчитать полную мощность

насадки паяльного фена

Исполнение ручки

Разобравшись с технологическими параметрами, идем дальше. Ручка, ее форма и, самое главное материал, не менее важны, чем все остальное. В сущности, это пластмассовая, деревянная или в редких случаях эбонитовая трубка, за которую держится пользователь электроприбора. Главные к ней требования — изоляция руки от тепла паяльника и электричества. Классически применяется дерево. Оно предохраняет от излишнего тепла, не плавиться и удобно по тактильным ощущениям. Пластмассовая тоже выполняет все эти функции, но можно наткнутся на низкое качество изготовления — производитель, в целях экономии, делает ее из неподходящего сорта материала — слишком плавкого. В результате жало, вместе с нагревательным элементом и металлической трубкой их содержащей, расшатываются в рукоятке или совсем выпадает.

пример простой паяльной ручки

Теперь что касается формы. Существуют всего два вида изготовления — пистолетная рукоятка и обычная. Первая больше распространена для импульсных и индукционных паяльников. В самой ручке такого типа можно разместить все компоненты устройства, включая блок питания. Что касается обычной, — она используется повсеместно, во всех остальных случаях.

паяльник с ручкой пистолетной формы

Что предлагается в продаже

В сущности, все что нужно было знать о паяльниках теоретически изложено ранее. Разберемся теперь с товарными предложениями. Единственный вопрос, пока не затронутый о том, что лучше — паяльная станция, или отдельный аппарат. Универсальность первой создает и определенные проблемы с ее ценой. Она или слишком высока для брендового оборудования или есть шанс купить «развалюху» по низкой. Специалисты отдают предпочтение раздельному набору паяльника с терморегулятором и феном.

Металлы и кастрюли (промышленное использование)

Возглавляет рейтинг промышленных паяльников аппарат фирмы Rexant, модель 12–0211 200 Вт. Хвалят за быстрый разогрев и надежность. Жало медное, 12 мм, максимальная его температура до 400 °С. Рукоятка деревянная. Можно сказать, классика жанра. И все это за цену менее 500 рублей. Следом идет нагреватель фирмы ЗУБР — 55303–200 на 200 Вт. Отличается керамическим тэном и более высокой температурой работы — 500 °С. Но он уже немного дороже, около 1000 р.

Rexant и Зубр

Бытовая пайка и электроника

Первые две строчки рейтинга у фирмы Rexant. Модели 12–0165, 30 Вт и импульсная 12–0162–1, 130 Вт. Разница в способе нагрева и наличии регулировки температуры. Для первого аппарата придется дополнительно приобретать терморегулятор. Второй уже им оснащен. Цены в пределах 600 р.

Из станций сейчас в топе Lukey 868 на 750 Вт. Универсальное устройство, оборудованное паяльником и феном. С небольшим отрывом отстает Element 702 на 730 Вт. Все они оснащены раздельными регуляторами температуры и индикаторами на оба нагревательных устройства. Цены идут в пределах до 7500 рублей.

Rexant

Микросхемы и SMD элементы

Кроме уже упомянутых станций можно применять маленькие паяльники, как по габаритам, так и мощности. Здесь в топе опять же Rexant. Их 8 Вт предложения в данном сегменте можно назвать микропаяльными станциями. Они без фена, но аппараты позволяют регулировать температуру жала, причем ее рабочие характеристики находятся в пределах не повреждающих полупроводниковые элементы. Это керамический паяльник REXANT 12–0120 за 250 р. и микро станция REXANT 12–0135 за 1250.

REXANT 12-0120

Видео по теме

Источник

Рабочая температура жала паяльника

Автор: Игорь

Дата: 21.04.2018


12110

Основная задача паяльника во время спаивания различных контактов заключается в расплавлении припоя и нанесении его на нужное место. Естественно, что для этого требуется температура паяльника, которая была бы выше, чем температура плавления расходных материалов. С учетом того, что для разных металлов и их сплавов она может сильно отличаться, то выпускают инструменты с различной мощностью, которые способны работать в разных параметрах. Ведь слишком высокие показатели оказываются такими же вредными для качественного соединения, как и низкие. Только в первом случае все приведет к расплавлению припоя до такого состояния, когда им уже невозможно будет работать, а во втором – он не сможет нормально расплавиться для соединения.

Все эти причины приводят к тому, что температура жала паяльника должна быть оптимальной. Для каждого случая подбираются свои варианты, которые должны помочь добиться лучших результатов. Для определения того, какая температура жала паяльника при пайке должна быть, учитывается расходный материал, толщина проводов, материл контактов и другие параметры.

Жало паяльника

Температура жала относительно используемого припоя

Рабочая температура паяльника для каждого процесса подбирается отдельно. Во время пайки однотипных контактов с использованием одного и того же припоя допускается применение одинаковых параметров инструмента. В иных случаях даже приходится менять паяльник, чтобы подстроиться под нужные характеристики. Для работы с определенными припоями температура паяльника для пайки всегда должна быть немного выше, чем температура плавления припоя. Разница должна быть небольшой, всего в 5-10 градусов. С современной техникой таких показателей легко добиться, если есть регулятор мощности и точный датчик разогрева.

Температура плавления различных металлов

Далеко не всегда приходится выполнять стандартную пайку с готовыми марками припоев. Иногда приходится работать с нестандартными для этого процесса металлами. Это не всегда дает гарантированно качественный результат, но порой именно пайка становится лучшим решением для соединения деталей. Здесь нужно знать, какая температура жала паяльника нужна для работы, а также и при какой происходит плавление металлов, с которыми ведется работа.

Если дело касается выпаивания контактов или разъединения определенных частей, то эта информация становится более важной, чем технические данные припоя. Температура нагрева паяльника должна достигать таких значений, чтобы можно было расплавить контакт. Это значит, что она должна быть равной величине, при которой происходит плавление, или же превышать его. С учетом ограничения мощности паяльников это далеко не всегда осуществимо. Некоторые виды металла невозможно расплавить паяльником. Стоит сравнивать технические характеристики инструмента с параметрами конкретного металла или сплава.

Металлы и сплавы Температура плавления материала, градусы Цельсия
Алюминий 660,4
Вольфрам 3420
Германий 937
Дуралюмин 650
Железо 1539
Золото 1063
Иридий 2447
Калий 63,6
Константин 1260
Кремний 1415
Латунь 1000
Легкоплавкий сплав 60,5
Магний 650
Медь 1084,5
Натрий 97,8
Нейзильбер 1100
Никель 1455
Нихром 1400
Олово 231,9
Осмий 3054
Ртуть 38,9
Свинец 327,4
Серебро 961,9
Сталь 1400
Фехраль 1460
Цезий 28,4
Цинк 419,5
Чугун 1200

Способы получения нужной температуры

Температура жала паяльника 100 Ватт имеет определенные ограничения. С одной стороны, нельзя превысить максимальное значение при полном разогреве, а с другой – ее нельзя понизить так, чтобы она поддерживалась на одном и том же уровне. Если для пайки требуются более низкие значения данного параметра, то следует попробовать заменить инструмент. Температура жала паяльника 60 Ватт будет ниже, чем аналога на 100 Вт, поэтому данная методика хорошо подходит для подбора нужной температуры. Долгое время именно она была основной, так как современные модели с регулируемыми параметрами появились относительно недавно. Недостаток методики заключается в том, что требуется покупать несколько видов паяльников. Также это не дает точного регулирования, хотя для большинства случаев хватает и примерных значений.

Паяльник на 100 Ватт

Паяльник на 100 Ватт

Установка регулятора мощности помогает решить проблему с понижением температуры практически с любой моделью. Регулятор можно установить практически на любую модель. Он будет работать с относительными значениями в своем диапазоне. К примеру, если диапазон регулировки значений лежит в пределах от 0 до 100%, то температура жала паяльника 40 Ватт на половине оборота ручки регулятора будет соответствовать температуре нагрева паяльника на 20 Ватт. При 25% это значение будет равняться 10 Ватт и так далее. Регулятор может иметь ограничение по снижению, к примеру, до 50%. Ниже он не сможет опуститься.

Покупка модели с регулируемым значением температуры. Автоматически встроенный регулятор, оптимизированный под конкретную модель и находящийся непосредственно в корпусе устройства становится отличным современным решением. Благодаря ему, температура паяльника для пайки микросхем будет регулироваться с точностью вплоть до 1 градуса Цельсия. Стоимость таких паяльников выше, чем у стандартных моделей, применять регулятор к другим инструментам не получится, но удобство играет свою роль и для профессионального применения они становятся лучшим выбором.

Не совсем удобным способом регулировки является разогрев жала с последующим остыванием. Для начала инструмент доходит до своего максимума, а затем нужно подождать пока он не остынет до нужного значения. Остывание происходит медленно, так что подобрать нужною величину вполне реальною главное использовать для этого измерительные приборы, которые покажут точные параметры.

Оборудование для измерения температуры

Температура нагрева жала паяльника определяется при помощи специальных измерителей, или как их еще называют, термометров для паяльника. В основу данных устройств входит термопара, которая показывает точное значение с погрешностью до нескольких градусов. На рынке встречается множество моделей, которые могут показывать температуру в градусах Цельсия или Фаренгейта. Практически все модели сейчас имеют цифровую шкалу для отображения данных. Термопара со временем портится и ее требуется заменять, но это позволяет работать с любыми типами паяльников.

Измеритель температуры жала паяльника

Измеритель температуры жала паяльника

Помимо отдельных измерителей еще имеются встроенные варианты. Они идут сразу выпонтированные в паяльник, что очень удобно для работы с одним инструментом. Это заметно влияет на стоимость изделия, но здесь не возникает проблем с частой заменой термопары.
Еще одним способом определения является использование мультиметра. Это очень рас пространная методика, так как у специалистов по пайке всегда имеются такие приборы. Точность определения значений зависит от конкретной модели.

Заключение

Для домашней пайки зачастую подбираются условные примерные значения разогрева жала. Этого вполне достаточно для тех случаев, когда нет большой ответственности соединений. Если речь идет о профессиональной пайке и о работе с микросхемами, то здесь уже нужно соблюдать точность. Если для популярных видов материалов значения известны и температуру жала паяльника для ПОС 61 можно посмотреть по соответствующей таблице, то для нестандартных решений нужно подбирать значения самостоятельно.

Источник