Разнообразие современных паяльных станций поражает воображение. Кремниевые, импульсные, газовые… А можно изготовить традиционный паяльник (с нитью нагрева) своими руками. Об этом пойдет речь в изложенном материале.
Для любого радиолюбителя – паяльник является инструментом номер один. Разумеется, в магазинах можно подобрать электроприбор на любой вкус. Однако это стоит определенных денег, да и любому мастеру интересно приложить руки к изготовлению столь полезного устройства. К тому же, если вам нужен специфический инструмент – выручить может только самодельный прибор.
Для начала разберем, как устроен паяльник
Основу составляет корпус, который механически защищает нагревательный элемент. На корпус одевается ручка, состоящая из двух частей. Ее задача – уберечь руки от высокой температуры. Через нее проходит провод питания.
Нагревательный элемент (как правило, нихромовая проволока) намотан на изолятор, например – слюду. Внутри располагается жало, которое фиксируется в корпусе при помощи винта.
Существуют еще импульсные устройства, их принцип работы отличается от рассматриваемого варианта.
Как сделать простой паяльник в домашних условиях
Прежде всего, надо определиться с функциями. От этого будет зависеть выбранный проект. Нужен вам паяльник для SMD элементов, или для обслуживания автомобиля. Можно выбрать из нескольких вариантов.
Паяльник для гаража из керамического резистора С5-35В
Такие резисторы выдерживают большую температуру, имеют рассеиваемую мощность от 3 Вт до 150 Вт. Корпус элемента выполнен из жаростойкой керамики, рабочий элемент – нихромовая нить.
Делаем типичный автомобильный паяльник для экстренного восстановления проводки в гараже. Само собой, питание будет от аккумулятора 12 вольт.
Подойдет резистор С5-35В сопротивлением 20 Ом, мощностью 7 Вт.
Ручку удобнее всего сделать пистолетного типа. Материал – текстолит или эбонит, главное – хорошая термостойкость и плохая теплопроводность.
Нагревательный элемент у нас есть (собственно резистор), теперь изготовим рабочее жало и проводник для теплопередачи. Необходимо подобрать два медных прута. Один устанавливается внутрь корпуса С5-35В и послужит аккумулятором тепловой энергии. Второй пруток, потоньше – будет рабочим жалом.
ВАЖНО! Толстый пруток необходимо подогнать как можно плотнее к внутреннему диаметру резистора, для уменьшения теплопотерь.
Можно взять прут немного толще, и обточить его наждачкой, вращая в патроне дрели.
Доброго времени суток всем самоделкиным. Многие радиолюбители сталкиваются с такой проблемой, как припаивание мелких деталей, когда паяльник становиться большим по сравнению с размерами микросхем. Немногие знают, что эту проблему можно решить, сделав свой паяльник для микросхем. В этой статье я расскажу, как сделать этот чудопаяльник, который придется по душе каждому радиолюбителю.
В работе радиолюбителя приходится "дружить" с паяльником, но когда его размеры становятся неудобными нужно искать выход из этой проблемы. Проблема решается созданием паяльника для микросхем своими руками .
А именно это:
МЛТ (мощность его 0.5-2 Ватта), Сопротивление от 5 до 10 Ом.
Отрезок двустороннего текстолита, размером 3*1 см.
Кусочек стальной проволоки, приблизительно диаметром около 0.8 мм.
Медная проволока, (снять ее можно, например, из блока питания компьютера), именно она будет служить жалом паяльника.
Любая шариковая ручка, которая вам по душе, нужна для корпуса паяльника.
Приступаем к сборке, необходимо снять защитный лак и краску с резистора, для уменьшения времени возни с этим делом можно нагреть резистор.
Следующий шаг.
Отрезаем один из контактов резистора, на его месте делаем отверстие мелким сверлом. После того, как отверстие готово видно что сам резистор дальше просверлен, именно советские резисторы сделаны так, в импортных такого отверстия нет. Другой конец резистора будет подключен к источнику питания и одновременно служить креплением на ручке.
Далее нужно расширить отверстие резистора, в его начале сделать потай большим сверлом, чтобы жало не касалось стенок резистора, в это место будет припаян второй контакт к питанию.
Этот контакт можно сделать, например, из железной проволоки, в данном случае автор самоделки применяет пружину, взятую из металлического штекера.
Он должен хорошо залуживаться, сделанное в его середине кольцо должно получиться немного меньше по диаметру резистора так, чтобы он резистор плотно одевался на кольцо.
Делаем плату из текстолита, двустороннюю, передняя часть её широкая, с двумя контактами для нашей проволоки с кольцом, припаянная к резистору, средняя для закрепления в корпусе ручки и самая узкая, чтобы припаять провода питания.
Приступим к сборке паяльника в одно целое. Сначала оденем проволоку с кольцом на резистор со стороны отверстия, предварительно залудив эти части, припаиваем их.
Припаиваем контакты для питания к нашей печатной плате.
Теперь нужно жало для паяльника, в этом поможет медная проволока перед ее установкой нужно в корпусе резистора поместить какой либо кусочек, например, той же керамики, чтобы жало не замыкало резистор с его вторым контактом.
Жало можно сделать любой формы, удобной для использования, нужно всего лишь изогнуть его так как нужно вам, для контактов микросхем побольше можно сплющить жало.
Паяльник почти готов, осталось закрутить корпус на плате и припаять провода к источнику питания, им может послужить любой 15 вольтовый блок с силой тока 1 Ампер. Пайка таким паяльником намного удобнее, чем большегабаритным, он удобно сидит в руке такое чувство, что пишешь ручкой, на самом же деле в руке паяльник, в его преимущества входят как мелкий размер жала и самого паяльника, так и его вес, по сравнению с обычным он легче примерно в три раза. Всем удачных самоделок и повторений, сделанных автором.
Домашнему мастеру приходится выполнять разные работы, соединять детали всевозможными способами. Среди них метод пайки провода, металлов и пластмасс остается одним из наиболее доступных.
Несмотря на большое количество в продаже промышленных моделей вашему вниманию предлагается ознакомиться с технологией изготовления удобного электрического паяльника своими руками, уяснить принцип его конструкции.
По предлагаемой статье несложно изготовить такой паяльник.
Неоспоримым преимуществом этой модели является практически мгновенный вывод в рабочее положение пайки из холодного состояния и быстрое остывание нагревательного элемента при отключении.
Это значительно уменьшает дымы и запахи, сопровождающие длительный разогрев обычного наконечника, используемого в резистивных моделях.
Электрический паяльник, взятый за образец
Вот такой раритетный экспонат уже четвертое десятилетие продолжает успешно работать в домашней мастерской практически без всяких поломок. Диэлектрическая рукоятка удобна при пайке, кнопка включения очень легко управляет нагревом, а лампочка накаливания освещает любое затененное рабочее место.
Мощности в 65 ватт вполне достаточно для пайки транзисторов, микросхем, проводов и других радиотехнических изделий.
Единственное условие поддержания работоспособности - своевременно заменять рабочее жало - наконечник, которое под действием высокой температуры со временем перегорает.
Наконечник выгибается круглогубцами из медной одножильной монтажной проволоки с поперечным сечением 1,5 мм квадратных. На концах создаются кольца, затягиваемые по ходу вращения крепежных гаек. Для обеспечения хорошего электрического контакта места соприкосновения проволоки, шайб и силовой шины необходимо поддерживать в чистоте, отчищать от нагара ножом или отверткой при замене жала.
Принцип работы электрической схемы паяльника
Трансформатор
В основу конструкции положен обыкновенный трансформатор, состоящий из:
- первичной обмотки на 220 вольт;
- закороченной вторичной силовой обмотки из двух витков;
- магнитопровода.
Для удобства пайки можно создать дополнительную вторичную обмотку на 4,5 вольта, питающую лампочку накаливания от карманного фонарика или мощный светодиод. Когда пространство магнитопровода ограничено, то допускается для цепи подсветки делать низковольтное ответвление от первичной обмотки по принципу автотрансформатора. Создастся экономия пространства и провода.
Силовая вторичная обмотка выполнена из толстой медной шины, постоянно работает в режиме короткого замыкания на более тонкий наконечник из меди. За счет большого теплового воздействия тока КЗ происходит быстрый разогрев жала паяльника до рабочей температуры.
Отвод тепла в окружающую среду и на расплавление припоя в кратковременном режиме пайки обеспечивают тепловой баланс, исключающий перегрев обмоток трансформатора и наконечника до критической температуры.
Схема питания трансформатора
220 вольт подается через обычную электрическую вилку со шнуром. Внутри рукоятки паяльника размещают микровыключатель, задействованный через нормально отключенный контакт с кнопкой управления.
При нажатии на кнопку питания напряжение подается на трансформатор, а при отпускании - снимается. В целях обеспечения электроинструментом рекомендуется устанавливать не одиночный, а сдвоенный микрик в разрыв каждого провода питания.
В такой конструкции опасный всегда будет отсутствовать на трансформаторе при разомкнутых контактах выключателя.
Материалы, необходимые для сборки паяльника
Чтобы собрать самодельный паяльник потребуется разобрать несколько однотипных трансформаторов, которые раньше широко использовались в старых ламповых телевизорах, магнитофонах, радиоприемниках и другой подобной аппаратуре.
Их пластины из трансформаторного железа будут использованы для создания магнитопровода, а лакированные провода обмотки пойдут на намотку катушки первичной обмотки и лампы подсветки.
Для изготовления вторичной силовой обмотки потребуется медная шинка прямоугольного сечения. У меня оно составляет 3х8 мм. Можно чуть меньше, но сильно занижать не желательно- увеличивается электрическое сопротивление цепи. Более толстые шинки займут все свободное место, не позволят намотать первичную обмотку.
Если прямоугольной медной шинки найти не удается, то можно попробовать использовать круглый проводник соответствующего сечения.
Также для сборки потребуются:
- микровыключатель;
- электрическая вилка;
- шнур питания или провод;
- лампочка;
- рукоятка, которую можно использовать от пластмассовых игрушечных пистолетов;
- бумага или лакоткань для изоляции;
- кусок жести для корпуса.
Последовательность расчета деталей электрической схемы
Выбор мощности паяльника
Основным показателем эффективности конструкции является количество теплоты, выделяемой на жале в момент прохождения через него электрического тока. Его сила, специально увеличенная режимом короткого замыкания, как раз и разогревает медь наконечника.
Ток, проходящий через жало моего паяльника, немного превышает 200 ампер. Специально проверял токоизмерительными клещами. А вот напряжение, даже в режиме холостого хода, меньше десятых долей вольта. Поэтому оно не представляет особой опасности при пайке.
Произведение тока, проходящего по силовой обмотке на величину напряжения на ней, характеризуется вторичной или выходной мощностью трансформатора S2. Вот эта величина нас и интересует. Однако, для упрощения расчета будем начинать оперировать с первичной мощностью S1, определяющей потребление электроэнергии.
Она отличается на коэффициент полезного действия - кпд. Ее значение в 65 ватт взято за основу промышленного образца, показанного на первой фотографии. Для своих целей я выбрал 80 ватт.
Влияние КПД
Конструктивное соотношение между вторичной мощностью трансформаторов для радиоэлектронных устройств и кпд приведено в таблице.
| КПД | Мощность в ваттах |
| 0,95÷0,98 | ≥1000 |
| 0,93÷0,95 | 300÷1000 |
| 0,90÷0,93 | 150÷300 |
| 0,80÷0,90 | 50÷150 |
| 0,50÷0,80 | 15÷50 |
Набор магнитопровода пластинами из трансформаторного железа
Магнитные характеристики магнитопровода и трансформатора в целом определяются:
- объемом железа;
- и его свойствами.
На второй параметр мы особо повлиять не можем, ибо используем то железо от старого трансформатора, которое попало под руку. Поэтому применяем самую простую усредненную методику, не особо вдаваясь в сложные коэффициенты, поправки, графики.
Для паяльника мы можем выбрать магнитопровод одной из форм:
- прямоугольника;
- Ш-образный.
Площадь его сечения для каждого случая показана на картинке. Здесь же приведены формулы для расчета.
Выбрав первичную мощность паяльника в ваттах и зная форму магнитопровода вычисляем Qc - площадь сечения по эмпирической формуле.
Определив ее и измерив размер «А» на железе можно рассчитать глубину «В», которую потребуется набрать определенным количеством пластин.
Расчет провода для обмотки катушки
Определение диаметра
По первичной мощности, например, 80 ватт и напряжению 220 вольт не сложно рассчитать ток, который будет протекать по первичной катушке.
Где d - диаметр проволоки в мм, а I - ток в амперах.
Определение числа витков
Используем эмпирическую закономерность, называемую количеством витков на вольт - ω’. Ее вычисляют:
Первичная катушка
Qc уже вычислена раньше. Определив ω’ следует эту величину умножить на 220, ибо у нас в первичной обмотке действует такое напряжение, а не один вольт.
Вторичная катушка
Для цепи подсветки напряжение 4,5 вольта. На него и умножаем полученное значение ω’.
Обе вычисленные величины: диаметр и количество витков усреднены. Ими придется варьировать в небольших пределах с учетом того, что пространство в окне магнитопровода ограничено. Диаметр провода лучше сразу занизить - паяльник работает в кратковременном режиме.
А вот с числом витков поступать следует осторожнее. Они сильно влияют на вольтамперную характеристику паяльника и общую картину нагрева жала.
Силовая катушка делается двумя витками.
Сборка паяльника
Каркас обмотки
Обычную катушку для намотки провода можно сделать из трансформаторного картона или даже от обычных коробок. Только лучше выбирать плотный материал.
Внутри каркаса должны поместиться все пластины железа, а между их полостями снаружи следует уложить витки провода. Все обмотки между собой изолируют лакотканью или бумагой. Первичная и вторичные обмотки отделяются гальванической развязкой.
Силовая обмотка
Ее потребуется выгнуть из медной шинки. Такую работу поможет выполнить металлический шаблон из куска металла по габаритам полости каркаса для железа. Работу выполняют в слесарных тисках аккуратными ударами молотка по заготовке.
На картинке показана последовательность выгиба, начатая с одного конца шинки. Несколько проще выполнять ее одновременно с середины обмотки.
Когда шинка выгнута, то ее витки изолируют между собой полоской бумаги, а затем размещают внутри картонного каркаса. Останется намотать остальные обмотки, обеспечив их изоляцию, и надеть железные пластины, создав их плотное прилегание с минимально возможными зазорами.
Паяльник является атрибутом любого радиолюбителя , начиная от профессионала и заканчивая тем , кто только начал . Сегодня в продаже можно найти паяльники или даже паяльные станции любых размеров . Но все они имеют один большой минус – они довольно грубы и у них большое расстояние от конца жала до края ручки . Такие габариты удобны при пайке больших деталей , но при работе с мелкими элементами подобные устройства неудобны , в силу того , что их очень тяжело позиционировать . Просмотрев в сети интернет схемы миниатюрных паяльников , я обнаружил , что многие из них обладают некоторыми недостатки в конструкциях : несменное жало , отсутствие заземления и многое другое . Поэтому решил попробовать создать более модернизированный “помощник ” начинающего радиолюбителя на основе нескольких инструкций . К особенностям нашего будущего паяльника можно отнести : малое расстояние от конца жала до края ручки (~30 –40 мм ), диаметр ручки (~15 мм ), возможность замены жала и нагревательных элементов (запаска ), легкость в изготовлении , при котором не понадобятся какое –либо специальные знания .
Самодельный миниатюрный низковольтный паяльник – чертеж
В
качестве
ручки
была
использована
обычная
кисточка
, которая
была
предварительно
отшлифована
и
отлакирована
.
Для
хорошего
крепления
проводов
в
ручке
я
использовал
такой
самодельный
узел
: в
пустотелой
заклепке
сделал
резьбу
и
вклеил
ее
в
ручку
. Здесь
с
помощью
стопорного
винта
легко
можно
фиксировать
кабель
.
Далее
перешел
к
изготовлению
креплений
для
теплового
экрана
. Они
были
изготовлены
также
из
пустотелых
заклепок
, но
уже
меньшего
диаметра
. В
них
была
создана
резьба
М1
,6
и
приклеены
в
отверстия
ручки
.
Нагревательный элемент был взят из обычного недорогого китайского паяльника , после некоторых манипуляций с размерами , он идеально подошел к нашему устройству .
Данный
элемент
имеет
мощность
7
Ватт
и
длину
6
,5
мм
. Питание
осуществляется
регулируемым
БП
– от
0
…18
Вольт
. При
этом
температура
нагрева
может
достигнуть
280
градусов
В
заднюю
часть
ручки
была
вклеена
обычная
пружинка
, которую
можно
позаимствовать
у
обычной
шариковой
ручки
. Данная
деталь
необходима
для
защиты
силового
кабеля
от
излома
.
Провод
заземления
и
питания
продет
в
кембрик
. В
основное
отверстие
вилки
, которое
предназначено
для
кабеля
, запрессовано
гнездо
для
заземления
, а
силовые кабели выведены
через
дополнительно
е
отверстие
.
Как
видно
на
картинке
получившийся
самодельный миниатюрный низковольтный паяльник по
своим
габаритам
едва отливается
от
обычной
авторучки
.
На 12 вольт – необходимый инструмент современной радиоэлектроники в домашнем обиходе. С его помощью можно быстро спаять микросхемы, детали микронаушника, ручных электронных часов, починить зарядку для телефона. Многие радиолюбители предпочитают делать электропаяльник своими руками. Эта работа экономит деньги и не дает забыть школьный курс физики.
Необходимые материалы и инструменты
Для изготовления паяльника много материала не понадобится, и его можно легко найти у себя дома. Это медная проволока для изготовления непосредственно спаивающей основы, медная фольга, жестяная трубка (для кожуха) и нихромовая проволока, рукоятка (желательно пластмассовая), электрошнур в термостойкой изоляции, силикатный клей, тальк для электроизоляционной массы.
Иногда трудно найти медную фольгу. Можно воспользоваться фольгированным стеклотекстолитом. Его часто применяют при изготовлении печатных схем и плат. Если таковые дома отсутствуют, можно обратиться в магазин и за 200 рублей приобрести необходимый материал. Чтобы получить один лист медной фольги, нужно нагреть стеклотекстолит при помощи обыкновенного утюга и, разделив его на тонкие пластины, потянуть за уголок, намотать на круглую палочку.
Основным элементом является трансформатор 220/12 вольт, через который паяльник будет получать энергию от электросети. Часто используют ТВК-11ОЛ. Его можно найти в старых ламповых телевизорах.
Необходимые следующие инструменты:
- пинцет;
- плоскогубцы;
- кусачки;
- пластины или дощечки для обмазывания клеевой массой;
- плита (электро- или газовая);
- ветошь.
Вернуться к оглавлению
Этапы сборки паяльника
Медная проволока, которую вы приобрели, послужит жалом микропаяльника. Понадобится всего 50 мм. Ее нужно заточить в виде двухгранного угла с одной стороны и обязательно залудить грани. Готовое жало будет находиться внутри нагревательного элемента.
Вторым этапом изготовления микропаяльника будет приготовление специальной электроизоляционной массы. Для этого смешайте тальк и жидкое стекло (силикатный клей). С помощью дощечки или пинцета нанесите изоляцию на цилиндрическую поверхность, периодически посыпая тальком, чтобы масса не прилипала к рукам.
Медную фольгу сверните в трубочку длиной около 35 мм. Это и будет основание нагревательного элемента. С одной стороны из-под трубки будет видно жало паяльника. Эту трубку необходимо покрыть изоляционной массой, как и в первом случае. Сырую массу, которую вы нанесли, нужно просушить над плитой до полного застывания. Теперь на готовое основание можно намотать нихромовую проволоку, сделав спираль. Ее длина не должна превышать 350 мм. Укладывать витки нужно аккуратно и очень близко друг к другу, при этом верхний и нижний концы проволоки (от 30 до 60 мм) оставляют как выводы. Данную конструкцию еще раз покрывают смесью электроизоляции и просушивают над плитой.
Теперь заворотной конец проволоки нужно отогнуть назад, плотно прижать его к поверхности трубки и повторить нанесение массы третий раз. Только после этого нагревательный элемент паяльника можно считать полностью готовым к применению.
Проволока, которая выступает из-под нагревательного элемента, должна быть покрыта электроизоляционной массой. При этом нужно запастись терпением и, каждый раз нанося массу, не забывать проверять качество выполненных действий.
Когда основание полностью покрыто изоляцией, можно приступать к сборке микропаяльника. Соединяем концы нихромового нагревателя с ручкой. Для этого через внутреннюю пластмассовую полость протягиваем электрошнур в термостойкой изоляции. Оголенные места нужно изолировать массой и просушить. После этого надеваем на нагреватель защитный жестяной кожух и соединяем его с рукояткой. Микропаяльник готов к применению.
Вернуться к оглавлению
Самодельный паяльник из резистора
Радиолюбители часто используют самые необычные подручные средства для изготовления различных инструментов. Простота, надежность, удобство в работе – вот технические характеристики микропаяльника, сделанного своими руками.
Как и в предыдущем варианте, для изготовления паяльника понадобятся медная и стальная проволоки и двухсторонний текстолит.
Новыми элементами будут шариковая ручка (для изготовления корпуса) и резистор МЛТ-0,5, имеющий сопротивление 5-10 ом.
Начинаем работу с изготовления нагревательного элемента. С помощью скальпеля или наждачной бумаги удалите краску с резистора. Для этого подключите его к регулируемому источнику питания. После тщательной очистки от краски удалите одну из ног резистора, а другую используйте в качестве крепежного элемента и токовода. В той части резистора, где была удалена нога, нужно просверлить отверстие диаметром в 1 мм для установки жала паяльника. После этого раззенкуйте отверстие сверлом большего диаметра так, чтобы жало паяльника не соприкасалось с чашечкой. С помощью надфиля нужно сделать еще один пропил круглой формы для крепления токовода на глубину 2/3 от толщины.
Токовод можно сделать из хорошо лудящейся пружинки, колечки которой должны плотно надеваться на чашку.
Следующим этапом работы является изготовление платы из текстолита. Она имеет широкую часть для припаивания токовода и рассеивания тепла, среднюю – для корпуса ручки, узкую – для крепления проводков и кембрика.
После этих операций можно приступать к сборке. Токовод из пружинки нужно надеть на переднюю чашечку. Тоководы припаивают к плате из текстолита. Устанавливают жало микропаяльника из медной проволоки, предварительно одев его в кусочек керамики или слюды, для того чтобы не было доступа тока. Теперь к плате остается припаять провода (желательно МГТФ). В качестве элемента питания используют регулируемый БП1А, 0-15В. Микропаяльник готов к применению.
Технология пайки самодельным микропаяльником ничем не отличается от того, который вы приобрели в магазине. С помощью него можно выполнять даже миниатюрные пайки. Он очень удобен и не требует больших умений для сборки.
