Как понять что такое мощность паяльника
Как выбрать электропаяльник
Содержание
Содержание
Для чего нужен паяльник, понятно из его названия — для пайки, то есть, соединения металлических деталей при помощи легкоплавкого сплава (припоя). Но универсального паяльника не существует. Не получится одним и тем же инструментом отремонтировать радиатор и запаять микросхему на плату. О том, как выбрать паяльник, наиболее подходящий для ваших задач — в этой статье.
Задача паяльника — прогреть припой и соединяемые детали до температуры, при которой припой будет оставаться жидким. Надо, чтобы припой смочил детали в расплавленном виде, иначе соединение будет непрочным. Отсюда вытекают основные требования к паяльнику — размер жала и мощность паяльника должны соответствовать материалу и размеру паяемых деталей. Остальные характеристики паяльников влияют скорее на удобство использования инструмента в различных условиях.
Характеристики паяльников
Назначение
Паяльники для выжигания, строго говоря, паяльниками не являются. Большинство выжигателей для пайки непригодно — тонкое дуговое жало не смачивается припоями и быстро остывает в контакте с металлическими деталями.
Cуществуют универсальные паяльники-выжигатели со сменными жалами и регулировкой температуры. При высокой (300-700 °С) температуре с установленным тонким жалом их можно использовать для выжигания узоров на дереве или коже, а при низкой температуре (200-300 °С) — для пайки электронных компонентов.
Для обычных паяльников оптимальный диапазон темеператур составляет 250-350 °С, они предназначены только для пайки.
Мощность
Чем крупнее и массивнее детали, тем больше должно быть жало паяльника и тем мощнее он должен быть. А при пайке мелких деталей излишняя мощность может повредить, приводя к перегреву и повреждению деталей. Поэтому мощность паяльника подбирается, исходя из вида паяемых деталей:
Тип питания
У большинства паяльников это электрическая сеть 220 В.
Встречаются также миниатюрные модели с питанием от разъема USB. Они компактны, легки и безопасны. Если случайно пережечь шнур питания раскаленным жалом, это уже не грозит поражением электротоком.
Там же, где розеток нет, можно использовать альтернативные типы питания: аккумуляторы и газ. Аккумуляторные паяльники удобны, но их мощность всего 6-8 Вт, и годятся они только для пайки миниатюрных деталей и тонких проводов. Кроме того, запаса «заряжаемых» в ручку паяльника аккумуляторов или батарей хватает на 10-15 минут работы, не более.
Газовые паяльники могут обладать большей мощностью и (при наличии баллончиков с газом для заправки) продолжительность их работы практически не ограничена. Но к работе с газовым паяльником надо приноровиться. Из сопел горелки газового паяльника идет горячий воздух, а иногда и открытый огонь. Если монтаж происходит в тесных условиях, работать с ним будет затруднительно.
Максимальная температура и время нагрева
Она влияет на возможность паяльника работать с различными припоями. Температура жала должна на 60-100 °С превосходить температуру плавления припоя. При более высокой температуре припой будет покрываться пленкой окислов, препятствующей хорошему соединению деталей.
На паяльниках с регулировкой температуры нагрева (регулировкой мощности) можно установить определенную температуру, выше которой жало нагреваться не будет. Это особенно важно при работе с миниатюрными компонентами современных печатных плат: из-за малого размера они быстро перегреваются и могут выйти из строя. Да и вообще регулировка температуры расширяет возможности паяльника.
Но имейте в виду, что температура на паяльниках регулируется довольно грубо. Для более тонкой настройки лучше воспользоваться паяльной станцией. Кроме возможности точно выставить температуру, паяльные станции могут иметь множество других полезных опций: индикацию текущей температуры, встроенный фен, нагреватель плат и т. д. Для пайки микроэлектроники на профессиональном уровне следует ориентироваться именно на паяльные станции.
Время разогрева определяет, за сколько секунд после включения жало паяльника разогреется до заданной температуры. Чем этот параметр меньше, тем лучше — высокая скорость разогрева не только экономит время, но и гарантирует, что температура жала будет быстро восстанавливаться после контакта с холодными деталями.
Тип нагревательного элемента
Газовый нагреватель используется на газовых паяльниках — жало нагревается горящим газом.
Нихромовая спираль используется в электропаяльниках классической схемы. При прохождении тока через проволоку, намотанную на жало, она нагревается, передавая тепло жалу.
Керамический нагревательный элемент представляет собой керамическую трубку, содержащую пленочный нагреватель. Эта конструкция обеспечивает минимум потерь тепла, поэтому такой паяльник греется быстрее. Но паяльники с керамическим нагревателем боятся ударов и падений — элемент может сломаться, при этом расположенный в толще керамики нагреватель рвется и перестает работать.
Импульсный нагревательный элемент работает не постоянно, а импульсами — обычно при нажатии кнопки. Паяльники с импульсным нагревателем могут быть двух видов:
Форма наконечника
Она влияет на удобство выполнения тех или иных видов паяльных работ.
Жало типа «конус» удобно при сквозном монтаже и демонтаже, но оно плохо удерживает припой, поэтому для поверхностного монтажа подходит хуже. Собрать излишки припоя таким жалом практически невозможно. Кроме того, низкая теплоемкость (особенно у сильно заостренных «конусов») и маленькое пятно контакта затрудняют прогрев крупных контактов и капель припоя.
Жало типа «клин» является более универсальным — оно имеет большую теплоемкость, касание широкой гранью позволяет прогревать большие площадки, а при повороте на 90° пятно контакта сильно уменьшается и позволяет работать с выводами микросхем и тонкими дорожками печатных плат высокой плотности.
Кроме этих форм наконечников, считающихся самыми распространенными, существует множество специализированных — «микроволна», предназначенная для пайки SMD-компонентов, ножи различных форм для резки пластика, фигурные наконечники для декоративных работ и так далее.
Возможность смены жала увеличивает универсальность паяльника, позволяя выбрать наиболее подходящее для конкретной ситуации. Кроме того, жала со временем выгорают, и их замена становится необходимостью.
Советы по выбору
Паяльник мощностью 25-50 Вт с клиновидным жалом будет нелишним в «арсенале» любого мастера. Им можно и проводку починить, и перегоревшую деталь выпаять.
Для пайки микросхем и электронных компонентов на печатные платы потребуется паяльник с тонким жалом и регулировкой температуры.
Паяльник с питанием от батареек и газовый паяльник могут помочь с ремонтом в условиях отсутствия электроэнергии. Для «тонких» работ более универсальным вариантом будет комплект из паяльника с питанием от USB и повербанка.
Для ремонта радиаторов, теплообменников и металлической посуды нужен будет мощный паяльник с крупным жалом.
Для выжигания по дереву вам потребуется соответствующий прибор — выжигатель.
Как выбрать электропаяльник
Как выбрать электропаяльник
Типы паяльников
Оба этих типа обладают как несомненными достоинствами, так и определёнными недостатками. У первых нихромовая проволока наматывается на диэлектрический теплопроводящий цилиндр (обычно из слюды, керамики или стеклоткани), внутрь которого вставляется паяльный стержень. Спираль в таких паяльниках находится снаружи, и поэтому большая часть тепла не используется, что и приводит к низкому КПД. Также у него довольно маленький ресурс, что при профессиональной работе в беспрерывном режиме приводит к частой замене инструмента либо к необходимости приобретать дополнительные приспособления в виде регулятора мощности для режима ожидания. С другой стороны они не боятся механических ударов и очень дёшевы в производстве, так как технология их изготовления за многие десятилетия достаточно отработана и оптимизирована.
У второго типа керамический нагревательный цилиндр вставляется в полое жало, за счёт чего заметно увеличивается КПД и уменьшается время нагрева, также при аккуратном обращении срок службы таких паяльников на порядок превышает нихромовые. С другой стороны, эти модели достаточно хрупкие, что в корне изменяет манеру обращения с ним при работе, так например, очень рискованно (как это принято в слюдпластовых) стряхивать припой с жала постукиванием. Технология производства таких моделей относительно новая, требует серьёзных вложений в заводское оборудование и поэтому они пока достаточно дорогие и выпускать их могут «не только лишь все».
Мощность
Стоит заметить, что паяльники, кроме различной мощности, выпускаются на различное напряжение питания. Наиболее востребованными являются напряжения 6 В, 12 В, 36 В, 220 В. Чем ниже напряжение, тем безопаснее паяльник для человека и некоторых радиокомпонентов, однако для всех напряжений ниже 220 В требуются преобразователи (трансформаторы).
Температура
Для различных видов паяльных работ требуется своя температура, которая выбирается в соответствии с термопрофилем спаиваемых деталей и выбранным припоем. Так например, микродеталям поверхностного монтажа требуется нагрев
260-270°С, мелким радиодеталям около
350 °С. Более высокая температура
40-80°С, чем паяемые детали, а те, в свою очередь, больше на 20-40°, чем припой.
94°С) до бессвинцовых припоев с температурой плавления
400°С и более. Температура нагрева серийно выпускаемых паяльников в основном зависит от его конструкции и мощности, а наиболее массовые модели нагреваются примерно до
Наконечник (жало)
Жало является очень важным элементом паяльника, основой его качественной работы, и первым, на что обращают внимание при работе. От его параметров зависит скорость, надёжность и удобство пайки, поэтому к его выбору необходимо отнестись крайне внимательно. Качественное жало должно обладать хорошей теплопроводностью, достаточной прочностью, защищённостью от окисления, долговечностью и т.д. Эти требования, зачастую, хорошо выполняются по отдельности у разных металлов, но, как правило,вызывают значительные трудности при попытке удовлетворить их все одновременно. Так, например, медный наконечник обладает отличной теплопроводностью, но очень быстро окисляется, покрывается слоем окалины и изнашивается, причём, чем активней флюс, тем сильнее износ. Для восстановления формы и дальнейшей защиты такого жала его необходимо периодически затачивать, а затем покрывать слоем припоя или лудить.
Процесс поиска идеального жала происходит перманентно. Так, в попытке улучшить характеристики медного жала, постоянно происходит поиск оптимального состава сплавов или вариантов расположения слоёв разных металлов, когда состав стержня отличается либо по длине (основная часть, например, из меди, стали или керамики, а кончик из серебра, никеля или сплавов меди), либо по толщине (когда сердцевина из одного материала, а покрытие однослойное или многослойное из других, что увеличивает защиту от воздействия активного флюса и износа). Однако, в таком варианте классическая манера и техника работы с захватом капли припоя и перенесением её затруднена, поэтому пайка обычно осуществляется «с подачей», когда припой с флюсом в форме проволоки подносится непосредственно к точке спайки без удержания его на жале. Это очень удобно для промышленного производства и использования на конвейере, а при ручной пайке такой способ требует некоторых навыков, а также фиксации и неподвижности всех элементов, так как обе руки будут заняты. При этом такие жала требуют очень аккуратного и бережного обращения, их нельзя подвергать перегреву или применять к ним какие-то усилия, они не должны подвергаться воздействию абразивов (напильников), ими нельзя отгибать загнутые выводы деталей, кроме того, теплопроводность у них несколько ниже, поэтому припой хуже плавится, что, соответственно, требует увеличения температуры. Также ими не следует долго работать на максимальной температуре, так как это приводит к окислению рабочей кромки, которую станет крайне сложно залудить. Ещё их нельзя оставлять надолго без припоя и крайне желательно уменьшить температуру нагрева в простое. Очищают такие жала специальной влажной губкой.
Критерии выбора
Дома в хозяйственных целях использовать паяльник приходится довольно редко, поэтому стараются выбирать всего одну модель, но на все случаи жизни. Чаще всего это эпизодические заделки мелких отверстий, пайка сетевых проводов, спайка различных мелких деталей из цинка, железа и меди, ремонт детских игрушек, прогревание закисших шурупов, плавка термоклея. Таким образом, для этого профиля основными критериями оказываются универсальная мощность, подходящая для большинства бытовых применений, минимальная цена, приемлемые размеры.
Хотя большинство электрических соединений может быть осуществлено клеммами, скрутками (с колпачками или без), винтовыми зажимами, гильзами и т.д., паяльник незаменим, когда требуется повышенная надёжность, например из-за последующей труднодоступности или даже невозможности подхода к месту соединения проводов, что бывает при заделки соединений штукатуркой или плиткой.
Этот профиль подразумевает, что на рабочем месте инженера уже имеется откалиброванная паяльная станция, термофен, газовый и керамический паяльники, то есть имеются все приборы для пайки широкого набора радиоэлектронных компонентов и требуется лишь дополнительный или запасной инструмент, в том числе для черновых и вспомогательных работ. Если же домашний мастер ментально дорос до ремонта не только личной аппаратуры, то ему стоит присмотреться к одной из паяльных станций.
Как выбрать электропаяльник (2018)
Паяльник есть в арсенале многих мастеров – и не одних лишь электриков и радиолюбителей. Паяльником можно не только паять электродетали и соединять провода, спектр применений этого инструмента намного шире:
— паяльники используются для ремонта пластиковых деталей;
— автомастера используют их для ремонта радиаторов и бамперов;
— паяльником можно отремонтировать металлическую посуду или теплообменник холодильника;
— мастера-стекольщики используют паяльник для вырезания из стекла деталей сложной формы;
— паяльники применяются для обработки кожи при изготовлении кожаных изделий;
— а еще паяльником можно выжигать рисунки на дереве.
Принцип действия всех электропаяльников одинаков – нагревательный элемент передает тепло жалу, которым и осуществляется пайка. Однако форма и материал жала, температура нагрева и прочие характеристики паяльников различного назначения отличаются довольно сильно. И, чтобы подобрать инструмент, который станет надежным помощником в вашей работе, следует потратить немного времени, чтобы разобраться в характеристиках паяльников и в том, за что они отвечают.
Характеристики паяльников
Классический электропаяльник состоит из ручки, нагревательного элемента и жала. Нагревательный элемент может быть спиральным – из нихромовой проволоки, обмотанной вокруг жала, или керамическим – с пленочным нагревателем, расположенным в трубчатом керамическом элементе.
Конструкция паяльника с керамическим нагревателем обеспечивает минимум потерь тепла, поэтому такой паяльник греется намного быстрее. Кроме того, электрическая изоляция керамического нагревателя более надежна, и риск пробоя на корпус практически нулевой. Недостатки тоже есть: паяльники с керамическим нагревателем дороже и боятся ударов и падений – керамический элемент может сломаться, при этом расположенный в толще керамики нагреватель рвется и перестает работать.
Имеющиеся сегодня в продаже импульсные паяльники бывают двух видов:
— Собственно импульсные, жало которых представляет собой дугу из проволоки, нагревающуюся под воздействием проходящего через неё тока. Такие пальники довольно безопасны (жало горячее только во время пайки) и удобны, благодаря очень быстрому разогреву жала (2-3 с), но для пайки микросхем подходят плохо. Температура жала не регулируется и может оказаться слишком высока для пропайки тонких соединений. Кроме того, само жало находится под напряжением, которое может повредить низковольтную микроэлектронику.
— Электропаяльники со спиральным нагревателем, способные увеличивать мощность ТЭНа нажатием кнопки на корпусе. Называются импульсными, потому что на максимальной мощности могут работать недолго (5-15 секунд), после чего требуется делать перерыв на несколько минут. Такой паяльник может быть удобен при пайке мелких «деликатных» деталей – в режиме повышенный мощности можно быстро расплавить крупную каплю припоя, а низкая температура обычного режима защитит детали от перегрева.
Только не следует относиться к таким паяльникам как к обычным двухрежимным и всерьез воспринимать указанную максимальную мощность. Такой паяльник с мощностью, например, 30-130 Вт на 130 ваттах будет работать считанные секунды, и для пайки крупных деталей непригоден.
Паяльники для выжигания также встречаются двух видов:
— С дуговым проволочным жалом, нагреваемым проходящим через него током. От импульсных паяльников отличаются тем, что жало разогрето все время. Удобны для выжигания по дереву, но пожароопасны.
— Классические электропаяльники со специальным жалом (набором жал) для выжигания. Менее опасны, благодаря меньшей температуре жала, но работать можно не со всякими материалами. Для выжигания по дереву подходят плохо, но вполне пригодны для работы с кожей, тканью и пластиком.
Мощность паяльника – один из основных параметров, определяющих его возможности. Маломощные паяльники подходят для деликатных работ с мелкими деталями, паяльники большой мощности можно использовать для ремонта посуды и соединения проводов большого сечения.
Для распайки легкоплавкими припоями микросхем и деталей низковольтных печатных достаточно мощности в 5-15 Вт.
Для пайки крупных деталей, для работы с тугоплавкими припоями и для соединения электрических проводов сечением до 1 мм 2 потребуется паяльник мощностью 25-45 Вт.
Для пайки проводов общим сечением до 10 мм 2 мощность паяльника должна быть 60-100 Вт.
Для пайки высоковольтных проводов большого сечения и соединения проводов с токоведущими шинами потребуется паяльник мощностью 150-200 Вт.
Паяльниками мощностью 200-500 Вт можно лудить крупные детали и производить ремонт металлической посуды.
Большинство паяльников получают питание от сети 220 В, но в некоторых случаях приходится искать альтернативный тип питания.
Если рядом нет розетки, могут пригодиться паяльники с питанием от аккумулятора – для продолжительной работы они непригодны (заряда аккумуляторов хватает на считанные минуты работы), но для срочного ремонта вполне могут подойти.
Максимальная температура нагрева определяет область применения паяльника.
Температуры ниже 250°С используются для сварки полиэтиленовой пленки (130-180°С) и декоративных работ – тиснения кожи (80-150°С), создания узоров на ткани и т.п. Также на таких температурах производится пайка легкоплавкими припоями.
250-300°С годится для пайки мелких деталей, при пайке электрических проводов и при работе с тугоплавкими припоями такой температуры жала уже может не хватить.
300-350°С – считается оптимальной температурой для пайки электронных компонентов среднего размера.
350-450°С для пайки электросхем уже многовато, при такой температуре быстро окисляется жало, припой начинает выгорать, и возрастает риск перегрева деталей. Такая температура пайки может использоваться при работе с тугоплавкими бессвинцовыми припоями, для резки пластика, синтетических тканей
Температуры выше 450°С используются редко – при работе с тугоплавкими припоями и особо массивными деталями.
Если конструкция ручки и форма жала больше зависят от привычки и от личных предпочтений, то форма наконечника уже придает инструменту некоторые особенности.
Жало типа «конус» удобно при сквозном монтаже (и демонтаже), но оно плохо удерживает припой, поэтому для поверхностного монтажа подходит хуже. Собрать излишки припоя таким жалом практически невозможно. Кроме того, низкая теплоемкость (особенно у сильно заостренных «конусов») и маленькое пятно контакта затрудняют прогрев крупных контактов и капель припоя.
Жало типа «клин» является более универсальным – оно имеет большую теплоемкость, касание широкой гранью позволяет прогревать большие площадки, а при повороте на 90° пятно контакта сильно уменьшается и позволяет работать с выводами микросхем и тонкими дорожками печатных плат высокой плотности.
Кроме этих, самых распространенных форм наконечников, существует множество специализированных – «микроволна», предназначенная для пайки SMD-компонентов; ножи различных форм, предназначенные для резки пластика; фигурные наконечники для декоративных работ и т.д. Для возможности выбора наиболее подходящего для конкретной работы жала, на большинстве паяльников предусмотрена возможность его замены. Кроме того, жала со временем выгорают (особенно сильно это проявляется на медных – для поддержания формы их следует периодически обрабатывать напильником) и замена жала становится уже просто необходимой.
Подставка необходима для безопасной и эффективной работы, но имейте в виду, что она входит в комплектациюдалеко не всех моделей. Не счесть, сколько столов, полов и штанов прожжено из-за использования вместо подставки первых подвернувшихся предметов. Если у выбранной модели подставки в комплекте нет, крайне рекомендуется докупить её отдельно.
Варианты выбора паяльников
И для ремонта электроники, и для соединения электрических проводов подойдет универсальный паяльник мощностью 25-50 Вт с клиновидным жалом – такой инструмент будет нелишним в «арсенале» любого мастера.
Для пайки микросхем и электронных компонентов будет достаточно паяльника мощностью до 15 Вт.
Электропаяльник на батарейках может помочь с ремонтом в условиях отсутствия электроэнергии.
Если вы занимаетесь самыми разными паяльными работами – от пайки тончайших деталей до соединения высоковольтных проводов тугоплавкими припоями – выбирайте среди паяльников с регулировкой мощности и высокой максимальной температурой.
Для ремонта радиаторов, теплообменников и металлической посуды вам потребуется мощный паяльник с клиновидным жалом.