Изготовление и ремонт электронного оборудования, многие монтажно-слесарные и другие работы требуют применения специального инструмента — паяльника. Все, что вы хотели узнать о паяльниках, их существующих типах, устройстве и работе, а также о верном выборе и применении паяльников, рассказано в статье.
Назначение и функции паяльника
Паяльник — электрический или газовый нагревательный прибор, предназначенный для выполнения паяльных работ путем плавления специальных сплавов (припоев) и нанесения их на изделие.
Пайка (паяние) — процесс создания неразъемного соединения металлических изделий путем нанесения на них расплавленного припоя — является одним из древнейших технологических приемов, которым люди пользуются на протяжении нескольких тысяч лет. С помощью пайки осуществляется изготовление и ремонт радиоэлектронной аппаратуры, ювелирных украшений, радиаторов и теплообменников, металлических резервуаров и иных изделий. Эти работы требуют плавления припоя и прогрева изделия, для чего служит специальный инструмент — паяльник.
С помощью паяльника, в зависимости от его типа и конструкции, выполняется несколько операций:
- Расплавление припоя и твердого флюса перед их нанесением на место соединения деталей;
- Нанесение припоя на место соединения деталей и облуживание деталей;
- Расплавление припоя при ремонте и разборке паяных изделий;
- Прогрев отдельных зон изделий при подготовке к выполнению пайки.
Качественно и быстро выполнять эти работы можно только при правильном подборе инструмента. Сделать верный выбор поможет основная информация о паяльниках, их типах, конструкции и характеристиках.
Обратите внимание: в данной статье вы найдете информацию только о ручных электрических и газовых паяльниках, специальное паяльное оборудование (паяльные станции, фены) здесь не рассматривается.
Классификация и конструкция паяльников
Паяльники делятся на три больших группы по способу нагрева жала:
- Электрические;
- Газовые;
- Бензиновые.
Паяльники разных типов имеют свои особенности.
Электрические паяльники
Электрические паяльники делятся на несколько типов по способу нагрева:
- Непрерывного нагрева;
- Импульсного нагрева;
- Форсированного нагрева.
Электропаяльники бывают стержневыми и молотковыми (радиаторными).
Основу стержневого паяльника составляет стальной трубчатый корпус (кожух), внутри которого располагается трубка меньшего диаметра, на которой располагается нагревательный элемент. Внутрь трубки малого диаметра устанавливается медное или стальное жало прямой или Г-образной формы, рабочая часть которого имеет специальную заточку. Жало может быть несменным и сменным, во втором случае оно фиксируется винтом. Нагревательный элемент паяльника изготавливается из провода с высоким удельным сопротивлением электрическому току (нихрома), намотанного на внутреннюю трубку через слюдяную прокладку. На современном инструменте часто применяются керамические нагревательные элементы с металлическим напылением. Корпус паяльника в сборе с нагревательным элементом и жалом установлен в рукоятку из изоляционного материала (пластика или древесины). Из тыльной стороны рукоятки выходит шнур питания со штепсельной розеткой, переходником для подключения к прикуривателю автомобиля или иным устройством.
Молотковые паяльники устроены аналогично, однако вместо стержневого жала в них используется массивная насадка в виде топорика или молотка из красной меди, которая жестко фиксируется в корпусе.
Работа всех паяльников непрерывного нагрева проста: при подаче питания нагревательный элемент нагревает корпус и жало до необходимой температуры (от 160 до 250-300 и более градусов), что и позволяет расплавлять припой и флюс. В современных паяльниках часто предусмотрена функция регулировки температуры путем изменения напряжения питания нагревательного элемента.
Паяльники форсированного нагрева имеют аналогичное устройство, однако в них применяются нагревательные элементы, электрическое сопротивление которых растет с увеличением температуры, либо сдвоенные нагревательные элементы с биметаллическим выключателем. В первом случае при подаче питания температура нагревательного элемента резко растет, что влечет за собой повышение сопротивления — это ускоряет нагрев на начальном этапе. При дальнейшем нагреве сопротивление становится слишком высоким, и жало перестает нагреваться, чем обеспечивается автоматическая регулировка его температуры. Во втором случае на первоначальном этапе включаются оба нагревательных элемента, что ускоряет нагрев, а после достижения необходимой температуры один нагреватель отключается, а второй продолжает работать, поддерживая температуру жала.
Паяльники импульсного нагрева устроены иначе: основу инструмента составляет понижающий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с питающей сетью, а вторичная — с проволочным (медным) жалом, закрепленном на держателе. Жало имеет V-образную форму, пайка осуществляется его заостренной частью. Вся конструкция помещена в корпус пистолетного типа, на рукоятку которого выведена кнопка включения и лампа/светодиод подсветки. Работает паяльник следующим образом: при нажатии кнопки на первичную обмотку трансформатора подается напряжение 220 В, на вторичной обмотке возникает ток большой величины, который протекает по жалу и нагревает его. Нагрев жала происходит за очень короткое время — от долей секунды до 2-3 секунд. При отпуске кнопки паяльник выключается и жало остывает. Импульсный режим работы повышает степень безопасности и экономичность паяльника.
Характеристики электрических паяльников
Электрические паяльники выпускаются на обычное (220 В) и пониженное (12, 36 и 42 В) напряжение питания, они имеют мощность от 10 до 250 Вт, обеспечивая нагрев до 250 градусов и более. Жало стержневых паяльников может иметь диаметр от 3 до 8 мм и более, изготавливается из меди или сплавов железа, рабочая часть затачивается на конус, прямой или косой клин, либо на более сложные формы для выполнения специальных работ.
В России на электропаяльники распространяется стандарт ГОСТ 7219-83, в соответствии с котором инструмент имеет маркировку из букв и цифр:
- ЭП — электропаяльник;
- С — со сменным жалом;
- Ц — с несменным жалом;
- Н — непрерывного нагрева;
- И — импульсного нагрева;
- Ф — форсированного нагрева;
- Т — с регулировкой температуры.
Цифровое обозначение состоит из двух чисел, разделенных чертой, первое число означает номинальную мощность, второе — номинальное напряжение питания. В соответствии с этой маркировкой паяльник непрерывного нагрева со сменным жалом на 220 В мощностью 40 Вт и функцией регулировки температуры имеет обозначение ЭПСНТ 40/220.
Газовые и бензиновые паяльники
Газовые и бензиновые паяльники объединяют в себе две основных части: газовую или жидкостную горелку и паяльную насадку. Паяльная насадка выполнена в виде трубки с наконечником в виде жала, внутри которой располагается пламегаситель (он же катализатор) — керамическая сетка, при контакте о которую пламя гасится и отдает все тепло насадке. Благодаря такой конструкции в газовом паяльнике отсутствует открытое пламя, а продукты горения выходят через отверстие (отверстия) в паяльной насадке.
Корпус газового и бензинового паяльников образуется двумя элементами — горелкой, к которой присоединяется газовый баллон или резервуар под жидкое топливо. Баллон может быть стационарным или сменным, в первом случае он периодически заправляется из баллона большей емкости через переходник, во втором случае резервуар просто заменяется при израсходовании топлива.
Жало газового и бензинового инструмента может иметь различную форму и размеры для выполнения различных операций.
Большим преимуществом газовых и бензиновых паяльников является их автономность (может работать в любых условиях), высокая скорость нагрева жала и возможность регулировки температуры в широких пределах.
Правильный выбор и эксплуатация паяльников
Выбор паяльника необходимо делать, исходят из характера выполняемых работ и частоты использования этого инструмента. Для периодического ремонта электрических приборов, а также для радиолюбителей достаточно обычного стержневого электропаяльника мощностью 25 или 40 Вт. В ряде случаев будут удобнее импульсные паяльники, которые, к тому же, более безопасны. Для применения в мастерских и в кружковой работе (в клубах юных техников или в школьных мастерских) лучше использовать паяльники на пониженное напряжение питания (до 42 В), которые отвечают требованиям электробезопасности. Для профессионального применения подходят паяльники с регулировкой температуры и наборами сменных жал различной формы. Для выполнения работ в отдалении от электросетей лучшим выбором станут газовые или бензиновые паяльники. Наконец, для ремонта крупных изделий, в том числе медных автомобильных радиаторов, предназначены молотковые паяльники большой мощности.
При пайке необходимо соблюдать общетехнические рекомендации по работе с припоями и флюсами, подготовке поверхностей, работе с электронными приборами отдельных групп, и т.д. Также нужно соблюдать и технику безопасности во избежание ожогов и отравлений продуктами термического разложения флюсов. При верном выборе паяльника и соблюдении всех рекомендаций работа будет выполнена быстро, качественно и безопасно.
