Як відремонтувати паяльник, пристрій, схема, розрахунок обмотки

1. Електрична схема паяльника
2. пристрій паяльника
3. Напруга живлення паяльників
4. Потужність нагріву паяльників
5. Ремонт паяльника своїми руками
6. Перевірка справності мережевого шнура і спіралі паяльника
7. Розрахунок і ремонтнагрівальної обмотки паяльника

Електричний паяльник - це ручний інструмент, призначений для скріплення між собою деталей за допомогою м'яких припоїв , Шляхом розігріву припою до рідкого стану і заповнення ним зазору між споює деталями.

Електрична схема паяльника

Як бачите на кресленні електрична схема паяльника дуже проста, і складається всього з трьох елементів: вилки, гнучкого електропроводи і нихромовой спіралі.

Як видно зі схеми, в паяльнику відсутня можливість регулювання температури нагріву жала. І навіть, якщо потужність паяльника обрана правильно, то все одно не факт, що температура жала буде необхідної для пайки, так як довжина жала з часом зменшується за рахунок постійної його заправки, припої теж мають різні температури плавлення. Тому для підтримки оптимальної температури жала паяльника доводиться підключати його через тиристорні регулятори потужності з ручним регулюванням і автоматичним підтриманням заданої температури жала паяльника.

пристрій паяльника

Паяльник є стрижень з червоної міді, який нагрівається спіраллю з ніхрому до температури плавлення припою. Стрижень паяльника робиться з міді завдяки високій її теплопровідності. Адже при пайку потрібно швидко передати жала паяльника від нагрівального елементу тепло. Кінець стержня має клиноподібну форму, є робочою частиною паяльника і називається жалом. Стрижень вставляється в сталеву трубку, обгорнуту слюдою або склотканиною. На слюду намотана ніхромовий дріт, яка служить нагрівальним елементом.

Поверх нихрома намотаний шар слюди або азбесту, службовець для зниження втрат тепла і електричної ізоляції спіралі з ніхрому від металевого корпусу паяльника.

Кінці нихромовой спіралі з'єднані з мідними провідниками електричного шнура з вилкою на кінці. Для забезпечення надійності цього з'єднання кінці нихромовой спіралі зігнуті і складені вдвічі, що знижує нагрівання в місці з'єднання з мідним дротом. На додаток з'єднання обтисненням металевою пластинкою, найкраще обтиск робити з алюмінієвої пластини, яка має високу теплопровідність і буде ефективніше відводити тепло від місця з'єднання. Для електричної ізоляції на місце з'єднання надягають трубки з термостійкого ізоляційного матеріалу, склотканини або слюди.

Мідний стрижень і нихромовая спіраль закривається металевим корпусом, що складається з двох половинок або суцільний трубки, як на фотографії. Корпус паяльника на трубці фіксується накидними кільцями. На трубку, для захисту руки людини від опіку, насаджується ручка з погано провидцям тепло матеріалу, дерева або термостійкої пластмаси.

При вставлянні вилки паяльника в розетку електричний струм надходить на ніхромову нагрівальний елемент, який нагрівається і передає тепло мідному стрижня. Паяльник готовий до пайки.

Малопотужні транзистори, діоди, резистори, конденсатори, мікросхеми і тонкі проводи паяють паяльником потужністю 12 Вт. Паяльники 40 і 60 Вт служать для пайки потужних і великогабаритних радіодеталей, товстих дротів і невеликих деталей. Для пайки великих деталей, наприклад, теплообмінників газової колонки, потрібно вже паяльник потужністю сто більш Вт.

Напруга живлення паяльників

Електричні паяльники випускаються розраховані на напругу мережі живлення 12, 24, 36, 42 і 220 В, і цьому є свої причини. Головною, є безпека людини, другий - напруга мережі в місці виконана паяльних робіт. У виробництві, де все обладнання заземлене і є висока вологість, дозволено використовувати паяльники напругою не більше 36 В, при цьому корпус паяльника повинен бути обов'язково заземлений. Бортова мережа у мотоцикла має напругу постійного струму 6 В, легкового автомобіля - 12 В, вантажного - 24 В. В авіації використовують мережу частотою 400 Гц і напругою 27 В.

Є й конструктивні обмеження, наприклад, паяльник потужністю 12 Вт складно зробити на напругу живлення 220 В, так як спіраль потрібно мотати з дуже тонкого дроту і тому намотати багато шарів, паяльник вийде великим, не зручним для дрібної роботи. Так як обмотка паяльника намотана з ніхромового дроту, то живити його можна як змінним, так і постійним напруженням. Головне щоб напруга живлення відповідає напрузі, на яке розрахований паяльник.

Потужність нагріву паяльників

Потужністю електричні паяльники бувають 12, 20, 40, 60, 100 Вт і більше. І це теж не випадково. Для того, щоб припой при пайку добре розтікався по поверхнях споюють деталей, їх потрібно прогріти до температури трохи більшою, ніж температура плавлення припою. При контакті з деталлю тепло передається від жала до деталі і температура жала падає. Якщо діаметр жала паяльника недостатній або потужність нагрівального елементу мала, то віддавши тепло, жало не зможе нагрітися до заданої температури, і паяти буде неможливо. У кращому випадку вийде пухка і не міцна пайка.

Більш потужним паяльником можна паяти маленькі деталі, але виникає проблема недоступності до місця пайки. Як, наприклад, запаяти в друковану плату мікросхему з кроком ніжок 1,25 мм жалом паяльника розміром в 5 мм? Правда є вихід, на таке жало навивають кілька витків мідного дроту діаметром 1 мм і кінцем вже цього проводу паяють. Але громіздкість паяльника роблять роботу практично не здійсненним. Є і ще одне обмеження. При великої потужності, паяльник швидко прогріє елемент, а багато радіодеталі не допускають нагрівання вище 70˚С і з цього, допустимий час їх пайки становить не більше 3 секунд. Це діоди, транзистори, мікросхеми.

Ремонт паяльника своїми руками

Паяльник перестає нагріватися за однією з двох причин. Це в результаті перетирання мережевого шнура або перегорання нагрівальної спіралі. Найчастіше перетирається шнур.

Перевірка справності мережевого шнура і спіралі паяльника

При пайку мережевий шнур паяльника постійно згинається, особливо сильно в місці виходу з нього і вилки. Зазвичай в цих місцях, особливо якщо мережевий шнур жорсткий, він і перетирається. Спочатку проявлятися така несправність недостатнім нагріванням паяльника або періодичним його охолодженням. В кінцевому підсумку, паяльник перестає нагріватися.

Тому перед ремонтом паяльника потрібно перевірити наявність напруги живлення в розетці. Якщо напруга в розетці є, то перевірити мережевий шнур. Іноді несправність шнура можна визначити, плавно перегинаючи його в місці виходу з вилки і паяльника. Якщо паяльник при цьому став трохи тепліше, значить точно пошкоджений кабель.

Перевірити справність шнура можна підключивши до штирів вилки щупи мультиметра, включеного в режим вимірювання опору . Якщо при згинанні шнура свідчення будуть змінюватися, то шнур перетерся.

Якщо виявилося що, обрив шнура знаходиться в місці виходу з вилки, то для ремонту паяльника досить буде відрізати частину шнура разом з вилкою і встановити на шнур розбірну .

У разі, якщо шнур перетерся в місці виходу з ручки паяльника або мультиметр, підключений до штирів вилки, при згинанні живлення не показує опір, то доведеться розбирати паяльник. Для отримання доступу до місця приєднання спіралі до проводів шнура досить буде зняти тільки ручку. Далі послідовно доторкнутися щупами мультиметра до контактів і штирів вилки. Якщо опір дорівнює нулю, то в обриві спіраль або поганий контакт її з проводами шнура.

Розрахунок і ремонтнагрівальної обмотки паяльника

При ремонті або при самостійному виготовленні електричного паяльника або будь-якого іншого нагрівального приладу доводиться мотати нагрівальну обмотку з ніхромового дроту. Вихідними даними для розрахунку і вибору дроту є опір обмотки паяльника або нагрівального приладу, яке визначається виходячи з його потужності і напруги живлення. Розрахувати, яке повинно бути опір обмотки паяльника або нагрівального приладу можна за допомогою таблиці.

Знаючи напруга живлення і вимірювати опір будь-якого нагрівального електроприладу, наприклад паяльника, електрочайника , електричного обігрівача або електричного праски , Можна дізнатися споживану цим побутовим електроприладом потужність. Наприклад, опір електрочайника потужністю 1,5 кВт дорівнюватиме 32,2 Ом.

Розглянемо на прикладі як користуватися таблицею. Припустимо, потрібно перемотати паяльник потужністю 60 Вт розрахований на напругу живлення 220 В. По самій лівій колонці таблиці вибираєте 60 Вт. По верхній горизонтальній рядку вибираєте 220 В. В результаті розрахунку виходить, що опір обмотки паяльника, не залежно від матеріалу обмотки, має дорівнювати 806 Ом.

Якщо Вам знадобилося зробити з паяльника потужністю 60 Вт, розрахованого на напругу 220 В, паяльник, для живлення від мережі 36 В, то опір нової обмотки повинне буде вже дорівнює 22 Ом. Ви можете самостійно розрахувати опір обмотки будь-якого електронагрівального приладу за допомогою онлайн калькулятора.

Після визначення необхідної величини опору обмотки паяльника з нижче наведеної таблиці вибирається відповідний, виходячи з геометричних розмірів обмотки, діаметр ніхромового дроту. Ніхромовий дріт являє собою хромонікелевий сплав, який витримує температуру нагрівання до 1000˚С і маркується Х20Н80. Це означає, що в сплаві міститься 20% хрому і 80% нікелю.

Для намотування спіралі паяльника має опір 806 Ом з прикладу вище, знадобиться 5,75 метрів ніхромового дроту діаметром 0,1 мм (потрібно поділити 806 на 140), або 25,4 м дроту діаметром 0,2 мм, і так далі.

Зауважу, що при нагріванні на кожних на 100 ° опір ніхрому збільшується на 2%. Тому опір спіралі 806 Ом з вище наведеного прикладу при нагріванні до 320˚С збільшиться до 854 Ом, що практично не вплине на роботу паяльника.

При намотуванні спіралі паяльника витки укладаються впритул один до одного. При нагріванні до червоного поверхню ніхромового дроту окислюється і утворює ізолюючу поверхню. Якщо вся довжина дроту не вміщається на гільзі в один шар, то намотаний шар покривається слюдою і мотається другий.

Для електричної і теплової ізоляції обмотки нагрівального елементу кращими матеріалами є слюда, скловолоконна тканина і азбест. Азбест має цікавий властивістю, його можна розмочити водою і він робиться м'яким, дозволяє надавати йому будь-яку форму, а після висихання володіє достатньою механічною міцністю. При ізолювання обмотки паяльника мокрим азбестом треба врахувати, що мокрий азбест добре проводить еклектичний ток і включати паяльник в електромережу можна буде тільки після повного висихання азбесту.