что такое жало паяльника какими они бывают
Паяльник радиолюбителей. Виды, характеристики и выбор
Пайка проводки, элементов микросхем, металлических и пластиковых деталей, и даже выжигание по дереву выполняется специально созданным для этих целей прибором под названием паяльник.
Радиолюбители, для которых это основной рабочий инструмент, постоянно ведут споры, какой из множества видов лучше для тех или иных операций.
Сам же паяльник – это технически несложное устройство, предназначенное для соединения различных деталей методом расплавления соединяющего материала под действием высокой температуры.
Назначения и принцип действия
Паяльник используют как в ремонте, так и в монтажных операциях.
Классический электрический вариант применяют для расплавления олова и нанесения его на посадочные места печатных плат, что позволяет фиксировать на них радиодетали.
Иными словами, этот ручной инструмент служит для нагрева флюса и деталей во время пайки и лужения, для добавления припоя в места контакта деталей, подлежащих спайке между собой.
Принцип работы паяльника состоит в преобразовании электрической энергии в тепловую, а затем передачи тепла на припой для его расплавления.
Застывая, последний соединяет детали или их элементы между собой.
Как нагревательное устройство, инструмент иногда используют для расплавления пластмассы, снятия и нанесения термоклея, если под рукой не оказалось специального термопистолета.
Устройство, характеристики и свойства
Традиционный паяльник выглядит, как металлический стержень со спрятанным внутри нагревательным элементом, с одной стороны которого расположена рукоять для удержания, а с другой – теплопередающий металлический конец — жало.
К рукояти подведен провод питания, в месте ее стыка со стержнем зачастую располагается упорное кольцо в виде расширения диаметра ручки, предотвращающее соскальзывание руки к разогретым элементам.
Некоторые модели имеют терморегулятор, позволяющий устанавливать нужную температуру разогрева жала.
Рукоятка
Рукоять паяльника может быть прямая и изогнутая (пистолетного типа).
У электрических моделей провод питания подведен к ее торцевой части.
Задача рукоятки – обеспечить удобство удержания инструмента в процессе работы, предотвратить теплопередачу от нагревательного элемента, а также соскальзывание руки на разогретый стержень.
Кроме того, технически рукоять выступает корпусом самого паяльника.
В процессе работы стержневые варианты инструмента удерживаются точно также, как обыкновенный карандаш во время рисования.
Кабель и вилка
Шнур питания электропаяльника выполняется из мягкого прочного провода с надежной изоляцией, защищающей его от случайных механических повреждений и соприкосновений с разогретыми элементами.
Место соединения кабеля с вилкой также делают максимально прочным во избежание обрыва при натяжении.
Как правило, вилку производят цельнолитой, т.е. имеющую неразборную конструкцию.
Сечение жил провода комплектуют в соответствие с мощностью инструмента с запасом, что предотвращает его нагрев, и повреждение изоляции.
Виды и форма жал для паяльника
Жало – рабочая часть паяльника.
Форма его наконечника определяет удобство выполнения конкретной работы, поэтому она может быть самой разной, например, в виде конуса, иглы, со скошенной кромкой и др.
Наиболее популярными из-за своей универсальности считаются плоские жала, выполненные в виде отвертки.
Так деталь пайки разогревается быстро именно из-за значительной площади скоса, да и припой хорошо держится на широкой плоской поверхности.
Кончик жала может иметь самые разные размеры, опять же, с расчетом на выполнение определенных задач.
При этом само жало является металлическим стержнем, которые бывают как прямые, так и изогнутые под различными углами (вплоть до 90 градусов) и другие варианты.
Материал
Для изготовления рукоятей паяльника требуется качественный термостойкий материал, не проводящий тепло, а потому их делают из древесины и специального пластика.
В производстве жала зачастую используют чистую медь.
В процессе работы на меди скапливается нагар, который ухудшает характеристики паяльника, и требуется периодическая чистка наконечника.
Существуют так называемые «несгораемые» жала, покрытые защитным металлом, например никелем, которые требуют бережного обращения.
Размеры и вес
Для выполнения обычной работы используют паяльник весом около 360 г и длиной 200 мм.
Большие детали с высокой теплоотдачей требуют более мощного инструмента, вес которого может превышать 1 кг.
Вообще длина распространенных моделей варьируется в пределах 160 – 240 мм, при этом на них устанавливается жало длиной 32 – 56 мм и толщиной 0,8 – 12 мм.
Тип нагревателя
Конструкция паяльника подразумевает наличие одного из типов нагревательных элементов, каждый из которых обладает своими положительными и отрицательными качествами.
Кроме приведенных нагревателей используют и менее распространенные виды, рассмотренные ниже.
Мощность
По мощности паяльники условно делятся на:
Виды паяльников и их цена
По типу питания различают следующие виды паяльников:
Электрические
Работают преимущественно от бытовой электросети, либо от напряжения 12 В и 24 В с использованием понижающего трансформатора, что зависит от конкретной модели.
Также сюда относится электропаяльник, питающийся от встроенной аккумуляторной батареи или от нескольких батареек, отсек для которых находится в рукояти.
Такой беспроводной варинат не обладает высокой мощностью (зачастую 15 Вт), и используют его для выполнения работ в условиях отсутствия электросети или для пайки маленьких электронных деталей, например, при ремонте мобильных телефонов.
Автономные паяльники имеют компактные размеры.
Газовые
Единственное их достоинство – возможность работы в абсолютно любых местах.
Внутри рукояти паяльника расположен газовый баллончик, который с легкостью можно заправить самостоятельно, как обыкновенную зажигалку.
Поэтому такой прибор называют автономный паяльник.
Наконечник инструмента разогревается посредством газового пламени, а если его снять, владелец получает компактную горелку.
Как и в случае с аккумуляторным вариантом, этот паяльник портативный, но не всегда.
На рынке встречается бутановый инструмент с подключением к внешнему источнику подачи газа посредством шланга.
В зависимости от нагревательного элемента паяльник бывает:
Спиральные
В основе лежит, как уже говорилось выше, тонкая нихромовая проволока, закрученная в спираль, и встроенная в специальный диэлектрический материал, снижающий теплопотери, и повышающий тепловую передачу.
Существуют паяльники, где нихром помещен внутрь белого диэлектрического материала, внешне практически идентичного с керамическим прибором.
Сделано это (вероятно) для того, чтобы запутать покупателя, так как второй вариант более дорогостоящий и более профессиональный.
Отличить их можно по торцевой части изолятора, которая у нихромовых моделей зацементирована, и имеет более темный неравномерный цвет.
Средняя стоимость 300 – 400 руб, а за мощные модели придется отдать до 1,5 тыс. рублей.
Керамические
Более совершенная конструкция, которая требует к себе крайне бережного отношения из-за использования хрупкого керамического нагревательного стержня.
Срок службы паяльника намного выше по сравнению с предыдущим вариантом, при этом он еще имеет более широкий мощностной и температурный диапазоны.
Цена – от 600 рублей.
Импульсные
Внутри расположен понижающий трансформатор и импульсный электронный преобразователь, сильно повышающий частоту тока.
Такой электронный паяльник имеет жало, выполненное в виде изогнутой медной проволоки, которая подключается ко вторичной обмотке трансформатора.
При нажатии клавиши время нагрева составляет всего несколько секунд, а после отключения он также быстро остывает.
Современные устройства оборудованы регуляторами мощности и температуры.
Средняя стоимость 1 – 2 тыс. рублей.
Индукционные
Еще одно нестандартное решение.
За нагрев стержня отвечает индукционная катушка, а наконечник покрыт ферромагнитным материалом, в котором образуется магнитное поле.
Сердечник прибора разогревается от наведенного тока.
Достоинство такого паяльника – поддержание температуры в узком диапазоне без использования электронного управления и датчиков.
Возможно это благодаря тому факту, что разогретый до конкретного значения ферромагнитный материал утрачивает свои магнитные свойства, а при остывании вновь их обретает.
Достаточно дорогой паяльник стоимостью 5 тыс. рублей и выше.
К отдельным категориям можно отнести:
Автомобильный паяльник
Электроинструмент, работающий от прикуривателя авто.
Вместо вилки тут установлен соответствующий штекер, а питание осуществляется посредством бортовой электросети транспортного средства, то есть от 12 В.
Подобные модели встречаются достаточно мощные, вплоть до 40 Вт, в то время как те же паяльники на батарейках обладают вдвое меньшей мощностью.
Паяльник с вакуумным отсосом (оловоотсос)
Для удаления припоя с печатных плат.
В основном такой прибор используют для зачистки посадочных отверстий от олова.
Представляет он собой фактически обычный стержневой паяльник, но жало имеет продольное сквозное отверстие, сквозь которое всасывается расплавленный припой прямо в специальный резервуар посредством поршня, создающего разрежение.
Принцип работы схож с обыкновенным медицинским шприцом.
Мини-паяльник
Инструмент, работающий от батареек, имеющий небольшую мощность, крайне компактные размеры.
Есть модели в виде шариковой ручки.
Используется для работы в ограниченном пространстве либо для пайки мелких компонентов электроники.
Такой микро-паяльник функционирует от напряжения 3,6 – 9 вольт постоянного тока.
Существуют модели, подключаемые к источнику питания посредством USB.
Отдельного внимания заслуживает паяльная станция, которая бывает в термовоздушном или инфракрасном исполнении.
Представляет собой соединенный с блоком управления рабочий инструмент.
В первом случае зона пайки прогревается посредством выдуваемого из сопла паяльника сильно разогретого воздуха (по принципу фена), а во втором – инфракрасным излучением, длина волны которого составляет 2 – 10 мкм.
Некоторые модели укомплектованы в дополнение и обыкновенным электропаяльником, который также подключается к блоку управления.
В случае его выхода из строя прибор можно заменить другим, но с аналогичными характеристиками.
При этом центральный блок и сам паяльник должны иметь совместимость по всем параметрам, которые достаточно сложно подобрать.
В магазинах можно найти универсальный паяльник, подходящий к станциям конкретного производителя или определенной серии.
Как выбрать паяльник?
При выборе паяльного прибора, желательно обращать внимание на основные факторы, такие как:
При бесперебойной долговременной работе лучше не использовать модели с пластиковыми рукоятками, так как они быстро перегреваются, и могут оплавиться.
Желательно производить выбор паяльника, где есть возможность заменить жало, и предусмотрена регулировка длины его вылета, такая функциональность позволит подстроить инструмент под любые условия работы. Новичкам лучше использовать изделия прямой формы, так как они более удобны.
Работоспособность паяльника можно проверить прямо в магазине мультиметром, выставив его в режим прозвонки, либо же измерив сопротивление нагревательного элемента по штырям штепсельной вилки.
Что нужно знать о паяльниках?
Жало из меди в процессе эксплуатации со временем выгорает, на нем появляются шероховатости и рытвины.
Решается эта проблема затачиванием наконечника обыкновенным напильником, а также последующим лужением путем покрытия тонким слоем припоя.
Для этого жало прогревают путем включения инструмента в электросеть до того момента, пока оно не приобретет красновато-оранжевый цвет, а затем прислоняют его к куску канифоли или смолы.
Так покрывается вся его поверхность.
После этого расплавляют немного припоя, чтобы поверхность жала покрылась им равномерно, причем полностью.
Если наблюдаются непокрытые места, то все действия повторяются.
Следует избегать перегрева паяльника, по той причине, что жало моментально обгорит.
Производители паяльников
Изготовлением паяльников занимаются следующие производители:
Важные характеристики паяльного жала
Даже такое простое приспособление, каким является бытовой паяльник, имеет составные части, каждая из которых выполняет свою, строго определённую функцию.
Вот почему при изучении устройства этого изделия говорят про набор жал для паяльника, которые практически всегда (за исключением редких случаев) делаются съёмными.
Необходимость в смене жала вызвана не только механическим износом, но и необходимостью подбирать подходящую для конкретных условий работы толщину и форму наконечника.
Виды жала
Сменные жала паяльника, отличающиеся материалом, формой, покрытием и толщиной, способны рассеивать различную по величине мощность, что очень важно при выборе подходящего для работы изделия. Особое значение имеет материал и форма наконечника.
По типу используемого при изготовлении материала все жала паяльников делятся на медные, и медные со стальным, никелевым или хромовым покрытием.
По форме наконечника – на заострённые, изогнутые, в виде конуса или со срезом. Изогнутым жалом удобно проводить демонтаж деталей с платы, снимать лишний припой.
От формы и материала наконечника зависят такие важные характеристики, как:
Даже сравнительно тонкая окисная плёнка, образующаяся на поверхности съёмного элемента, заметно снижает его способность к эффективной передаче энергии тепла в зону пайки.
Наиболее подходящий для жала паяльника материал – это, конечно же, чистая медь, а также известные сплавы, изготавливаемые на её основе. С точки зрения теплопроводности медное съёмное жало намного предпочтительнее, чем стальное.
Однако и оно не лишено определённых недостатков, проявляющихся в низкой износостойкости материала и его подверженности коррозии. Поэтому на него наносят стальное или никелевое покрытие, при этом теплопроводность изделия меняется.
Подстраиваясь под потребности рынка, многие производители освоили выпуск широкого ассортимента наконечников, так что приобрести подходящий стержень для паяльника не составляет особого труда.
Помимо рассмотренных выше технических характеристик и свойств паяльных наконечников большое значение также придаётся такому параметру, как их размеры.
Толщина наконечника
Этот параметр является определяющим в тех случаях, когда электрический паяльник используется для работы с массивными изделиями (с отдачей в зону пайки больших количеств тепловой энергии).
В противоположность этому паяльники с тонким жалом и различной формой наконечника, как правило, используются при работе с мелкими электронными деталями и тонкими проводниками. Они также востребованы при изготовлении ювелирных украшений, предполагающем филигранные методы обработки изделий.
Этот параметр универсален и может относиться как к жалам паяльника из любого материала. При этом его влияние на показатели теплопроводности для указанных вариантов исполнения различно.
В тех случаях, когда требуется значительное увеличение тепловой отдачи – предпочтение обычно отдаётся жалам из чистой меди.
Наличие защитного покрытия
Основной недостаток медных изделий (быстрое разрушение в процессе пайки) может быть нивелирован за счёт нанесения на их поверхность специального защитного покрытия. Таким способом некоторые любители пытаются получить так называемое «долговечное жало» для паяльника.
Одним из наиболее эффективных способов защиты является использование покрытий на основе серебра, обеспечивающих прекрасные показатели теплопроводности.
Естественно, что такие жала имеют и соответствующую цену, но зато они очень практичны в работе, поскольку хорошо «смачиваются» припоем. Однако высокая стоимость покрытий ограничивает возможности применения таких жал в быту; к тому же, серебряное покрытие довольно быстро выгорает в условиях повышенных температур.
Производителями разработан компромиссный вариант, позволяющий объединить в одном изделии всё лучшее из рассмотренных решений. Они покрывают защитным слоем никеля только основание жала паяльника, не задевая его рабочего наконечника, который защищается более надёжным и дорогим материалом, обладающим хорошей адгезией.
Изготавливают также паяльниками с керамическим нагревателем и специальным необгораемым жалом, которое требует особого бережного обращения. В некоторых случаях покрытие может быть многослойным, состоящим из сплавов металлов.
Самодельный наконечник для usb модели
Выбор жала для работы с паяльником, питающимся от usb-разъёма, определяется величиной потребляемой от источника мощности, которая ограничена применяемым напряжением (не более 5-ти Вольт). В этом случае потребуется очень тонкое жало для паяльника, изготовленное своими руками в домашних условиях.
При наличии старого покупного изделия можно воспользоваться прикладываемым к комплекту запасным наконечником.
Самостоятельно сделать жало для такого паяльника может практически любой мастер, обладающий минимумом навыков слесарных работ. Для его изготовления необходимо взять медный пруток диаметром не более 3-х мм и отрезать от него заготовку нужной длины.
Защитная обработка
Основной недостаток паяльников с медным жалом заключается в мягкости и невысокой термостойкости самого исходного материала – меди.
При рабочих температурах поверхность усиленно окисляется и начинает разрушаться слой за слоем. Периодическая очистка жала обычными методами (шкуркой или напильником) лишь отдаляет сроки разрушения и не обеспечивает требуемой сохранности материала.
Единственным способом продления службы этой части паяльника – механическая обработка поверхности, заключающаяся в её защитном лужении (под термином «лужение» понимается покрытие поверхности тонким слоем припоя).
Для того чтобы правильно залудить установленное в паяльник жало, необходимо проделать следующие операции:
По завершении этой операции олово равномерно растечётся по рабочей поверхности наконечника.
Существует другой способ лужения и очистки поверхности от нагара, согласно которому разогретое жало с усилием протирается несколько раз по деревянной поставке с остатками флюса и припоя.
Без предварительного лужения недавно купленного жала приступать к пайке не имеет смысла, поскольку припой попросту не будет «смачивать» его поверхность.
Ещё одна серьезная проблема, нередко возникающая при работе с паяльником и приводящая к разрушению наконечника – коррозия поверхности из-за агрессивного воздействия флюсов.
В соединении с высокой температурой это приводит к образованию глубоких раковин и бороздок, для удаления которых потребуется дополнительная шлифовка. В результате шлифовки рабочие размеры наконечника заметно уменьшаются, так что со временем его приходится заменять новым жалом.
Несмотря на все указанные сложности при правильном обращении с паяльником и своевременном уходе за его рабочей частью можно обеспечить нормальные условия эксплуатации этого прибора.
А наличие под рукой целого комплекта дополнительных наконечников значительно облегчит проведение всех выполняемых при пайке операций.
Типы жал для паяльников
В этой статье мы разберемся, какие типы жал бывают у паяльника.
Виды жал для паяльников
Жало для паяльника бывает в основном двух видов: это медные жала, которыми паяют еще ветераны электроники
и съемные жала с никелевым покрытием, которыми паяет молодежь и все те, кто понял преимущество таких жал
Для жал с никелевым покрытием требуется свой паяльник, с регулировкой температуры и с возможностью разборки паяльника. В основном такие паяльники устанавливаются на паяльную станцию, например, Lukey 702.
Виды никелевых жал
У меня в комплектации вот такие жала с никелевым покрытием:
Как поменять жало?
Белая палочка, торчащая из ручки паяльника — это нагревательный элемент. Именно он греет жало паяльника.
После разборки паяльника убираем жало и ставим другое. Собираем в обратной последовательности.
Как правильно выставить температуру паяльника
Для того, чтобы правильно выставить температуру паяльника, берем припой и касаемся им жалом паяльника. Повышаем температуру на паяльной станции и смотрим, когда припой начнет плавиться и будет держаться на кончике паяльника. Ловим этот момент и прекращаем повышение температуры паяльной станции.
Не путайте плавление припоя с его размягчением. Когда припой становится как каша, это значит, что температура паяльника еще маловата. Надо еще чуток добавить. На разных паяльных станция индикация температуры разная. Я, например, выставляю на своей станции температуру порядка 360-370 градусов. Некоторые электронщики выставляют температуру 330-340, а кто-то даже 300. Это говорит о том, что датчик температуры паяльника у каждой паяльной станции разный. Больше всего врут по температуре китайские дешевые паяльные станции, типа Lukey. Но, немного отходя от темы, скажу что эти паяльные станции очень хорошо себя зарекомендовали, особенно Lukey 702.
Заключение
Где купить жало для паяльника
Дешевле всего приобрести эти жала можно на Алиэкспрессе по этой ссылке:
А есть также и медные. Они лучше с точки зрения пайки, так как теплопроводность меди очень высокая. Единственный минус — такие жала обгорают и в конце концов теряют свою первоначальную форму
Глянуть медные жала можете по этой ссылке.
Очень информативно про жала для паяльника описано в этой статье.