Компоненты паяльной станции

Комплектация

Поставляется в коробке того же форм-фактора, что и другие 878, 858, 878D, 858D. Приобретенная версия паяльной станции отмечена сбоку коробки галочкой.

К оборудованию прилагаются инструкции на русском и английском языках, с инфографикой и полной таблицей характеристик.

В комплект входят:

1. Основной блок паяльной станции с присоединенным термовоздушным феном и кабелем питания;
2. Паяльник в сборе с защитной накладкой на жало;
3. Подставка для фена;
4. Подставка для паяльника с целлюлозной губкой для очистки жала;
5. Насадки для фена (4 штуки);
6. Съемник для микросхем;
7. Винты и гайки крепления насадок на фен.

Зачем нужна паяльная установка

Удобства и преимущества пайки паяльной станцией довольно легко оценить, если подробно ознакомиться с полным набором входящих в неё составляющих.

С данной точки зрения она представляет собой комплекс специальных устройств и приспособлений, обеспечивающих качественную пайку и лужение различных по структуре металлоизделий, в особенности мелких деталей, микросхем.

В состав типовой установки, как правило, входят следующие элементы:

• электронагреватель соответствующего класса (электрический паяльник или термический фен);
• регулируемый блок питания, собранный на основе достаточно мощного трансформаторного преобразователя, позволяющего выбирать требуемые режимы нагрева потребителя;
• подставка под паяльное приспособление и устройство для отсоса расплавленного припоя (ими комплектуются не все продающиеся модели).

Состав паяльного комплекса, которым пользуются для организации профессиональных работ, может быть дополнен другими модулями, позволяющими повысить качество пайки.

Принцип работы оборудования заключается в совместном использовании всех составляющих его узлов, что позволяет контролировать и осуществлять регулировку температуры в рабочей зоне.

В отдельных моделях применяется схемное решение, обеспечивающее защиту элементов от перегрузок и статического электричества.

Преимущества паяльных станций являются обоснованием целесообразности их применения и практически отвечают на вопрос о том, как ими нужно пользоваться.

По количеству подключаемых к блоку питания паяльников станции могут быть одно- или двухканальные. В комплект последнего из этих образцов могут входить как основной, так и дополнительный (демонтажный) паяльники, отличающиеся по своей мощности и рабочим температурам.

Иногда один из них имеет функцию быстрой смены рабочего наконечника («жала»), что позволяет пользоваться им для пайки различных видов радиодеталей.

С внешним видом некоторых из моделей паяльных установок можно ознакомиться на фото.

При классификации оборудования этого типа также различают цифровые паяльные станции, в которых управление рабочими режимами пайки осуществляется посредством специальных электронных модулей.

Особый интерес представляет компрессорная паяльная установка, оборудованная специальным нагнетателем воздуха, используемым при работе с феном.

В таких паяльных станциях сфокусированный с помощью специального устройства воздушный поток сначала нагревается в термическом канале, а затем направляется через выходное сопло в зону пайки.

Наличие встроенной системы контроля температуры обеспечивает формирование более равномерной струи горячего воздуха.

Помимо образцов с компрессорной накачкой воздушной струи, выпускают установки турбинного типа, которые по причине своей дороговизны встречаются очень редко и не пользуются потребительским спросом.

Какие паяльные станции бывают

Паяльная станция – это комплекс специализированных инструментов для выполнения операций одиночной и групповой пайки. И нужна она, прежде всего, тем, кому возможностей обычного паяльника уже мало.

Паяльная станция является более сложным устройством, чем простой паяльник. Соответственно, имеет перед ним ряд преимуществ:

• температура нагревательного элемента стабильна, электронный блок управления поддерживает заданный режим неограниченное время;
• наличие гальванической развязки от сети, что критично при пайке элементов запитанной схемы;
• необгораемое жало — если обращаться аккуратно, может прослужить очень долго.

В минимальный состав ПС входят следующие узлы?

• Паяльник со сменным жалом
• Блок регулировки
• Подставка
• Термофен
• Оловоотсос
• Очиститель жала

Основное преимущество паяльной станции перед паяльником заключается в наличии электронного блока управления режимами работы.

Электронный блок управления обеспечивает:

• Плавная и точная регулировка температуры
• Поддержание температуры в заданном диапазоне
• Защита от перегрузок в сети

Таким образом, паяльная станция обеспечивает пайку там, где критически важно исключить воздействие высоких температур на монтажные элементы и текстолитовую основу, сохраняя при этом высокую прочность и долговечность соединений.

Строго классифицировать паяльные станции трудно из-за большого количества различных модификаций и способов применеия. Различные модели ПС отличаются друг от друга следующими параметрами:

• По количеству одновременно подключаемых к рабочей станции паяльников. Одно- и двухканальные соответственно. Чаще всего, второй канал служит для подключения дополнительного, демонтажного, паяльника.
• По типу управления рабочими режимами. Существуют цифровые и аналоговые модули управления. Цифровые более удобны в использовании и более точные.
• По типу нагревательного элемента. Жало с нихромовым нагревателем, керамическим нагревателем и индукционным нагревателем.
• По способу пайки. Различают контактные, бесконтактные и комбинированные станции.

У контактных ПС нагревательным элементом является жало. Бесконтактные могут нагревать элемент потоком горячего воздуха или инфракарасным излучением. Комбинированные сочетают в себе оба предыдущих вида.

Нужна ли калибровка паяльной станции?

Оговоримся сразу – в исправно работающей паяльной станции калибровка не требуется. Стабильность и точность поддержания режимов работы обеспечивается технологией изготовления самой станции на всем протяжении срока ее службы.

Если же оказывается, что ПС работает некорректно (частые явления – это слишком высокая или низкая температура нагревательного элемента, не соответствующая показаниям шкалы блока управления), то вероятнее всего, неисправен один из блоков. В данной ситуации никакая калибровка не принесет результата.

Немного по-другому дело обстоит с дешевыми китайскими паяльными станциями, которые в изобилии присутствуют на рынке. Низкое качество сборки многих моделей приводит к тому, что показания индикаторов температуры на блоке управления сильно отличаются от реальной температуры нагревательного элемента.

В этом случае, полезно провести небольшие измерения, чтобы определить: на какую величину «врет» шкала настройки.

Для измерения понадобится мультиметр с выносным термодатчиком и отвертка с тонким жалом. Следует включить паяльную станцию и дождаться ее прогрева до рабочей температуры. Далее, поднеся датчик вплотную к нагревательному элементу, необходимо сравнить показания на мультиметре с температурой, выставленной на шкале блока управления. В дальнейшем, при работе с паяльной станцией необходимо учитывать эту разницу и выставлять температуру пайки с поправкой на нее.

Блок паяльной станции выполнен в сине-черном исполнении с элементами управления и индикаторами на передней панели. По бокам предусмотрены места для крепления подставки для фена.

Включается при помощи тумблера на задней части, что существенно повышает степень безопасности оборудования, облегчая процесс обесточивания, без нужды постоянного отключения из розетки.

Element 898BD обладает мощностью 700 Ватт, что позволит решить большинство задач ремонта мобильной электроники и монтажа радиоэлектронных компонентов.

Назначение отдельных модулей

Основным рабочим модулем паяльной станции является устройство питания с электронным или аналоговым блоком управления на основе автотрансформатора. Оно позволяет регулировать амплитуду подаваемого на нагревательный элемент напряжения и поддерживать температуру в заданном диапазоне. Паяльная станция может работать от напряжения 12В и 24В.

Следующие два устройства: паяльник и термофен. Оба предназначены для пайки элементов и различаются областью применения. Паяльник используется для пайки элементов с боковым расположением контактов, а фен для монтажа элементов с контактами под корпусом.

Подставка предназначена для безопасной фиксации паяльника и термофена в перерывах между выполнением пайки. Данное приспособление не является строго обязательным и входит в комплект поставки не всех ПС, но приобрести его крайне желательно. Безопасность и удобство работы при использовании подставки возрастает в разы.

Вакуумный оловоотсос. Необходим для очистки места пайки от остатков олова или припоя. Так же как и подставка, является опциональным элементом. Не влияет напрямую на процесс пайки, однако к приобретению крайне желателен, так как минимизирует следы ремонта и незаводского монтажа. Особенно актуально для неопытных радиомонтажников.

Очиститель жала. Наличие и применение обязательно! Дешевая ветошь из термостойкого материала для очистки паяльного жала от загрязнений и нагара. Вещь совсем уж дешевая, но экономить на жалах для паяльника поможет. Главное – не лениться и периодически их чистить.

Питающий блок для паяльных станций изготавливается на основе автотрансформатора достаточной мощности, посредством которого можно управлять амплитудой поступающего на нагрузку напряжения (в небольших пределах).

В качестве конечного потребителя (нагревателя для паяльной станции) чаще всего используются либо обычный электропаяльник, либо специальный термический фен, имеющий встроенный переключатель режима работ.

При приобретении подходящей для домашних условий установки предпочтение следует отдавать тем изделиям, в комплект которых входят отдельный держатель или подставка под нагревательный инструмент. При их наличии пользоваться паяльной станцией будет намного проще и безопаснее.

Входящим в комплект инструментом пользоваться будет значительно удобнее, если в его составе имеется специальный отсос для удаления остатков расплавленного припоя, а также наиболее востребованные запчасти.

Элементы управления и индикация

Помня о том, что именно паяльные станции чаще всего используются при изготовлении и ремонте электроники и в них заинтересованы не только профессионалы, но и любители, производители решили создать для них новый тип устройств, обладающих более широким функционалом и сочетающим возможности оборудования разных типов.

Одна из особенностей таких устройств заключается в том, что к ним можно подключить несколько модулей, превращающих их в устройства для выполнения контактной или бесконтактной пайки, а также совершения других операций благодаря прилагаемому комплекту насадок и наконечников.

Рассматривая различные модели оборудования для пайки, необходимо особое внимание обратить на способ управления станции. В зависимости от этого можно выделить два типа устройств — цифровые и аналоговые.

При использовании приборов аналогового типа обязательно постоянное присутствие рядом с ними мастера, поскольку по достижении определенной температуры прибор должен быть отключён, иначе это приведет к перегреву паяльного жала.

В то же время у обесточенного устройства температура начинает снижаться и для возобновления пайки придётся подождать некоторое время, пока температура опять не поднимется до рабочей температуры.

В цифровых станциях работу поддерживает специальное программное обеспечение, которое следит за температурой нагрева жала и регулирует его при необходимости.

Из этого следует, что лучше всего выбирать для пайки устройства с цифровым режимом контроля, ведь в этом случае мастер может рассчитывать на более стабильный и точный уровень поддержания необходимой температуры.

На передней панели находятся все элементы управления, разнесенные на две стороны – левая часть для фена, правая для паяльника.

В верхней части расположились цифровые дисплеи, отображающие текущую температуру включенных элементов. Помимо отображения температуры, на дисплей выводятся коды ошибок при возникновении неполадок с оборудованием.

Под дисплеями находятся кнопки регулировки температуры, здесь она уменьшается/увеличивается с шагом в 1 °C. При зажатии кнопки процесс можно существенно ускорить, однако скорость «набора оборотов» оставляет желать лучшего, приходится терпеливо ждать.

Снизу от кнопок разместились механические тумблеры включения для фена и паяльника соответственно. В средней части расположена круговая ручка регулятора уровня потока воздуха паяльного фена.

В нижней части разъем для подключения паяльника с резьбой для кольца-фиксатора. Подобное конструктивное решение позволяет использовать паяльник на всю длину провода, не переживая за возможность внезапного отключения.

Паяльник

Паяльные станции, работающие на инфракрасном излучении, за редким исключением, используются для прогрева распаявшегося процессора, моста или проца на видеокарте. Как известно, процессоры очень плохо переносят перегрев, и зачастую, при интенсивной нагрузке и плохом теплоотводе, происходит распаивание низкотемпературного припоя контактов от площадки.

Одним из варварских способов восстановления контакта является прогрев «тела» процессора дозированным тепловым излучение. Это можно сделать обычным феном или даже утюгом, но после подобных процедур положительный эффект достигается в одном из трех случаев. Поэтому специалисты-самодельщики предпочитают строить паяльные станции инфракрасного нагрева.

Изготовление корпуса и нагревательных элементов

Конструктивно паяльная станция состоит из четырех основных элементов:

• Нижнего нагревательного блока;
• Верхнего нагревательного блока;
• Штатива и блока управления нагревателями.

Между верхним и нижним корпусом укладывается материнская плата компьютера так, чтобы инфракрасный поток от верхней системы нагрева был направлен преимущественно на цель — корпус процессора. Остальная часть платы закрывается от нагрева алюминиевой пластиной или фольгой с вырезанным окном под процессор.

Нижний корпус паяльной станции применяется для создания теплового экрана, проще говоря, для дополнительного подогрева платы, чтобы уменьшить потери тепла за счет конвекции воздуха.

Важно! Вся хитрость паяльной станции заключается в том, чтобы сделать нагрев не только эффективным, но и управляемым, то есть, нельзя допустить перегрева корпуса, поэтому в конструкции используется термопара и интерфейс управления галогенками.

В качестве нагревателей можно использовать обыкновенную нихромовую спираль, уложенную внутрь кварцевых трубок или галогенки R7S J254.

Для изготовления корпуса нижнего блока можно использовать любой подходящий по размеру стальной коробок, на который устанавливаются разъемы для ламп. В итоге, после сборки и подключения проводки получается конструкция паяльной станции, как на фото.

Аналогичным способом изготавливается верхний нагревательный блок.

Все устройство и управление монтируется на штативе от старого советского фотоувеличителя, у которого есть регулировка положения верхнего блока по высоте. Остается собрать систему управления паяльной установки.

Для того чтобы не допустить перегрева, в паяльной станции используются две термопары – для корпуса процессора и остальной поверхности материнской платы. Для управления паяльной станцией используется плата интерфейса Arduino MAX6635, которая подключается к последовательному порту домашнего ноутбука или ПК, для которого приходится искать соответствующее программное наполнение –обеспечение или сделать его самому.

Управление паяльной станции выполняется следующим образом. Компьютер через интерфейс и термопару получает информацию о температуре и меняет мощность теплового потока с помощью импульсов включения-выключения галогенок станции. По мере перегрева продолжительность периода горения лампы будет снижена, а при остывании, наоборот, увеличена.

В собранном виде паяльная станция выглядит, как на фото. Стоимость постройки обошлась чуть более 80 долл.

Паяльник разборного типа, состоит из четырех заменяемых частей:

• рукоятка со скрытой внутри платой, нагревательным элементом и заземляющей пружиной;
• штуцер, средняя составная часть;
• корпус жала, являющийся фиксатором жала на конце нагревательного элемента;
• конусообразное жало.

Состав нагревательного элемента – нихром в керамической обмазке. Его рабочий диапазон от 200 до 450°C. Замена вышедшего из строя элемента не составляет труда.

Входящее в комплект станции жало только одно – тонкое, по типу Hakko. В дальнейшем можно будет без проблем подобрать комплект жал для различных задач.

Как происходит калибровка

Известно, что хорошо отлаженная паяльная станция позволяет в разы повысить эффективность пайки и ускорить демонтаж электронных компонентов и изделий. Однако это возможно лишь при условии, если она не имеет дефектов и схема установки температуры правильно откалибрована.

Среди имеющихся в продаже недорогих паяльных систем широкое распространение получили бюджетные китайские копии фирменных станций марки «Hakko».

Отношение российского потребителя к этим образцам нельзя назвать однозначным. Одни мастера считают, что рабочие станции сильно перегреваются, другие – что жало паяльника плохо захватывает припой, поэтому им неудобно пользоваться.

Для доведения дешёвых китайских моделей «до ума» потребуется провести настройку паяльной станции на точность выставления температуры жала.

В простейшем случае такая настройка предполагает обязательную калибровку температуры пайки.

Для проведения этой процедуры потребуется следующий инструмент и измерительные приборы:

• современный цифровой мультиметр, в комплекте которого имеется гибкий выносной термодатчик;
• отвёртка с тонкой рабочей частью и изолированной ручкой.

В процессе калибровки выносной датчик подносится к нагревательному элементу (жалу паяльника) и вплотную прижимается к нему.

При измерении температуры компрессорных станций датчик помещается в зоне действия разогретой воздушной струи.

Затем вращением имеющегося на станции подстроенного резистора по показаниям индикатора мультиметра выставляется значение температуры, которое должно совпадать с цифрами на шкале (дисплее) станции. На этом калибровка может считаться законченной.

Плюсы и минусы