Нагревательный элемент для паяльника своими руками

Почти на каждом форуме по электронике есть тема о выборе паяльника, где куча народу с пеной у рта спорит о том, что лучше. Кину-ка и я на этот вентилятор свою лопату говна. Благо сам с паяльником в руках орудую всю сознательную жизнь. А ныне имею опыт поточной сборки монтажниками, выдающими под 5000..7000 паек в сутки.

Простой ЭПСН 25Вт — все что нужно, остальное понты и выпендреж
Спорить не буду. Паять им можно. Я таким паяльником запаяю почти все что угодно, более того, умеючи можно паять даже нагретым в костре топором. И вековой опыт тут не нужен.

На моей практике приходилось припаивать провода к пластинам коллектора в полевых условиях без паяльника вообще. Выкрутился с помощью сделанного тут же на коленке самопального газового паяльника из сломаной пополам ветки лозы, гвоздя и обычной факельной зажигалки. Как нибудь расскажу на dihalt.ru или даже видео запишу.

 
В общем, ездить можно и на запорожце 70 года выпуска, а остальное понты и выпендреж. Но лучше все же заюзать технику посовременней. А для тех кто с этим работает, кто проводит с паяльником в руках по 8 часов в сутки, на минуточку, это треть жизни — хороший паяльник равносилен улучшению качества жизни.

Мои критерии хорошего паяльника таковы:

1. Обязательная термостабилизация
Паяльник без возможности выставить температуру и удерживать ее с помощью системы управления это не паяльник, а орудие садомазохизма. Регулировка температуры позволит без страха перегреть паять что угодно. Спокойно паять тонюсенькие, как волоски, дорожки на соврменных платах, не боясь, что они поотлетают от перегрева.
Термостабилизация это стандартная фишка паяльных станций, но встречаются и просто паяльники.
Например СТ-96 которым еще недавно шурупили мои монтеры (ныне пересели на станции). Его клон CT-2092. А также горячо любимый мной Goot PX-201 или Den-On SS-8200

Сразу предупреждаю, что последнее время среди CT-96/CT-2092 стал встречаться брак, а родные жала в 70% полный кал и их можно выбрасывать сразу. Также может потребоваться регулировочка (разобрать и покрутить резюк внутри). У GOOT PX-201 все отлично с качеством и исполнением, но вот дефолтное жало-иголка никуда не годно. Сразу надо докупать нормальное жало.

 
Также следует различать регулировку температуры и регулировку мощности. Некоторые паяльники, например HY-988 или ZD-99 имеют регулировку по мощности. Т.е. если надо снизить температуру, то просто снижаем мощность. Никакой обратной связи по температуре там нет. Это полная фигня, такой паяльник лучше не покупать.

2. Обязательно сменные жала
А также наличие этих жал разных профилей в наличии и по вменяемой цене.

3. Жало обязательно необгораемое
Никелерованное или из чего оно там. Очень желательно фирменное. Hakko или Goot, например, делают очень хорошие жала. От качества жала зависит все. Кто то любит медные жала и других не признает. Но во первых это дело привычки, во вторых возможно им не попадались нормальные необгораемые жала, а в третьих скорей всего им попался неподходящий профиль. Медные жала очень быстро выгорают, их надо постоянно подтачивать. Плюс с медного жала сложней убрать весь припой, а такое часто бывает нужно при пайке какого-нибудь SSOP корпуса. В общем, медные жала я даже не рассматриваю.

4. Паяльник должен быть маленьким и тонким
Это просто удобно. Идеал для меня Ersa i-Tool, он вообще как карандашик. Только станция с ним стоит 15тыр 😉 так что пока я только облизываюсь.

5. Мощность
Паяльник должен быть мощным. В хорошо бы от 40Вт. В идеале 70, а круче 150Вт. Кто то наверное сейчас опухнет от таких цифр, и вспомнит про лудило для ведер. Но не стоит забывать про пункт 1. Без него я паяльник даже не рассматриваю. Тот же Ersa i-Tool выдает 150 Вт будучи размером чуть больше карандаша.
Так вот, даже если паяльник на киловатт, то он не будет перегреваться, ведь его максимальаня температура зависит только от уставки пользователя — поставил 230 градусов и он никогда не станет горячее. Зато запас по мощности с легкостью позволяет пропаивать земляные полигоны, припаивать провода к мощным шасси, паять толстые провода. Слабый паяльник просто не сможет прогреть деталь с мощным теплоотводом. Кондеры на материнке пробовали выпаивать с помощью ЭПСН-25? Тогда понимаете о чем я. Поэтому-то паяльники с управлением через ограничение мощности отстой — там постоянно придется перестраивать мощность, чтобы паять что то мелкое или что то крупное.

То были критерии, а теперь по конструктиву

Станция VS паяльник с термостабилизацией
Вообще дело вкуса. Но я считаю, что хороший термостабильный паяльник лучше станции за ту же цену. Тот же GOOT-PX201 на голову выше по параметрам чем дешевые китайские станции той же цены. Минус только в более толстой ручке и реже встречающимся жалам.
Однако у станций зачастую есть отвязка от сети. Т.е. паяльник низковольтный (обычно на 24 вольта) и это дает ряд преимуществ. Его не пробьет и не угробит сетевым напряжением нежную схему. У станций, стандартно, есть контакт заземления, что позволяет паять чувствительные девайсы не боясь наводок. У паяльников такой контакт есть не всегда (У Goot с этим порядок. У СТ же ничего подобного нет). В противовес — паяльник компактней, его проще сунуть в ящик стола по завершению работы.

Керамический нагреватель VS нихромовый
Я достаточно напаялся и теми и другими. Честно говоря, принципиальной разницы в работе не заметил. Керамика выдает на гора больше мощи и греется чуть быстрей, не сильно, процентов на 20. Нихром заметно дешевле.

Нихром при работе 8 часов 5 дней в неделю перегорает в среднем за пол года. Керамика же проработает годами. Я вообще ни разу не слышал, чтобы она перегорала. Но вряд ли вы будете дома хреначить в таких промышленных масштабах. Так что не думаю, что это критично. Моя первая станция имела нихромовый нагреватель и проработала больше 4х лет весьма частой эксплуатации.

Нихром не боится механических повреждений, даже если его корпус раскрошится он все равно будет греть. Только изоляция будет хуже, что черевато. Керамика от малейшей трещинки приходит в негодность. С другой стороны, стержень керамического нагревателя весьма прочен. Голыми руками я его сломать не смог. Однако от малейшего температурного перекоса керамическую грелку может расколоть в момент. Когда я на нагреватель GOOT PX-201 надел неродное жало, которое было короче оригинала на полтора сантиметра, то нагреватель прожил не более 30 секунд, а после треснул в районе окончания рубашки жала. Epic Fail.
Нихромовые нагреватели мотает неграмотный ЛяоСяо в темных китайских подвалах, в то время как керамические грелки производит лишь небольшое число известных брендов. Обычно ставят грелку от японской Hakko. Что благоприятно сказывается на качестве, в первую очередь термодатчика, который отслеживает температуру. В нихроме обычный спай, а в керамической грелке что то прецезионное, тонкопленочное. Вроде бы терморезистор.

Конструктивно нихромовая грелка обычно цилиндрическая, а жало стержневое и вставляется в этот цилиндр. Как в старых советских паяльниках. Эта схема имеет один недостаток — грелка снаружи и хорошо так греет атмосферу. Поэтому КПД ее ниже.
У керамический же нагреватель обычно выполнен в виде такого цилиндрика, длинной сантиметров 8 и диаметром около 4мм. Он вставляется в полое жало, отдавая все тепло жалу.
Также последние несколько лет появились нихромовые нагреватели косящие под керамику. Тоже белая такая палочка, вставляющаяся в жало. Отличить керамику от нихрома косящего под нее очень просто. Достаточно посмотреть на торец нагревателя.
У нихрома торец замазан чем то вроде цемента или известки. Внутри проходят четыре канала. в двух из них намотка из нихрома, а в двух других проводки термоспая. Сам спай находится под этой замазкой. На просвет нихромовая грелка почти не просвечивает.

За фотку спасибо Ploop
Керамика же гладенькая и, что самое важное, имеет на торце такую ярко выраженную ступеньку.

Это особенность техпроцесса изготовления керамической грелки. Там керамический стержень оборачивают слоем той же керамики с впечатанными туда проводниками нагревателя и термодатчика, а потом все обжигают в печи при очень высокой температуре.

Вот этот обернутый слой и выделяется ступенькой на торце. На сломе нагревателя хорошо видно эти проводнички

Поскольку их толщина микроскопическая, то понятно почему они так боятся трещин. При пайке керамическим паяльником срочно избавляйтесь от привычки стучать паялом о край баночки для сброса лишнего припоя. Юзайте губку или мочалку. Оно и удобней, кстати. Ну и на просвет у керамической грелки можно различить внутренние структуры, этакие квадратные зигзаги, обычно их две-три секции.

Что лучше — трудно сказать. Вот так вот, по ощущениям, я керамику от нихрома не отличу. Совершенно. Но как то приятней паять надежным агрегатом, поэтому юзаю керамику.

Паяльник/станция для бессвинцовой пайки
У меня часто спрашивают, можно ли ими паять с помощью обычного припоя. 🙂 Конечно можно! Бессвинцовый припой отличается от обычного только составом — отсутствием свинца. За счет чего он хреновей паяется, требует более высокой температуры и более точного поддержания температуры при пайке, чтобы выдержать термопрофиль. Это накладывает ряд требований к таким станциям. Но паять ими от этого даже лучше.

Жала
Камень преткновения в войне медных паяльников и современных — это жала. Собственно жало главный орган и к выбору его надо подходить с умом. По дефолту паяльник обычно продается с конусным жалом. Вот таким:

Паять им можно, но нужна некоторая сноровка и привычка. Такое жало хорошо для пайки с подачей. Т.е. плата в тисках, в одной руке паяльник, в другой проволочка припоя с флюсом внутри. Тык тык тык. Круто на поточном производстве. Сидят китайцы рядком и тычут. Но это не всегда удобно, иной раз придерживаешь одной рукой детальку, набираешь на жало припой и… с конусом скорей всего будет облом — т.к. припой у него стекает с кончика выше на пару миллиметров, оставляя конец жала почти сухим. Приходится выворачивать руку и впаивать этим местом. Неудобно. Поэтому конус на любителя, я его использую редко и только для тех случаев когда надо просто ткнуть в какую нибудь ооочень тонкую ножку и никуда больше. Маркировка жала конус обычно B перед буквой иногда бывает еще и число — это диаметр самого острия. Чем больше тем тупее.

Часто встречается жало типа иголка. Это как бы конус, но только еще более тонкий.

Это вообще полный треш. Ко всем приколам конуса добавляется еще и тот факт, что тонкое сечение иголки ОЧЕНЬ плохо проводит тепло. И при попытке запаять им что то чуть более толстое чем ножка SOIC корпуса оно мгновенно теряет тепло и прилипает к плате. Даже у GOOT PX-201 с его 70Вт нагревателем происходит фейл. Многие, кто купил этот паяльник, в нем из-за этого дефолтного жала сразу же и разочаровались. А зря. Паялник отличный, просто родное жало хрень. Подозреваю, что такое жало нужно для поддержания хитрого термопрофиля, т.е. сколько то тепла оно накопило, ткнул — оно припаяло и тут же остыло, выдерживая кривую. Может и так, но мне с ним не по пути.
Такие жала обычно маркируются как SB или I

Самое удобное, на мой взгляд, самое ходовое и часто юзаемое это жало типа «отвертка» или «клин»

Обладает отличной теплопроводностью, припой скапливается на кончике, не сползая вверх. Можно паять как с подачей, так и с набором припоя на кончик жала. В один тычок идеально и красиво припаивает smd детальку, позволяет легко и без лишних заморочек пропаивать ряды тонюсеньких выводов современных микросхем (ssop, lqfp), в одно движение убирает сопли между выводами. В общем, идеальное жало на все случаи жизни. Рекомендую брать с шириной лопатки 1.6 или 2.4 максимум. Маркируются эти жала как D, где перед буквой стоит ширина в миллиметрах.

Еще в моей копилочке есть разные самопально переделанные жала. Например из толстого конуса 3B получается трубчатое жало, идеально подходящее для запайки выводных элементов. Надо только высверлить, я уже описывал это жало.

Также один из моих монтажников чуток модернизировал его, изменив форму канала, чтобы проще было паять слегка загнутые выводы.

Из жала 3СR ака скошенный цилиндр отлично получается самопальная микроволна, главное проточить канавку небольшую, словно оно выгорело.

Для всех этих манипуляций я рекомендую использовать фирменные Hakko жала. У них ОЧЕНЬ толстый слой несгораемого покрытия (около полумиллиметра точно), а значит они не выгорят после таких манипуляций. Также можно поробовать найти фирменную микроволну. Маркировка у ней обычно CM. Вроде бы от Ya-Xun есть.

Также встречается жало типа вилочка. Маркировку не помню, вроде бы RT или TR. Выглядит так:

Отлично пригождается для демонтажа планарных резисторов — конденсаторов. Одним движением снимая их с платы. Также ей хорошо пролуживать толстые провода — в вилку можно набрать соплю припоя и протащить ее по жиле. Полезное жало.

Типы и маркировка жал
Я, для станций с паяльником Hakko’вского типа (один из самых распространенных паяльников. Используется в 90% китайских паяльных станций), юзаю либо HAKKO 900M-T-2.4D , либо GOOT PX-60RT-1.6D.

Для такого паяльника идеально подходят жала типа HAKKO 900M-T-*** или GOOT PX-60RT-*** где *** код профиля жала.

Фирменные жала имеют лазерную гравировку на корпусе:

Впрочем, у GOOT маркировка бывает как четкой, так и более размытой. Это не подделка, просто у них вот так 🙂

Вот сравнительная таблица жал PX-60RT-*** подходящих ко всем паяльникам Hakko типа (т.е. к большинству).

Сам ими пользуюсь и вам рекомендую. Отличные жала! Может кому то покажутся дорогими, но помните, вы его покупаете один раз.

Для паяльника PX-201 используется жало типа PX-2RT-*** они имеют такой же диаметр как и жала для Hakko 900M-T или Goot 60RT, но более длинную трубку.

Есть соблазн сделать переходник-проставку и нацепить на него хакковское жало, которое более распространено. НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТОГО! Разница температур на границе между жалом и проставкой мгновенно, за несколько секунд, расколет нагреватель. Я уже одной грелкой за такую самодеятельность поплатился, а после пришлось убалтывать товарищей из Мастерам притащить мне запасную грелку.
Вот такая же таблица для жал 2RT

Многие спрашивают какое жало подоходит для CT-96. Точно не скажу, маркировку китайцы обычно ленятся делать. Но вот из тех что я покупал, по прайсам они обозначались как:

• 88-201B N1-26-** от станций ZD
• Подоходят жала от паяльника Goot TQ-95 правда они дорогие. 200р за жало в среднем. Но это офигенные жала. И богатый выбор профилей 🙂
• ZD-200N N1-* от станций ZD
• 9SC116 от станций Pros-kit

Эксплуатация
Необгораемое жало требует к себе бережного отношения. Если повредить рабочий слой, то медь внутри быстро сожрет, а жало придет в негодность. Правда таким жалам как Hakko 900M-T это не особо грозит — слой там такой, что я его даже напильником затачивал, а ему пофигу. Но это скорей исключение. Так что общая рекомендация — не шеркать, не ковырять, не бить им о подставку. Вытирать о специальную целлюлозную губку. Продается в радиомагазинах или в косметических 🙂 С виду такая желтоватая картонка, кидаешь ее в воду она мгновенно превращается в Спанч-Боба 🙂
Кстати, губку советую пропитать не водой, а глицерином. Тогда она никогда не будет высыхать.
Еще продают такую медную мочалу. Тоже отличная вещь. Сунул в нее паяльник, высунул — паяльник сухой и чистый. Раз в пол года эту мочалку перетряхиваешь, чтобы вытрясти из нее опилки припоя. Красота!

Лужение. Многие жалуются, что необгорайка у них не лудится нихрена и припой не берет. Пользоваться не умеют! Достаточно соблюдать ряд правил и все будет ок:

Допиливаем доделываем
Так как, подозреваю, что у большинства народу все же китайские станции, то почти все они страдают одной и той же болезнью — у них нагреватель не доходит до конца жала. И от этого страдает теплопередача. Паяльник начинает тупить, липнуть к полигонам, а обладатель с тоской вспоминать свой ЭПСН.

Надо допиливать. Вариантов там несколько:

• Перепаять нагреватель на дальние отверстия. Он там крепится к плате и в ней два набора отверстий. Поближе и подальше. Иногда косорукие китайцы его припаивают подальше. Надо перепаять.
• Подпилить трубку проставку, что позволит выйграть несколько миллиметров. Правда тут надо следить, чтобы верхняя рубашка не стала внезапно слишком длинной 🙂 Ее то уже фиг укоротишь.
• Срезать пару витков пружины внутри рукоятки, что служит заземлением. Что позволит грелке глубже выдвинуться из рукоятки.
• Подставить под плечики платы небольшие пенечки, чтобы она не так глубоко проваливалась в пазы рукояти. На словах непонятно, но когда плату достанете сразу поймете о чем я 🙂
• Выкинуть жало, что шло в комплекте. Скорей всего это какой то голимый китай, сделаный непонятно из чего и с неадекватного размера внутренним диаметром

 
Главное тут не перестараться и обеспечить хотя бы 0.5мм зазора. Чтобы грелке было куда расширяться в ходе нагрева и гайкой не перетянуть.

Еще стоит проверить температуру, хотя бы с помощью мультиметра и термодатчика. Да подкрутить внутри подстроечный резистор. Либо в уме делать поправку.

Самопал рулит!
По сети бродит множество схем самодельных паяльных станций. Где берут покупают готовый паяльник от станции и колхозят свой блок управления. Схема станции до 5000р практически одинаковая у всех и ничего сложного там нет. Так что спаять самостоятельно станцию дело плевое. Надо лишь владеть технологиями ЛУТа и начальными навыками, а проектов навалом. Если не лень, если ваше время не дороже — делайте. Берите любой понравившийся проект и вперед. Получите то же самое что и из магазина, но возможно дешевле ( что вряд ли 😉 ), с возможностью допилки и обвески свистоперделками, а также массу удовольствия от процесса. Это бесценно 🙂

Замена паяльника
Если у станции сдох паяльник, то в 90% случаев (если это не какая нибудь цифровая Ersa у которой паяльник с базовым блоком ведут философские беседы) можно пойти купить любой паяльник от любой станции, лишь бы мощность и напряжение совпадали. Да вкорячить на место родного. Температуру на табло и в реале можно выставить по термопаре от мультиметра, подкрутив переменный резистор внутри. Только чтобы термопара меньше врала возьмите кусок какой нибудь стекловаты (или что там нагрева под 300С не боится) суньте туда жало, термодатчик и обмотайте этой ватой. Чтобы точней было.

Газовый паяльник
Я их очень люблю. Это такой geek девайс. У меня такой часто с собой и я несколько штук уже описывал. В частности Dayrex DR-23 и Portasol-Goot GP-501 Девайс специфичный. Стоит как станция начального уровня. По всем характеристикам удобства и функциональности проигрывает любому электрическому паяльнику. Даже самому древнему. НО! Обладает одним убойным качеством — автономность. Им можно пропаивать проводку в обесточенной квартире, паять что то в машине, да хоть в чистом поле. Штука полезная, хотя и редко пригождается. Но вот когда пригождается…

Фен
А нужен ли нам фен? Фен штука очень нужная. Поначалу можно и без него обойтись, но в последствии будет тяжко. Причем нужен он не столько для запайки, сколько для демонтажа криво запаяного. Отпаять без него какую нибудь планарную микросхему, да так чтобы и плата и микруха остались живы это надо суметь. Хотя технологии есть. А также без фена очень сложно (хотя и возможно) запаять микросхему у которой все выводы под пузом. Их, кстати, можно паять в духовке или на утюге. Не знал? А то! Наши колхозники еще не такое делают 🙂

Фены бывают двух видов — турбинные и компрессорные. У турбинного в ручке распологается вентилятор и грелка сразу же. Он дает больший поток воздуха, но хуже его продавливает через всякие узкие насадки для выпайки smd микросхем. Компрессорный находится внутри базового блока, представляет собой этакую лягушку резиновую, которую трясет сетевым напряжением.
Дует слабей, но зато может прокачать какую-нить узенькую насадку. Принципиальной разницы между ними я не заметил, но лягуха мне нравится больше. Она мне кажется надежней китайского вентилятора 🙂

Термопинцет
Это такого жуткого вида приблуда. Сделанная из двух паяльников. Позволяет в одно движение выпаивать и впаивать smd мелочь. Ее конечно можно сдуть феном, но есть риск посдувать и все что вокруг. Разберись потом что где стояло. В целом, вещь нужна только тем, кто постоянно таскает с места на место smd мелочевку. Т.е. ремонтникам всяким. Заморачиваться на него, ИМХО, смысла нет. В нашем домашнем деле мы такое и жалом-вилочкой не обломаемся перепаять. Впрочем, в некоторые станции его можно вкрутить вместо штатного паяльника. Тогда можно докупить, если не влом. 🙂

Термоотсос
Сосалка с подогревом. Похожа на пистолет со шлангом. Плавит припой и усасывает его в емкость. Позволяет в считанные секунды очень чисто и аккуратно выпаять выводной корпус с платы. Опять же по большей части нужна только ремонтникам, где важна скорость и качество. Медленно и уверенно выводной корпус можно выпаять и просто прогревая феном. Да и отделно отсос с подогревом стоит недорого. Можно рублей за 150 купить. Жить он правда будет не долго (обычно ломается поршень), но легко чинится да и можно купить их пучок и не париться 🙂 Смысла переплачивать за встроенную в станцию сосалку нет. Остро нужна только ремонтникам и особым эстетам.

Бренды, советы и прочее ИМХО
Для экономии места имеет смысл брать фен с паяльником в одном флаконе. Впрочем, иногда можно купить паяльный фен отдельно. В нагрузку к очень хорошему паяльнику (вроде того же PX201) это будет вполне неплохо. И по ящикам прятать проще, когда не нужен.
Станции типа Lukey или Aoyue это хоть и Китай, но относительно известный бренд. Однако их лучше все равно проверять перед покупкой. Как правило все они являются клонами продукции Hakko. А значит к ним подходят расходники и жала и грелки от Hakko. Также внушает доверия Pros-Kit и ATTEN. Последний так вообще меня удивил качеством исполнения при весьма малой цене. Kada, Baku доверия не вызывали. Сопли, все хлипкое. Впрочем, возможно это просто образец такой голимый попался. У того же Люкея, иной раз, бывает жуткое говно. Долгое время орудовал станцией ZD — ничего плохого про нее не скажу, своих денег она стоила. Но младшие модели ZD-98 и ZD-99) это лажа. Это даже не станции, а паялник с понтами. Причем стремный паяльник. Также известен бренд Solomon. В руки не попадался, но не слышал чтобы кто то его ругал. Опять же ZD это клон Solomon’a. Говно клонировать наверное не будут. Отличные станции делает Quick, Goot, Ersa, Hakko, Weller, но дорого. Еще есть Актаком — это тот же Quick но с другим шильдиком. У меня фен Актаком АТР-4501. Фен как фен. Покупал когда деньги были, а тратить их было некуда 🙂 Сейчас я бы взял что попроще.

Покупая паяльник и станцию первым делом прошерстите наличие нужных жал для нее. Т.к. без нормального жала все становится очень грустно. Если грелка нихром, то не помешает поглядеть как дела с запасными. А то Китай он такой Китай. Керамика просто так не дохнет обычно. Тут надо сильно накосячить, как я с левым жалом тогда.

Усе. FAN OFF. Если теперь мне еще кто то спросит о том какой паяльник лучше я его пошлю сюда.