Паяльная станция, ее устройство, мощность и другие важные характеристики

Компрессор или вентилятор

Для нагнетания воздуха применяется компрессор, встроенный в базовый корпус станции, или вентилятор, устанавливаемый непосредственно на рабочем инструменте.

Сравнительная характеристика:

1. Вес и размеры аппарата с компрессором больше;
2. Соединяющий воздуховодный шланг компрессора может перегибаться, что затрудняет процесс пайки и несколько ограничивает свободу действий;
3. Компрессор обеспечивает постоянный воздушный поток, который немного легче поддается управлению, чем вентиляторный;
4. При пайке в высокотемпературном режиме вентилятор может выдавать более эффективный нагрев.

Термовоздушная паяльная станция с компрессором

Во-первых, все паяльные станции делятся на контактные, термовоздушные и инфракрасные.

Контактная паяльная станция — это, по сути, паяльник с регулировкой температуры. Соответственно, в задачи этой паяльной станции входит весь спектр работ паяльника, но с возможностью выбора подходящего температурного режима для той или иной задачи. В нерегулируемых паяльниках значение температуры может доходить до 500 градусов и выше, при этом мелкие компоненты можно (и нужно) спаивать при относительно небольших температурах, около 250-300 градусов.

Контактная станция дает возможность соблюдать такие режимы. Кроме того, контролируемая температура значительно уменьшает износ жала, нагревательного элемента и всей конструкции паяльника, так что он прослужит дольше и качество работ, сделанных с его помощью, будет значительно отличаться в лучшую сторону.

Термовоздушная паяльная станция — это станция, в которую включен термофен. Чаще всего он идет в комплекте с паяльником, но есть и исключения. На это стоит обращать внимание — входит ли в состав станции паяльник.

Термофен делает работу с миниатюрными компонентами еще проще (а в случае самых мелких деталей — это единственный инструмент, с помощью которого их можно отпаять и запаять). Если нужно выпаять, например, микросхему с 40 выводами, термофен справится с этим буквально за минуту.

К термофенам существует большое количество насадок, которые упрощают работу с определенным типом деталей на плате. При частой работе с конкретными однотипными изделиями купить нужную насадку не помешает.

Инфракрасная станция обычно покупается в сервисные центры и другие специализированные предприятия. Ее основной рабочий элемент — инфракрасная лампа, нагревающая определенный участок платы. Действие похожее на термофен, только при этом отсутствует воздушный поток, который может сдуть мелкие детали, и не так сильно нагреваются сами компоненты (припой нагревается намного быстрее) за счет того, что инфракрасные лучи неодинаково воздействуют на разные материалы.

Сейчас паяльные станции представлены в значительном разнообразии. Их можно разделять на группы по нескольким параметрам. К примеру, они бывают контактные и бесконтактные.

Контактная станция – это обыкновенный, имеющий при пайке прямой контакт с поверхностью, паяльник, оснащённый электронным блоком управления и регулирования температуры. То есть, это самая стандартная разновидность, которая подойдёт даже для начинающих.

Контактные станции в свою очередь можно разделить на два подвида в зависимости от используемого припоя. В одних моделях паяют только припоями с содержанием свинца, в других – еще и бессвинцовыми.

В последних модификациях нагревательный элемент обладает мощностью до 160 Ватт. В данном случае повышенные мощности совершенно необходимы, потому что температура плавки припоев без свинца довольно высока.

Что касается бесконтактных станций, то они могут применяться, среди прочего, для операций с микросхемами. Бесконтактная установка для пайки может быть термовозодушной, инфракрасной или же комбинированной, и у каждой из этих трёх разновидностей свой принцип действия.

Тип припоя

Паяльная станция предназначается для работы с разными видами припоя:

1. Из свинца и олова. Легкоплавкая смесь, традиционно используемая для пайки радиодеталей;
2. Бессвинцовый. Из-за вредности для здоровья человека в западных странах наблюдается тенденция к вытеснению свинцовых припоев. Однако для бессвинцовых сплавов требуется более высокая температура жала. Используется в индукционных системах.

Инфракрасные приборы и фены

Станции термовоздушного вида (иногда их называют просто фенами) работают так. Сначала сильный поток воздуха, генерируемый компрессором, пройдя через нагревательную спираль, приобретает нужную температуру, а затем струя горячего воздуха направляется в область пайки.

Термовоздушная станция даёт возможность осуществлять пайку в труднодоступных зонах с единовременным прогреванием сразу нескольких поверхностей. Всякая термовоздушная установка обладает мощностью, которой достаточно для пайки припоями любого типа, как со свинцом, так и без него.

Пайка горячим воздухом имеет обширное применение, допустим, в сфере ремонта бытовых электроприборов и мобильников. Однако термовоздушными установками практически невозможно производить монтаж и демонтаж микросхем (даже формата BGA) – это серьёзное ограничение.

В станциях инфракрасного типа обязательно присутствует нагревательный элемент в виде инфракрасного излучателя, сделанного из керамики или кварца. И благодаря этому инфракрасные установки имеют некоторые преимущества перед термовоздушными аналогами:

• возможна пайка сложнопрофильных компонентов;
• нет необходимости подыскивать насадку для термофена под определённую микросхему;
• никакие радиодетали в ходе пайки не выдуваются нагретыми воздушными потоками с печатной платы;
• зона пайки нагревается очень равномерно.

Инфракрасные станции стоят недёшево и считаются оборудованием для истинных профессионалов. Новички в пайке и радиоэлектронике в большинстве своём такими устройствами не пользуются.

Следует сказать несколько слов и о комбинированных паяльных станциях. Они называются так, потому что сочетают в своей конструкции несколько типов оборудования, допустим, паяльник и фен.

Способ управления

В аналоговых системах контроль нагрева осуществляется термодатчиком, связанным с реле, замыкающим цепь на включение и отключение паяльника.

Цифровое управление производится через программируемый контроллер с гораздо большей точностью и с широким выбором функций. Такие станции обладают более высокой ценой, но лишены недостатков аналоговых систем.

Цифровая паяльная станция

Есть аналоговые системы с цифровой индикацией. На цифровой дисплей выводятся показания приборов, а все управление выполняется по аналоговому принципу.

Аналоговые и цифровые

У аналоговых моделей нагревательный элемент находится во включённом состоянии, пока паяльник не прогреется до определённой температуры, затем питание прекращается. Когда температура снижается до заранее установленной планки, нагревательный элемент вновь включается и продолжает разогрев.

К достоинствам аналоговых станций можно отнести доступную стоимость. А минусом таких моделей считается невысокая точность работы, которая порой приводит к перегреву паяльного жала и радиодеталей.

Цифровая паяльная станция характеризуется тем, что контроль и управление нагревателем здесь происходит посредством PID-регулятора. А этот регулятор в свою очередь управляется программой, заложенной в микроконтроллере. В целом цифровой метод стабилизации температуры гораздо точнее аналогового.

Монтажные и демонтажные

Также возможно разделить все паяльные станции на монтажные и демонтажные.

Монтажными называются любые станции, осуществляющие пайку деталей. Однако при этом не все они могут отпаять какой-либо элемент от общей конструкции.

Для подобных целей созданы специальные демонтажные станции. В их конструкцию включён компрессор, работающий на отсасывание припоя. То есть разогретый припой с рабочей поверхности удаляется в особую ёмкость.

Также существуют монтажно-демонтажные установки для пайки, выполняющие сразу обе функции. В их комплектации есть как монтажный, так и демонтажный паяльники (они, кстати, имеют различные мощности).

Тип нагревательного элемента

В используемых паяльниках применяется два типа нагревательных элементов: из керамики и нихрома.

1. Элемент из нихрома обладает меньшей мощностью, чем керамический, имеющий компактные габариты;
2. Нихромовый элемент отличается низким эксплуатационным сроком по сравнению с керамическим (разница может достигать нескольких лет);
3. Керамика менее стойка к механическим повреждениям, даже микроскопические трещины не допускают дальнейшего использования нагревателя;
4. Стоимость паяльника с элементом из керамики выше.

Ремонтные

Кроме того, в профильной литературе и в интернете встречаются упоминания о ремонтных паяльных станциях. Их используют для осуществления ремонта всевозможных электронных устройств или на тех производствах, где необходимо автономное или единовременное выполнение разных операций, связанных с пайкой.

Говоря иначе, ремонтная многофункциональная паяльная станция представляет собой единую установку, в которой комбинируется несколько инструментов разного назначения.

Плюс ко всему бывают паяльные станции 2 в 1 и 3 в 1. Модели 2 в 1 совмещают в себе функции фена и паяльника. А паяльная станция 3 в 1 содержит в себе ещё и блок питания.

И ещё одно дополнение. Практически все паяльные установки работают на электроэнергии. Но некоторых интересует, бывают ли газовые паяльные станции. На самом деле здесь есть некоторая путаница в терминах.

Для выполнения значительных объёмов работ на стройках или в коммунальном хозяйстве, для пайки толстых медных труб иногда используют мощные аппараты с газовыми стационарными баллонами. Их, конечно, можно назвать паяльными станциями, но по факту это просто большие и мощные газовые горелки.

Особенности выбора паяльной станции

При выборе подходящей системы надо руководствоваться следующими критериями:

1. Мощность. Зависит от направленности работ. Для пайки плат ПК требуется один уровень мощности, а для работы с мобильными устройствами – другой;
2. Вид нагревательного элемента;
3. Время нагрева;
4. Границы температурного регулирования;
5. Форма исполнения, габариты, вес.

Моменты, которые необходимо учитывать:

1. Многие мировые производители перешли на бессвинцовую пайку. Следовательно, понадобятся устройства большей мощности, обеспечивающие температуру выше 220°С;
2. Следует обратить внимание на сменные насадки и жала. Некоторые станции уже ими укомплектованы. Отдельно можно купить запасные, обращая внимание на материал жала, который должен обладать высокой теплопроводностью. Формы наконечника зависят от специфики пайки.

Виды жал для паяльника

На что обращать внимание при подборе и покупке

Качество пайки находится в прямой и жёсткой зависимости от параметров паяльного оборудования и его конструктивных особенностей, и всё это крайне важно учесть при покупке.

Мощность

Прежде всего, нужно обратить внимание количество функций и режимы, в которых работает станция, а также на номинальную потребляемую и продуцируемую мощность.

Для ремонтирования печатных плат и монтажа элементов, имеющих чувствительность к статическому электричеству, применяются паяльники с мощностью от 24 до 40 Ватт.

Для работы с шинами питания и проводниками нужны паяльники от 40 до 80 Ватт. Паяльные инструменты на 100 Ватт и больше, как правило, используют для крупногабаритных конструкций из цветмета, которые в принципе обладают значительной теплопроводностью.

Комплектация

Не меньшую роль здесь играет и комплектация, в частности, следует обратить внимание на количество жал в заводском комплекте. Жала могут отличаться друг от друга формой и площадью края.

Эти их характеристики заметно отражаются на конечном итоге пайки. Чем большей площадью обладает окончание жала, тем лучше осуществляется теплообмен.

Наличие или отсутствие индикации температуры жала на экране также является важным параметром. При прочих равных условиях лучше выбрать модель, в которой такая индикация присутствует.

Даже вес и габариты паяльной станции имеют большое значение. Ведь иногда при ремонте держать в руках инструмент приходится несколько часов.

Также, подбирая себе паяльное устройство, стоит поинтересоваться, существует ли возможность замены запчастей при их поломке и как легко найти и купить эти запчасти.

Выбор флюса

Необходимо добавить, что в дальнейшем, для работы, обладателю паяльной установки придётся постоянно приобретать и расходные материалы, такие как флюс. И здесь тоже важно сделать грамотный выбор.

Функциональное назначение флюса – предотвращать окисление спаиваемых поверхностей.

Марок флюса в магазинах очень много, но в их основе практически всегда одни и те же ингредиенты. Это может быть сосновая или еловая канифоль, спиртовой раствор канифоли, специальная паяльная кислота (она считается самой мощной и активной).

Обзор моделей паяльных станций

Признанным лидером среди производителей паяльного оборудования является немецкая компания ERSA. Применяемые материалы, качество сборки, высокофункциональное цифровое управление обеспечивают всем владельцам такой аппаратуры эффективную пайку в любых условиях. Недостатком является высокая цена. Самая простая аналоговая модель Analog-60A c одним паяльником стоит от 200 EUR, а двухканальная цифровая ICON VARIO 2, укомплектованная еще термофеном, – 1200 EUR.

Недорогой альтернативой являются китайские: ATTEN, QUICK, AOYUE, LUKEY. В РФ наиболее популярны QUICK и LUKEY. В значительно меньшем ценовом диапазоне можно приобрести аппарат приличного качества и с большими возможностями. Индукционная паяльная станция QUICK202D ESD с цифровым управлением продается по цене 120 EUR, столько же стоит и термовоздушная QUICK990 ESD.

Паяльные системы LUKEY вызывают больше всего нареканий по качеству, но низкая стоимость привлекает покупателей и делает устройства лидерами по востребованности. Комплектация популярной модели LUKEY 852 D включает фен и паяльник с керамическим элементом по цене 80 EUR. Для ремонта портативных устройств предназначена двухканальная LUKEY 868.

Паяльная станция LUKEY 868

Широкий выбор паяльного оборудования позволит определиться с покупкой станции. Для новичков лучше приобретать недорогие модели, профессионалам с высокими требованиями подойдут качественные аппараты.

Что понимается под распиновкой

Распиновкой называется описание всех контактов электрического соединения (допустим, разъёма) в паяльных станциях.

Распиновка может понадобиться для сборки и ремонтирования устройств, содержащих больше одного вывода. В распиновке все контакты соединения чётко идентифицируются, и это позволяет мастеру легко в них ориентироваться.

Распиновка паяльной установки может быть представлена в формате таблицы или чертёжной схемы. Одно описание включает в себя номер контакта, его наименование и функцию, цвет провода и прочие параметры.

На чертеже, там, где без этого не обойтись, также разъясняют сторону соединения (то есть указывается, с какой именно стороны изображён разъём).

Вдобавок ко всему для ремонта профессионалам и любителям пайки может понадобиться общая схема паяльной станции.

Сейчас схемы ко многим заводским моделям находятся в свободном доступе, при желании их можно найти и использовать для ремонта, доработки и переустройства паяльного оборудования.