Основы пайки феном
Прежде, чем начать проектировать самодельный паяльный фен, следует ознакомиться с основными методами использования данного инструмента.
Чертеж паяльного фена.
Термофен для пайки, как правило, может понадобиться в таких случаях:
- Пайка очень маленьких деталей в SMD корпусах. Большинство мелких радиодеталей не поддаются пайке паяльником. Для монтажа подобных компонентов необходимо залудить место посадки, смазать его флюсом и расположить микросхему. После этого можно смело начать нагрев монтажных контактов при помощи фена, до того момента пока припой под компонентом не расплавится, и он не сядет на печатную плату.
- Отсутствие свободного места для использования паяльника. При очень плотной компоновке элементов на печатной плате использование паяльника существенно затруднено. В этом случае термофен – это лучший вариант для радиолюбителя.
- Ремонтные работы, связанные с мобильными телефонами или планшетными компьютерами. Большинство современный гаджетов практически невозможно разобрать без использования термофена. Например, замена экрана на любом телефоне требует предварительного прогрева старой матрицы при помощи термофена. Серьезный нагрев нейтрализует клей и позволяет отделить экран от корпуса устройства.
- Снятие BGA чипов с посадочных площадок. Работы по реболу и прогреву современных видеочипов производятся при помощи паяльного термофена.
Управление температурой и плотностью потока воздуха, как правило, осуществляется при помощи кнопок на термофене.
Процесс пайки при помощи паяльного термофена подразумевает следующие шаги:
- нанесение припоя или паяльной пасты на место предполагаемого монтажа;
- установка микросхемы на посадочное место;
- прогрев монтажных контактов при помощи паяльного термофена.
Для того, чтобы обезопасить близлежащие компоненты от нагрева, следует наложить на них специальные экраны из алюминиевой фольги.
После проведения работ следует проверить качество пропая всех контактов при помощи иголки.
Демонтаж элемента при помощи фена еще проще. Для снятие неисправной микросхемы необходимо:
- равномерно прогреть все контакты;
- аккуратно снять элемент при помощи пинцета или присоски.
Во время нагрева поверхности при помощи термофена необходимо совершать круговые движения. Такая методика позволяет избежать локального перегрева платы и нарушения ее геометрии.
Особенности готовых фенов
Основная особенность готового паяльного фена в его практичности и надёжности. Выбор у радиотехников достаточно широк. Инструмент для работы можно приобрести как в интернете, так и в магазине. Рекомендовано сделать выбор среди рейтинга доступных фенов в соответствии технических характеристик и цены-качества. Выбирают в сегменте фен паяльная станция в комплекте:
- Mypovos 858D. Нашел своё призвание среди покупателей, как совершенно безопасный. Его цена от 1300 рублей*. Отмечается высококачественная сборка и работа без нареканий полного комплекта. Температура прогрева соответствует заявленной (от 100-480 °С). В комплекте идут отсос, пинцет и припой. Прибор имеет систему охлаждения.
- Newacalox 8586. Отличается интересным современным дизайном. Фен, в совокупности со станцией, имеет приемлемые габариты (95×15×135 мм). Температура нагрева 500 °С и мощность 700 Вт. Но в данной модели отмечены и минусы. Прогрев по заданным температурным параметрам отличается от реального. Не имеет возможности перейти в «спящий режим». Ценовая политика колеблется в пределах от 4458 до 5639 рублей.
- Qsunrun 858D. Представлен в сегменте «Самая интересная модель и доступная цена». Имеет стандартные характеристики, небольшие размеры. Практически нет отличия от других моделей. Его цена не превышает и 1000 рублей. Минусом считается незначительный перегрев ручки паяльника.
- YOUYUE 8586. Очень компактный прибор, чем и нравится покупателям. По техническим характеристикам не уступает и самым дорогим «монстрам». Чуть ниже температурный режим. Примерная стоимость 3750 рублей.
- Yarboly. Данная марка фена имеет большое количество насадок и, пожалуй, самую минимальную цену — порядка 400 рублей. Температура нагрева достаточно низкая и даже не повышается до 300 °С. Устройство отличного качества и имеет пять сменных насадок.
- Meterk Heat Gun. Фен большой мощности и выдаёт температуру 600 °С. Отмечены отклонения от заданного температурного режима, но поддаётся настройке. Цена не доходит и до предела в 2000 рублей.
- SmileMango 8018LCD. Отличный инструмент, малогабаритный, имеет жидкокристаллический дисплей. Цена масс-маркета от 2800 и выше.
- Youyue 8858. Считается одним из самых точных прибор по температурному режиму. Цена на 800 рублей ниже вышеописанного. Работает практически без каких-либо шумов и быстро прогревается. Имеет спящий режим. Небольшого размера и удобен в использовании.
Модель «Элемент 858Д» со «спящим режимом»
Отличие паяльных фенов
Очень часто радиолюбители задумываются о том, как сделать паяльный фен своими руками, но перед началом сборки необходимо знать принципы и отличия паяльной станции и самого паяльника. Схема устройства состоит из основной и дополнительной части. Основной частью является блок, к которому подключаются паяльники. В зависимости от способа подачи воздуха станции бывают двух видов:
- Турбинная — воздушный поток формируется благодаря встроенному кулеру в термофене.
- Компрессорная — поток воздуха формируется посредством компрессора, установленного в главном корпусе станции.
При покупке паяльной станции такие особенности имеют большое значение, так как компрессорными создается сильный воздушный поток, и они могут использоваться для работы в труднодоступных местах даже с узкими насадками, а турбинные не способны продавить воздух с необходимой мощностью через узкое отверстие насадок.
Работа устройства заключается в нагревании керамического или спиралеподобного элемента, который установлен в термофене, и нагревании воздуха, проходящего через этот элемент. Паяльный термофен может нагревать воздух до температуры в пределах 100—180 градусов, а в современных моделях имеется возможность регулировки температурного порога.
По сравнению с инфракрасными аналогами, термовоздушные станции имеют такие недостатки:
- Поток воздуха сдувает мелкие детали.
- Неравномерный прогрев поверхности.
- Изменение насадок для разного типа работ.
Однако для любителей, такие недостатки несущественны по сравнении с преимуществом в цене.
Термовоздушный паяльник для станции можно изготовить в домашних условиях из обычного бытового фена. При этом по техническим характеристикам он не будет уступать заводскому аналогу. Основными характеристиками такого паяльника являются:
- Диаметр наконечника;
- Мощность;
- Производительность турбины;
- Максимальный температурный порог.
Такие параметры напрямую влияют на качество и производительность работы устройства, поэтому при сборке к ним необходимо относиться очень внимательно.
Простенький паяльный фен своими руками
Радиокот :: самодельный паяльный фен
Самодельный паяльный фен
Здравствуйте, уважаемые любители электроники. Хочу с вами поделиться одной из моих недавних самоделок. Вещь очень нужная и , поэтому, моя статья может оказаться полезной кому-нибудь.
Началось с того, что сломался мамин ноутбук. По диагностике причина крылась в перегреве и отказе работы северного моста ПК. Возникло желание попробовать продлить ему жизнь, прежде чем идти в магазин за новым компом. Отсеяв для себя нужную информацию по мосту, а также увидев, что люди подобные устройства (паяльные фены) делают сами, решил пойти у них на поводу немедленно, а не ожидая 2 месяца при заказе фена, или ручки для фена на Али Экспрессе.
В итоге, мост был прогрет,компьютер заработал. Работает уже три месяца благополучно. Правда, добавил в ноут еще небольшой радиатор на мост. Охлаждение там было не очень на высоте. Отсюда была и проблема.
“Теперь по Борьщеву”, то есть по фену :
Ниже привожу фотографии изготовления моего фена поэтапно:
Сопротивление спирали нагрева у меня 45 ом. Маловато. Пришлось отказаться от сетевого симисторного регулирования (горела спираль). Так же был намотан трансформатор на необходимое напряжение и ток. Мне нужно было 75 вольт, при токе около 2 ампер, чтобы фен благополучно выпаивал радиодетали с двусторонних плат, в том числе. Трансформатор с таким сопротивлением спирали очень перегревался. А с допустимым нагревом – слишком громоздок.
В итоге, решил гасить напряжение конденсаторами. После подбора, 7 конденсаторов по 4,7 мкф. (параллельно) обеспечили температуру порядка 450 градусов. Так же, в фен решил вставить термопару индикацию на микроконтроллере. Пока выбирал схему в интернете, на глаза попался китайский термометр с Али за 300 руб. (до 999 градусов) Было решено сыкономить время. Термометр был заказан. Правда, в результате, он оказался весьма медлительным при обработке данных термопары при разогреве и охлаждении, но, на это можно закрыть глаза. Точность показаний температуры устроила. Думаю, у более дорогих подобных термометров отличается прошивка и быстродействие. Хотя, это Китай…
На нагрев решил сделать 2 кнопки. Нагрев 1 – примерно до 300 гр. Нагрев 2 – добавляет еще конденсаторы и получаем градусов 460 на выходе. Фен надежно изолирован от металлических частей!!! (ВАЖНО). У меня слюда. Продается листом для микроволновки. Придать округлую форму просто. Линейкой немного надломить по окружности в нескольких местах. Питание бестрансформаторное везде. Все три напряжения (спираль, вентилятор, цифровой термометр) автономны. Собраны по одной схеме. (в схеме нагрева спирали используются только понижающий конденсатор и резистор его разряда). Резистор Rн — защита стабилитрона от обрыва в нагрузке. Все резисторы 0,25 Вт. Схема питания индикатора — С1 — 0.47(0.68 мкф), VS1 — любой на напряжение 8-12 вольт. Питание куйлера — С1 — 4,7 мкф, VS1 — 2 последовательно включенных стабилитрона 1N4749. (2*24в). Отличие только в разных номиналах понижающего конденсатора и стабилитрона. Предохранитель необходим. Рабочее напряжение конденсатора С1 — 400 вольт минимум. Фильтрующий конденсатор на напряжение выше напряжения стабилизации VS1.
Общим выключателем включается вентилятор и дисплей. Нагрев включается отдельно. Выключается в обратной последовательности (до остывания фена). Выход на рабочий режим и остывание – порядка двух минут .
Куйлер на 24 вольта. (Можно 12 вольтовый. В этом случае второй стабилитрон не нужен. Емкость конденсатора можно уменьшить) На него подаю 48 вольт DC.
На цифровой термометр подаю 10 вольт.
Нагреватель — спираль от электроплитки. Питаю переменным напряжением. Металлическая часть с нагревателем изолируется термолентой от пластикового корпуса. Внутри еще тепловой экран. Вырезан из пивной банки. Корпус фена – банка из под таблеток и крышка от кофе. Идеально надевается одна на другую. Сопло — часть антенны приемника. Цилиндр под нагревательный элемент — фонарик. Сопло вставлено в 2 шайбы подходящего диаметра и развальцовано между ними. Стянуто двумя винтами. Дырки под винты сделать заранее. Дальше вставлено в корпус нагревателя. Края немного загнуть молотком.
Корпус БП от абонентского устройства интернет провайдера Avanet. (с позором бежавших из Крыма с деньгами абонентов). Ну, от овцы хоть немного шерсти…)
Лицевая панель сделана во Фронтдизайнере, распечатана на фотобумаге, приклеена и покрыта лаком. Так же покрашен в черный цвет корпус.
Вот вроде и все. На фотографиях все должно быть наглядно. Главное, делать аккуратно, и все получится.
Еще раз хочу напомнить – питание бестрансформаторное, гальванической развязки с сетью нет. Все необходимо надежно изолировать от металлических частей.
Всем работающих схем.
С уважением, Эдуард Волков.
Все вопросы в
Форум.
С чего начать?
Определиться с мощностью, которую вы можете и желаете получить. Меньше 100 ватт смысла не так много. Для мелочи хватит, впрочем, если остальное сделаете правильно. Я вышел на 100-110 ватт. Реболить видеопроцессоры недостаточно.
Второе. Ток, который вы можете получить от источника питания. От него зависит выбор нихрома для спирали. У меня нихром 0,4 мм. Если не изменяет склероз, продавался на рынке как спираль для плитки на 1,5 кВт. Я посчитал его оптимальным. Тонкая проволока плохо держит форму, толстая требует большого тока для получения достаточной температуры.
Для проволоки 0,4 мм нужен ток порядка 3,5 – 5,5 ампер. Чтобы проволока раскалилась до желтого свечения примерно. При интенсивном обдуве ее температура снизится. Запомним, что диаметр проволоки однозначно определяет ток. А вот мощность придется набирать напряжением.
Поскольку мой БП для этой цели выдает в р-не 24 вольт, на том и остановился. Сопротивление холодной спирали в р-не 3 ом оказалось. В разогретом виде по расчетам – около 4. Спирали пофиг какой ток, постоянный или переменный. Можно запитывать ее прямо от трансформатора через диммер для регулировки.
Немаловажный элемент – вентилятор. Осевые можно использовать на крайний случай, но они неважно справляются с проталкиванием воздуха по лабиринтам. Их стезя – дуть по прямой. Поэтому для фена предпочтителен центробежный вентилятор. Он как раз и предназначен для проталкивания воздуха через значительные аэродинамические сопротивления.
Так сложилось, что некоторое время назад был у знакомого, он мне демонстрировал систему отопления своей разработки. Где есть и центробежный вентилятор. Самодельный тоже. Оказалось, что он допустил там обе возможных ошибки для вентиляторов такого рода.
Неправильно выбрал направление вращения для крыльчатки от пылесоса и неправильно выполнил улитку для него. Я конструктор вовсе не по вентиляторам, но физику то в школе я учил, представление как это работает имею. Ну, вроде тема давно избитая, подготавливая статью я полез в гугл.
Это общий принцип построения центробежных вентиляторов. Показаны три разных варианта возможных крыльчаток. Вариантов на самом деле больше, но нам достаточно. Обращаю ваше внимание это три разных варианта крыльчаток. Просто показаны частично. Это ни в коем случае не одна.
Красный вариант под номером 1 – наилучший. Зеленый (2) похуже. Синий (3) хуже предыдущих двух, но работать будет. Если направление вращения крыльчатки у вас иное, просто отзеркальте схему.
Я сделал практически тоже самое, только крыльчатку поставил от осевого вентилятора.
Крыльчатка, естественно, работает на «вдувание» воздуха внутрь. Отличие от простого осевого вентилятора в том, что энергия на закручивание потока воздуха не теряется напрасно, а используется по принципам центробежного. По идее такие вещи патентовать надо.
Работает полученный гибрид вполне адекватно. Шумноват, но это уже как повезет. Дело в том, что при малом диаметре крыльчатки (что осевой, что центробежной), чтобы обеспечить достаточный поток воздуха придется давать высокие обороты двигателя. Со всеми вытекающими последствиями. С большой крыльчаткой мог бы быть потише, но удобство фена будет ниже.
Если будете создавать турбинку, как я предложил, при выборе основы для вентилятора предпочтение следует отдавать малогабаритным, с большой скоростью вращения, желательно прямыми лопастями (с саблевидными будет работать хуже). Лопастей чем больше тем лучше.
Пригодные центробежные вентиляторы в почти готовом виде, либо как доноры крыльчатки с двигателем под мою улитку. Можно поставить не как у меня «плашмя», а перпендикулярно фену. В первых попытках я так и делал. И очень достойно себя показала турбинка от ноутбука. И тише тоже. Но она уже сильно изношена да и рассчитана на 3,5 вольта и я пошел другим путем.
Мой гибридный компрессор крупнее.
Основной корпус улитки из пенополистирола. Не важно из чего, хоть из дерева. Достаточно хорошо видно структуру. Кстати, если планируете сделать защиту для крыльчатки, крайне не рекомендую сверлением небольших отверстий в верхней крышке. Хотите знать почему – погуглите устройство механической ручной сирены времен войны. Шумность будет выше, чем с показанным вариантом раза в три.
В качестве гильзы для фена использовал корпус от аккумулятора 18650. Технология добывания по типу показанному в этом видео (с чужого ютуб-канала):
Только я не заморачивался со сверлением, как автор предлагает, по втулкам. Просверлил маленьким сверлом. Рассверлил на 4 мм. Надфилем поправил, если сместился центр отверстия. Ступенчатым сверлом рассверлил дальше, поправляя надфилем на каждом шаге, при необходимости.
Втулку я тоже изготовил иначе. От какой то люстры резьбовая трубочка с двумя тонкими гайками. Одну гайку на торце расклепал, чтобы уже не вращалась, второй зажимаю. Вставляю неподвижной гайкой изнутри стаканчика от аккумулятора. Лишнюю часть резьбы сточил для красоты.
Внутрь стаканчика от 18650 уложена слюда. Спираль наматывал на пластинке стеклотестолита шириной 14 мм. Нихром диаметром 0,4 мм. Я намотал 16 витков. Будете ориентироваться на другое напряжение питания, количество витков придется подобрать. Концы отогнул под 90 градусов.
Концы оставьте подлиннее, потом обрежите по месту. И эту спираль надо одеть на керамическую трубочку. Покупал на Митинском радиорынке в свое время. Диаметр 4 мм. Подойдет в принципе почти любая, только если диаметр сильно отличается, возможно придется поэкспериментировать с шириной пластинки для намотки.
Один конец спирали пропускают через керамическую трубочку. Спираль , надетую на керамическую трубочку надо «перекрутить», смещая каждый следующий виток относительно предыдущего. Сумеете раскрутить эти 16 витков на пару оборотов – неплохо. Поскольку длинна спирали невелика, надо стремиться расположить ее равномернее.
Для усиления прогрева воздуха, я дополнительно вставил крыльчатку из оцинкованного железа (можно жесть), которая дополнительно закручивает поток воздуха против вращения спирали, улучшая теплообмен. И заодно служит для некоей центровки керамической трубки внутри стакана.
На снимке видно ту самую крыльчатку для закручивания потока воздуха и видно, как я законцовывал нихром. Согнул вдвое, перекрутил немного, одел и расплющил латунные трубочки от наконечников НШвИ 0,7-8 (можно трубочку от антенны, например). Концы обмотал тонким медным проводом, пропаял, припаял силиконовые провода от какого то нагревателя (в принципе можно использовать обычные), и тоже обжал латунными трубочками место пайки.
Все это нужно, чтобы уменьшить нагрев нихрома в зоне контакта с проводом. Сверху трубочки из стеклоткани. Можно найти в дохлых энергосберегайках, например. Можно не паять, а использовать механические зажимы. Какие найдете. Имейте в виду, спираль и крыльчатка для закручивания воздуха должны быть изолированы для исключения замыканий на корпус и между собой.
Дальнейшее «тело» собирал из трубы (применяется в мебели и дизайнерских делах) и корпуса от автомобильного прикуривателя (он неплохо одевается на стаканчик от аккумулятора), благо их несколько у меня скопилось после экспериментов с инфракрасным паяльником.
Используйте, что найдете, это не принципиально. Трубку с корпусом прикуривателя соединил пайкой. Там нет особого нагрева, выдержит. Концы корпуса разрезал накрест, чтобы получить подобие цанги, для зажима стаканчика от 18650 через кусок стеклоизоленты, или просто стеклоткани для теплоизоляции.
Обечайку воздуховода сделал из жести и припаял. К ней сверху припаивается пластинка (я использовал фольгированый стеклотекстолит) к которой крепится винтами вентилятор. Резьбу для винтов крепления нарезал прямо в нем.
На снимке спираль закручена еще не полностью.
В финальном виде примерно так. На этом снимке более-менее видно, как оформлял остальную часть провода. Это не окончательный вариант, еще без крыльчатки.
На выходе.
В сборе.
Толщина материала 0,4-0,5 мм
Поскольку самодельный паяльный фен имеет компактные размеры, спираль должна хорошо держать форму. Более толстое сечение потребует большего тока. Базовое значение силы тока 4 А. В зависимости от источника питания, подбираем сопротивление.
Важно! Для таких приборов нежелательно использовать опасное напряжение. Плотно скомпонованные детали могут прикоснуться к корпусу и вызвать утечку, что приведет к поражению электротоком.
Оптимальное значение напряжения 24-36 В. Меньшая величина не позволит развить мощность, а большее значение становится опасным. На примере блока питания 24 В, сопротивление спирали должно быть порядка 6 Ом.
Отмеряем нужную длину и формируем спираль на изоляторе. Подойдет керамическая трубка 4-5 мм диаметром. 
Проволоку можно закрутить на плоской пластине, тогда получится более качественный теплообмен. Лепестки расположатся на удалении от изолятора. 
На иллюстрации виден воздуховод, собранный из корпуса автомобильного прикуривателя и кусочка мебельной трубы.
Корпус собственно нагревателя выполнен из пальчиковой батарейки, или аккумулятора. Стакан достаточно прочный, главное – хорошо вычистить его от остатков электролита.
Внутрь закладывается слой стеклоткани или слюды от старого паяльника. Это предотвратит замыкание спирали о стенки корпуса.
Сопло можно выполнить из резьбовой втулки от патрона для лампы. Внутренний диаметр 4-5 мм как раз формирует необходимый поток воздуха. 
Втулка закрепляется на выходе из стакана корпуса. Фактически, на этом этапе самодельный фен для пайки горячим воздухом готов. Осталось настроить вентилятор и закрепить рукоятку. Можно использовать ручку от напильника или старого паяльника. Для такого размера воздуховода лучше применить нагнетатель воздуха центробежного типа. Конструкция собирается из плоского вентилятора и кусков ненужного пластика. 
В боковое отверстие нагнетается достаточно интенсивный поток воздуха. Питание вентилятора не имеет значения, подбираем напряжение в соответствии с общим блоком.Конструкция крепится к воздуховоду. Фланец можно спаять самостоятельно из жести (температура в этой области небольшая), либо подобрать готовый элемент. Термофен собирается своими руками из чего угодно. 
Подключаем всю конструкцию к блоку питания. В зависимости от сложности источника напряжения и тока, можно организовать несколько температурных режимов с плавной регулировкой.
Откалибровать переключение несложно: выставляем регулятор в различные положения, и производим замер температуры воздуха на выходе из сопла. Для этого используется мультиметр с термодатчиком.
Паяльный фен готов, он собран своими руками буквально из мусора. 
Если надо более тонкое сопло (для точных работ), можно в качестве корпуса нагревателя использовать стеклянную трубку из магазина медтехники. Это закаленное стекло с острым носиком. Остальная конструкция собирается аналогичным образом.
