Виды и особенности паяльных станций, советы по подбору

Комбинированные устройства

Технологически любое подобное устройство состоит из двух основных составляющих:

• приспособления для нагрева места пайки до нужной температуры;
• блока управления и регулировки.

Достоинствами станции (в сравнении с обычным паяльником) являются:

• Возможность установки и контроля рабочей температуры пайки. Это минимизирует риск термического повреждения монтируемой детали и перегрева соседних компонентов.
• Полная гальваническая развязка рабочей зоны от сети (220 вольт). Это предотвращает выход из строя монтируемых элементов из-за электрического пробоя.

Надеемся, что наша обзорная статья поможет вам разобраться, какая паяльная станция лучше и как выбрать приспособление, которое будет наиболее подходить для выполнения ваших конкретных задач по ремонту, обслуживанию или самостоятельному изготовлению различных радиоэлектронных устройств.

Если вы сомневаетесь и не можете решить, какую паяльную станцию выбрать для ремонта сотовых телефонов, то стоит задуматься над приобретением универсального устройства «два в одном». Оно совмещает в себе все преимущества контактной и термовоздушной паяльных станций. Например, для замены разъема подключения зарядного устройства или контактов аккумуляторной батареи можно с успехом использовать паяльник.

Универсальная станция «2 в 1» Lukey 702 с 50-ваттным паяльником 750-ваттным феном стоит 4200-4500 рублей. Независимые регуляторы температуры обоих нагревательных элементов и два раздельных индикатора температуры позволяют использовать обе части станции (контактную и термовоздушную) одновременно. Компактные размеры (300х250х140 мм) и небольшой вес (около 1 кг) облегчают хранение и транспортировку устройства.

Какую паяльную станцию выбрать — узкоспециализированную или комбинированную, — зависит, конечно, от личных предпочтений и финансовых возможностей. Однако многофункциональность универсальных приспособлений способствует их растущей популярности среди людей с «умелыми ручками».

Как выбрать паяльную станцию: типы станций, критерии выбора

Первая требует от работника постоянного контроля над рабочими режимами, это необходимо для обеспечения целостности электронных компонентов. Вторая система управления позволяет осуществлять программное управление работой устройства. Соответственно режимы работы показывают хорошую стабильность.

Ниже приведен перечень оборудования, которое можно смело отнести к лучшим образцам паяльных станций:

1. Element 852D Plus.
2. Element 702.
3. lement 937D.
4. Element 898BD.
5. Lukey 936D.
6. Lukey 852D Plus.
7. Zubr 55335.
8. Zubr 55334.

• Во-первых, надо понять может ли она работать с припоями на основании свинца.
• Во-вторых, желательно знать возможности управляющего модуля и принцип его работы – цифровой или аналоговый.
• В-третьих, необходимо понимать, от какого напряжения будет работать станок.

Китайская модель 852d

Модель 825 — это цифровая термовоздушная модель с феном и паяльником. На корпусе этой установки установлен монитор, на котором показывается температурные режимы работы фена и паяльника. Использование цифрового управления позволяет повысить точность настройки устройства. Это оборудование может работать в широком диапазоне температур, так фен обеспечивает подачу воздуха в диапазоне от 100 до 420 градусов, паяльник от 200 до 480 градусов.

Для подачи воздуха использован диафрагменный насос. Для разогрева паяльника установлен керамический нагревательный элемент. Он способен предупредить повреждение компонентов, установленных на плате, напряжением, которое, при определенных условиях образуется на конце жала обычного паяльника. То есть, работа с использованием этого станка, позволяет снизить риск повреждения платы и повышает качество выполненной пайки.

Контактная пайка не всегда может справиться с поставленными задачами. В наши дни, когда каждый буквально напичкан современной электронной техников, часто возникает задача по ремонту или восстановлению микросхемы, отличающихся миниатюрными размерам. Традиционный паяльник абсолютно бесполезен, в этом случае применяют бесконтактные устройства. Широкое распространение получили так называемые термовоздушные устройства.

Нагретая струя направляется в рабочую зону, где выполняется пайка. Станок позволяет настраивать не только температуру воздуха, но и скорость его движения. Такие паяльные устройства применяют во время ремонта мобильников, носимых устройств и компьютерных плат.

Демонтажные станции

Этот станок условно можно разделить на два компонента, нагревательный и всасывающий. Под воздействием нагревающего устройства, тепло равномерно подводят к месту работы. Всасывающая часть удаляет остатки припоя с поверхности и отверстий печатной платы. Собранный припой направляется в специальный контейнер, оснащенный фильтрами и предотвращающими попадание остатков припоя, флюса в насос, который входит в состав станка.

Станки этого типа можно назвать оптимальным решением и для профессионалов, и для любителей. Оборудование этого класса позволяет осуществить предварительный нагрев электронных элементов перед выполнением демонтажа. Они могут быть использованы для работы с широким кругом типов микросхем.

При необходимости всегда можно подобрать оборудование подходящие именно вашим задачам и целям.

С проблемой выбора паяльной станции сталкиваются не только новички, но и опытные инженеры и сервисмены.

Ни для кого не секрет, что современная техника, а особенно цифровая, с каждым годом становится все более «продвинутой» и универсальной, при этом ее массогабаритные показатели постоянно уменьшаются. Это, в свою очередь, сказалось на сложности монтажа радиокомпонентов на заводе и последующем, в случае брака, ремонте в сервисном центре.

Если с быстрой и качественной пайкой компонентов на плату в заводских условиях успешно справляется «специально обученный» робот, то ремонтом той же платы, приходится заниматься живому человеку. Успешность ремонта зависит в равной степени как от его мастерства, так и от используемого оборудования.

Поскольку обычный паяльник уже стал практически инструментом для бытовых целей, рынок паяльного оборудования предлагает широкий спектр паяльных станций специализированного назначения для восстановления, фактически, любой современной техники.

Итак, паяльные станции условно можно разделить на такие категории:

• контактные
• контактные для бессвинцовой пайки
• термовоздушные
• комбинированные-термовоздушные
• демонтажные
• инфракрасные.

Самыми простыми, если можно так выразиться, и распространенными паяльными станциями являются контактные. По своему принципу действия они мало чем отличаются от традиционных паяльников, но они лишены их конструктивных недостатков.

Основная проблема при использовании паяльника — это перегрев чувствительных элементов, особенно полупроводниковых. Причиной этого служит невозможность регулирования температуры нагревательного элемента. Паяльник разогревается примерно до 400 градусов, и безопасность пайки обеспечивается краткосрочным контактом жала с припоем.

Контактная паяльная станция оснащена блоком питания, который, в большинстве случаев, обеспечивает гальваническую развязку между цепью питания и нагревательным элементом. С помощью блока питания можно регулировать напряжение на нагревательном элементе, соответственно — изменять температуру нагрева. В большинстве случаев диапазон оптимальной температуры пайки — 250-330 градусов.

Также стоит отметить, что в паяльных станциях присутствует система термостабилизации.

Реализована она при помощи ПИД-регуляторов с обратной связью по температуре жала. В момент охлаждения жала (в момент касания жалом припоя) микроконтроллер анализирует соотношения заданной температуры к реальной и стабилизирует ее автоматически, вследствие повышения напряжения на нагревательном элементе.

Мощность «обычных» контактных паяльных станций не превышает 50-60 Вт. Даже с учетом системы термостабилизации использовать их можно только для пайки свинцовыми нетугоплавкими припоями типа ПОС 60.

Многие, даже опытные, мастера применяют их в ремонте современных плат, созданных по директиве RoHS с использованием только тугоплавких бессвинцовых припоев. Это в корне неверно.

• перегретый радиокомпонент, вследствие завышенной температуры пайки;
• перегретое жало паяльника, что приводит к резкому сокращению его долговечности;
• резкое сокращение длительности работы нагревательного элемента;
• некачественная пайка (холодная пайка);
• перегрев дорожек на плате.

Во избежание этого для ремонта современной техники следует использовать так называемые паяльные станции для бессвинцовой пайки.

По принципу действия они не отличаются от обычных, но мощность нагревательного элемента начинается от 75-80 Вт и заканчивается в пределах 150-160 Вт. Также производители пытаются минимизировать время стабилизации температуры микроконтроллером. Для этого используют более продвинутые ПИД-регуляторы.

Отдельно хочется отметить очень популярную модель GOOT PX-201, которая на первый взгляд является паяльником, но на самом деле — это полноценная паяльная станция для бессвинцовой пайки в компактном корпусе.

Не стоит бояться применять бессвинцовые станции и со свинцовыми припоями. Они для этого подходят ничуть не меньше, чем «простые» контактные станции.

Но далеко не со всеми задачами можно справиться лишь контактным методом пайки. SMT-монтаж, который сейчас доминирует, подразумевает использование миниатюрных SMD-компонентов и безвыводных BGA-микросхем. А справиться с такими элементами с помощью паяльника не только сложно, но и, в большинстве случаев, просто невозможно.

Для такого рода работ были созданы бесконтактные паяльные станции, и среди них наибольшее распространение получили термовоздушные.

Принцип работы термовоздушных станций довольно прост. Компрессор или турбина создают воздушный поток, который, проходя через спираль нагревательного элемента, набирает соответствующую температуру. Струю воздуха на выходе фена подают в зону пайки.

Таким образом решаются проблемы с пайкой в труднодоступных местах, с прогревом нескольких контактных площадок и т. п.

широко используют для ремонта мобильных телефонов и бытовой техники. Мощности любой станции достаточно для работы как со свинцовыми, так и с бессвинцовыми припоями. Но и у них есть ограничение по применению. Нельзя использовать станцию для монтажа/демонтажа больших BGA-микросхем.

Термовоздушные станции получили свое развитие в комбинации с другими видами паяльного оборудования.

Поэтому самая распространенная модель на рынке — Lukey 852 D . Тандем из термофена и паяльника за небольшие деньги стал залогом успеха этой модели. Наверное, трудно встретить отечественного электронщика, который никогда не паял с ее помощью.

На волне успеха Lukey на рынке появились сотни моделей, так или иначе похожих на нее. И сейчас без проблем можно подобрать «паялку» на свой вкус.

Например:

• в ассортименте Lukey, кроме 852 D , это могут быть модели 702, 868, 898. Их отличие от «классики» — тип нагнетателя воздуха. Все они оснащены турбинным мотором, который размещен в рукояти термофена. За счет этого был упразднен шланг-воздуховод от головного блока станции, что повлияло на улучшение эргономики и удобства пользования. В модели 853D также реализован встроенный лабораторный блок питания.
• ассортимент AOYUE предлагает значительно большую вариативность. Кроме модели со встроенным лабораторным БП — AOYUE 768, есть станции с встроенным дымопоглотителем — AOYUE 968. Самые «продвинутые» модели оснащаются не простым паяльником, а паяльником для бессвинцовой пайки (AOYUE 2738A ) и даже демонтажным пистолетом (AOYUE 2702A ).

Разновидности

В зависимости от конструктивных особенностей, все паяльные станции подразделяют на несколько основных видов:

• контактные (разогрев места соединения выводов радиоэлектронных компонентов осуществляют посредством непосредственного контакта с ними жала паяльника);

• бесконтактные: термовоздушные и инфракрасные (пайка происходит под действием потока горячего воздуха или ИК-излучения);
• демонтажные или ремонтные (они оборудованы специальным отсосом, удаляющим припой из места соединения);
• комбинированные (это устройства «два в одном» или «три в одном», позволяющие производить различные способы пайки).

Ответ на вопрос о том, какую паяльную станцию выбрать, во многом зависит от элементов, которые необходимо с ее помощью демонтировать (или наоборот припаять). Для ремонта бытовой аудиотехники начального уровня вполне достаточно будет обзавестись простейшим контактным приспособлением. Для восстановления аппаратуры с многочисленными SMD-деталями лучше использовать бесконтактные станции.

Основные технические характеристики

К основным техническим характеристикам современных паяльных станций (независимо от разновидности) относят:

• мощность – от 8 до 3600 Вт;
• диапазон рабочих температур – от 50 до 550 °C;
• стабильность поддержания установленной температуры на протяжении всего периода производства работ (у топовых моделей – плюс/минус 1 °C);
• время нагрева до максимальной температуры (зависит от типа нагревательного элемента и, как правило, не превышает 1 минуты).

Ответить на вопрос о том, какую паяльную станцию выбрать по характеристикам, указанным выше, достаточно сложно.

На заметку! Для тонких ювелирных работ вполне подойдет 8-ваттная контактная станция. Для пайки с применением тугоплавких бессвинцовых припоев необходима мощность уже в 80-90 Вт и более.

Популярные модели контактных паяльных станций

Контактные станции первыми пришли на замену «архаичному» паяльнику. Именно они, благодаря доступной цене, широкому модельному ряду и привычному для многих методу пайки, получили наибольшее распространение в качестве домашних приспособлений.

По принципу поддержания постоянной температуры жала самого паяльника эти изделия подразделяют на:

• аналоговые (напряжение питания нагревательного элемента периодически отключается с помощью электромагнитного реле);
• цифровые (постоянная температура жала поддерживается с помощью специального электронного регулятора).

Нагреватели у контактных станций бывают:

• нихромовые (самые дешевые, однако из-за непродолжительного срока службы и большой инерционности в современных моделях практически не используются);
• керамические;
• индукционные (разогрев жала осуществляют с помощью токов высокой частоты).

Чтобы определиться, какую выбрать лучшую паяльную станцию (контактную), необходимо ознакомиться с отзывами пользователей. Причем не только о самом изделии, но и о его производителе.

Компактная контактная паяльная станция Rexant ZD-99 с аналоговым регулятором температуры (в диапазоне от 100 до 450 градусов), 48-ми ваттным паяльником (с керамическим нагревательным элементом), удобным держателем (с губкой для очистки жала) на сегодняшний день стоит 1700-1800 рублей.

Стоимость цифровой контактной станции 937D составляет около 3000 рублей. На российском рынке она известна под различными брендами: Kendal, Element, WEP, Zeny. Из особенностей стоит отметить светодиодный индикатор рабочей температуры и набор из шести сменных жал (входящих в комплект поставки). Мощность – 50 Вт, рабочая температура – 200-480 °С.

Какую выбрать паяльную станцию — аналоговую или цифровую? Если захотите сэкономить – то первую, если вам важна точность установки рабочей температуры (и как следствие безопасный монтаж радиоэлектронного компонента) – то вторую.

Индукционная станция Quick 202D обеспечивает сверхбыстрый разогрев жала токами высокой частоты (400 кГц). Мощный паяльник (90 Вт) и широкий диапазон регулировки температуры (от 80 до 480 °C) позволяют применять это приспособление для пайки самых различных элементов и деталей (в том числе и бессвинцовыми припоями).

Термодатчик, вмонтированный в кончик жала, обеспечивает точное (±2 °С) поддержание заданной температуры на протяжении всего процесса пайки. Регулируемый режим автоотключения (в диапазоне от 1 до 99 мин.), жидкокристаллический дисплей и звуковая сигнализация (при отклонении температуры от заданных значений) дополняют удобство при использовании. Стоимость такого устройства составляет 9500-9700 рублей.

Как работает термовоздушная паяльная станция и какую выбрать? В таких приспособлениях место пайки разогревают до необходимой температуры с помощью потока горячего воздуха. Конструктивно такая станция состоит из:

• приспособления для подачи горячего воздуха (фена);
• нагревательного элемента;
• нагнетательного насоса (турбины или компрессора);
• блока управления.

Различают две разновидности таких станций:

• компрессорные (нагревательный элемент и насос установлены в блоке управления, а горячий воздух подается к фену через шланг);
• турбинные (нагревательный элемент и насос смонтированы в самом фене, который соединен с блоком управления с помощью электрического кабеля).

Обе разновидности имеют регуляторы температуры и интенсивности воздушного потока.

Какую паяльную станцию с феном выбрать для дома: компрессорную или турбинную? Первые оснащают более долговечными нагревательными элементами и насосами, однако при их использовании необходимо не допускать перегибов (или зажимов) воздушного шланга. Вторые более удобны в эксплуатации, и что немаловажно дешевле.

На заметку! Для автомобилистов ответ на вопрос какую паяльную станцию выбрать для бамперов (ремонт трещин и сколов у которых приходится производить достаточно часто) однозначен – термовоздушную. Ведь в качестве припоя можно без труда подобрать кусочек пластика (аналогичного материалу, из которого изготовлен обтекатель бампера вашего автомобиля).

У многочисленных владельцев игровых приставок, имеющих определенные познания в радиоэлектронике и привыкших восстанавливать работоспособность домашних бытовых приборов своими руками, возникает вопрос какую паяльную станцию с феном выбрать для ремонта PS3, PC4 и им подобных. Однозначного ответа нет, однако, по отзывам пользователей, можем рекомендовать две наиболее популярные по соотношению цена/качество модели.

Компрессорная термовоздушная станция Yihua 850 стоит на сегодняшний день 3400-3500 рублей. Температура потока горячего воздуха регулируется в пределах 200-480 °C. Фен соединен с блоком управления гибким шлангом из термостойкого силикона длиной около 1 метра.

Цена более компактной турбинной модели SumSor 858D составляет 2400-2500 рублей. Диапазон регулировки температуры – 100-450 °C. Длина электрического шнура от фена до блока управления – 1 метр.

В комплект обеих станций входят 3 насадки на фен различного диаметра.

Простейшая модель Tornado Infra Station с ручным керамическим нагревательным элементом (пушкой), максимальной зоной прогрева диаметром 50 мм, температурным диапазоном от 130 до 520 °С, цифровым блоком управления и 4-разрядным жидкокристаллическим дисплеем стоит на сегодняшний день около 14000 рублей.

На вопрос «какую инфракрасную паяльную станцию выбрать для профессионального ремонта компьютерной техники любой сложности» (в том числе для демонтажа/монтажа микросхем в корпусе BGA), многие специалисты дают однозначный ответ – ремонтный комплекс Jovy Systems RE-8500. И хотя цена на сегодняшний день составляет около 92 000 рублей, его использование для специализированных сервисных центров экономически вполне оправдано. Характеристики и функциональная оснащенность данного устройства впечатляют:

• максимальный размер компонента (для монтажа/демонтажа) – 60х120 мм;
• суммарная мощность нагревательных элементов – 3600 Вт (верхний – 600 Вт; три нижних – по 1000 Вт каждый);
• удобный монтажный стол для фиксации материнских плат;
• осуществление контроля рабочего процесса с помощью компьютера через встроенный порт USB;
• набор отражателей для верхнего нагревательного элемента (под разные типоразмеры чипов);
• вакуумный подъемник демонтированного чипа (весом до 200 г);
• сохранение в памяти устройства настроек для часто повторяемых процессов.

Высокая производительность такого изделия позволяет применять его даже на небольших заводах, специализирующихся на разработке и производстве электроники различного назначения.

Инфракрасная паяльная станция и другие

Если не знаете, какую паяльную станцию выбрать для ремонта ноутбуков и телефонов (а также различных игровых консолей), где чипы BGA используют достаточно широко, обратите внимание на специальное высокотехнологическое приспособление с инфракрасным тепловым излучателем, работающим в диапазоне от 2 до 10 мкм.

В конструкции таких устройств установлено два нагревательных элемента: верхний и нижний. Первый равномерно прогревает контакты чипа. Причем для предотвращения перегрева соседних деталей применяют специальные фокусирующие шаблоны, размеры которых соответствуют габаритам заменяемого элемента. Второй прогревает плату снизу (в месте установки чипа), что значительно облегчает процесс пайки и предотвращает температурное искривление текстолита.

Ответ на вопрос о том, какую инфракрасную паяльную станцию выбрать, зависит от того, как часто и для каких целей вы планируете ее использовать. Если вашим хобби является ремонт ноутбуков для друзей и знакомых, то целесообразно приобрести сначала простейший комплект, состоящий только из инфракрасной пушки-излучателя и блока управления.

Потренировавшись на предназначенных на выброс материнских платах и докупив дополнительные необходимые (исключительно по вашему мнению) аксессуары (например, штатив и нижний подогреватель), через совсем короткое время вы по достоинству сможете оценить преимущества ИК-приспособлений для пайки. Если же в процессе профессиональной деятельности приходится сталкиваться с восстановлением работоспособности материнских плат не только ноутбуков, но и серверов, различных игровых консолей и другой современной цифровой электроники, то без многофункциональной ИК-станции, оборудованной специальным монтажным столом и укомплектованной всеми необходимыми приспособлениями не обойтись.

Как правило, паяльная станция представляет собой следующий комплект устройств: блок электронной регулировки, непосредственно паяльник, подставка под паяльник, очиститель паяльных головок. Это минимальная комплектация подобных станций.

Также в комплект могут входить: фен, источники теплового излучения (узконаправленный и мощный), термопинцеты, пневматические агрегаты. В зависимости от комплектации и назначения можно классифицировать это оборудование. Рассмотрим основные виды паяльных станций и их предназначение.

Контактные паяльные станции.

Эти устройства не отличаются от обычных паяльников принципом действия, однако лишены некоторых недостатков последних. Системы регулировки и термостабилизации, которыми оснащены станции, делают работу максимально комфортной. Как правило, мощность таких приборов не более 60 Вт. Используются они для свинцовой пайки.

Между тем, бессвинцовая пайка становится все популярнее, и здесь хорошо подойдут контактные паяльные станции для бессвинцовой пайки.

Отличаются они от обычных контактных станций более высокой мощностью (до 160 Вт). В таких станциях время стабилизации температуры максимально минимизировано. Следует отметить, что бессвинцовые паяльные станции вполне можно применять при работе со свинцовыми припоями.

Бесконтактные паяльные станции.

Так как применение контактной пайки во многих работах недопустимо, существуют следующие виды бесконтактных паяльных станций:

• термовоздушные
• демонтажные
• инфракрасные

Термовоздушные паяльные станции.

Это бесконтактное паяльное оборудование, пожалуй, самое распространенное. Принцип работы этого устройства заключается в следующем: воздушный поток, созданный компрессором или турбиной, проходит через нагревательный элемент и достигает необходимой температуры.

В зону пайки подается уже горячая струя воздуха. Мощности подобных станций хватает для работы и со свинцовыми, и с бессвинцовыми припоями.

Воздушный поток в таких паяльных станциях может подаваться компрессорным и турбинным способом. Эти приборы часто применяются для ремонта бытовой техники, мобильных телефонов. Существуют комбинированные модели термовоздушных станций, включающие в себя паяльник и фен.

Демонтажные паяльные станции работают также от компрессора, только воздух в них всасывается, а вместе с ним всасывается разогретый припой.

Инфракрасные паяльные станции.

Бесконтактная пайка выполняется в данном случае с помощью инфракрасного излучения. В компьютерных сервисных центрах именно инфракрасные станции вытеснили все остальные, так как обладают такими преимуществами:

• гарантируют равномерный локальный нагрев
• не требуют использования множества сопел
• компоненты, которые подвергаются пайке не испытывают воздействия воздушного потока