Зачем знать температуру паяльника

Зачем знать температуру паяльника Инструменты

Внешний вид и электрическая схема

Внешний вид устройства представлен на рис. 1.

Зачем знать температуру паяльника

Схема электрическая принципиальная представлена на рис. 2.

Управляющая плата и основные элементы

Основной частью устройства является управляющая плата А1 Arduino Pro Mini. Её аналоговый вход A3 подключен к подстроечному резистору R4, предназначенному для регулировки температуры паяльника в дежурном режиме.

На аналоговый вход А2 подаётся напряжение с выхода делителя R8, R10. Это напряжение пропорционально напряжению питания паяльника.

На цифровой вход D9 подаётся сигнал с датчика положения паяльника. Когда паяльник находится на подставке, контактный датчик SA1 замкнут и на входе D9 присутствует сигнал низкого уровня. Диоды VD2, VD3 защищают вход D9 от повышенного напряжения.

Конденсатор С7 и резистор R13 образуют фильтр низких частот, препятствующий проникновению помех на вход D9.

Цифровые выходы D10, D11, D12 управляют 3-х цветным светодиодом HL1, предназначенным для индикации состояния, в котором находится устройство. Цифровой выход D7 через ключ VT3 управляет звуковым излучателем (зуммером). Конденсатор С5 ограничивает спектр частот, поступающих на излучатель.

Управление паяльником

На транзисторах VT1, VT2 собран ключ, через который на паяльник подаётся питание. Этот ключ управляется сигналом с цифрового выхода D13.

Конденсатор С3 замедляет открывание полевого транзистора VT1, что позволяет уменьшить токи, возникающие при зарядке блокирующих конденсаторов, входящих в состав термостата паяльника.

Режимы работы и функционал

Микросхема DA1 — линейный стабилизатор, понижающий напряжение питания до 5 В. Это напряжение требуется для работы платы Arduino и других узлов устройства. Диод VD1 защищает устройство от напряжения неправильной полярности.

После включения питания начинается разогрев паяльника. Светодиод HL1 мигает 3-мя цветами. По окончании разогрева звучит короткий звуковой сигнал, оповещая о готовности паяльника к работе.

Скетч Arduino

Скетч, который следует загрузить в Arduino, находится в приложении к данной статье.

Описание работы устройства

Рабочему режиму соответствует красный цвет свечения HL1. Когда паяльник лежит на подставке (SA1 замкнут) HL1 светится непрерывно. Если паяльник находится на подставке более 8-ми минут, то устройство переключит его в дежурный режим, который характеризуется пониженной температурой жала.

Если снять паяльник с подставки то SA1 разомкнётся, свечение HL1 станет прерывистым и отсчёт 8-ми минутного временного интервала начинается с начала. Длительность данного временного интервала в скетче задаётся в секундах. Соответствующая константа названа T_HOT. Её значение можно изменить на любое желаемое.

Рабочий режим

Дежурному режиму соответствует зелёный цвет свечения HL1. В этом режиме паяльник питается импульсами тока, следующими с интервалами в 10 секунд.

Дежурный режим

Длительность импульсов прямо пропорциональна напряжению на аналоговом входе A3. Это позволяет регулировать мощность, а значит и температуру нагревателя паяльника, с помощью подстроечного резистора R4. Также длительность импульсов обратно пропорциональна квадрату напряжения на аналоговом входе А2.

Регулирование температуры

Осциллограммы импульсов тока (жёлтый луч) и напряжения (красный луч) на выходе устройства, работающего в дежурном режиме, при напряжении питания 12 и 24 В представлены на рис 3 и рис 4 соответственно.

Пороговые значения

Устройство постоянно контролирует величину напряжения, поступающего от источника питания. Если оно существенно превысит 24 В, то паяльник будет выключен.

При напряжении меньше 12 В зуммер работает аналогично, а светодиод будет мигать синим. После устранения проблемы с напряжением питания нормальная работа устройства и паяльника продолжится.

Важный роль контактного датчика для работоспособности устройства

В работе устройства играет ключевую роль контактный датчик SA1. Его можно установить различными способами, например, встроить в подставку для паяльника. Автор данного проекта предпочел не связывать паяльник с подставкой, поэтому воспользовался ртутным датчиком наклона, установленным в разъем JR-52, который подключается к паяльнику. Ртутный датчик представляет собой стеклянную ампулу с капелькой ртути. При наклоне капелька перемещается к дну ампулы и замыкает контакты, встроенные в стекло. Этот вид датчика характеризуется низкой стоимостью, небольшим размером (длина ампулы 11 мм, диаметр 4 мм) и высокой надежностью.

Покупка ртутного датчика наклона

Ртутный датчик наклона можно приобрести в отдельности или в комплекте с модулем Датчик наклона KY-020 для Arduino. Внешний вид датчика и модуля KY-020 представлены на рисунке 5.

Этапы доработки разъема JR-52

Этапы доработки разъема JR-52 изображены на рисунке 6. В корпусе датчика необходимо создать углубление под размеры самого датчика с помощью дрели или острого ножа. Накладка, которая будет покрывать датчик, изготавливается из тонкого дюралюминия, чтобы плотно прилегать к корпусу разъема. Накладка имеет отверстия для винтов М2, которые фиксируют хомут, который держит кабель, соединяющий разъем с устройством. Хомут состоит из двух деталей изготовленных из оргстекла. Датчик и накладка приклеиваются к корпусу разъема клеем 88Н. После высыхания клея накладка дополнительно закрепляется на корпусе разъема с помощью бандажа из ниток, пропитанных лаком. К выводам датчика подпаиваются тонкие, гибкие провода (например, МГТФ 0.07).

Сборка устройства

Устройство собрано на макетной плате, фотография которой представлена на рисунке 7. Плата помещена в корпус KM35NJ размером 111х91х35 мм.

Настройка устройства

Наладка устройства сводится к подбору резистора R6, ограничивающего громкость звуковых сигналов, и установке желаемой температуры паяльника в дежурном режиме с помощью подстроечного резистора R4.

Список радиоэлементов

ЭлементКоличествоМагазин
R1, R2, R33Отрон
R41Отрон
R51Отрон
R61Отрон
R71Отрон
R81Отрон
R9, R102Отрон
R11, R122Отрон
R131Отрон
C1, C22Отрон
C31Отрон
C4, C62Отрон
C51Отрон
C71Отрон
VD11Отрон
VD2, VD32Отрон
HL11Отрон
### Список компонентов:

- VT1 Транзистор IRF4905 - 1 шт
- VT2, VT3 Биполярный транзистор - 2 шт
- DA1 Линейный регулятор - 1 шт
- A1 Плата управляющая Arduino Pro Mini - 1 шт
- BA1 Зуммер 40 Ом - 1 шт

### Теги
Не существует универсальной температуры паяльника, которая подходит для всех случаев. Оптимальная температура зависит от припоя, материалов, с которыми работает мастер, и целей, которые он преследует.

Обычно разогревают жало паяльника до тех пор, пока припой не начнет расплавляться. Однако иногда требуется более тонкая настройка.

## Несколько правил пайки

- Температура паяльника должна быть выше температуры расплавления припоя.
- Припойный материал должен быть полностью расплавлен до заполнения пустых пространств.
- При перегреве припой окисляется, что делает паяльный шов не качественным.
- Температура спаиваемых элементов должна быть одинаковой.

## Разновидности припоев

Есть две категории припоев: мягкие и жесткие.
Мягкие припои имеют температуру плавления до 400 ℃ и низкую механическую прочность.
Жесткие припои обладают высокой температурой плавления и прочностью.

Мягкие оловянно-свинцовые припои, такие как ПОС-61, используют в радиомонтаже. При работе с печатными платами нужно быть аккуратным, избегая резкого нагрева.

![](https://svaring.ru/wp-content/uploads/2018/02/pajka-platy.jpg)

Продолжительность воздействия паяльника на интегральные микросхемы и полевые транзисторы не должна превышать двух секунд.

Для получения специальных свойств в состав оловянно-свинцовых припоев могут вводить висмут, кадмий, сурьму и иные металлы. Выпускают легкоплавкие припои в виде литых прутков, паст, проволок, порошков, лент, а также трубочек диаметром от 1 до 5 миллиметров с канифолью внутри.

Среди проверенных производителей таких припоев стоит выделить бренды Felder и AIM.

И ещё одно дополнение: специалисты рекомендуют для хранения припоев не использовать металлические коробки, крышечки, жестяные банки. Припои могут прилипнуть к металлу – в результате на стенках появляется канифольная каша, работать с которой будет не слишком комфортно.

Твёрдые припои характеризуются тем, что создают высокопрочные швы. В радиомонтажных работах они применяются гораздо реже, чем легкоплавкие. Причём можно выделить две подгруппы твёрдых припоев — медно-цинковые и серебряные.

Первые используются для пайки бронзы, стали, латуни и иных металлов, обладающих большой температурой плавления. Интересно, что их цвет зависит от процента содержания цинка. А температура плавления, допустим, припоя ПМЦ-42 равна 830 ℃.

Серебряные припои имеют, пожалуй, ещё большую прочность. Их применяют, в основном, для пайки медно-латунных и серебряных изделий. Температура плавки таких припоев находится в диапазоне от 720 до 830 ℃. При работе с такими материалами применяют горелку.

Расплавление различных материалов

У мастера вполне может возникнуть необходимость пайки меди – речь, к примеру, может идти о трубах отопления или иных изделиях из данного цветного металла.

Работать паяльником с медью и её различными сплавами можно, применяя разные припои, как мягкие, так и твёрдые. При этом температура пайки медных элементов мягкими припоями составляет 250-300 ℃, а твёрдыми – 700-900 ℃.

Зачем знать температуру паяльника

А какова должна быть температура жала паяльника, если надо паять, допустим, полипропиленовые изделия? В данном случае оптимальной будет температура в +260 ℃, а условный допустимый диапазон – от +255 до +280 ℃.

Но стоит отметить, что если перегреть паяльник выше 271 ℃ и уменьшить время нагрева инструмента, то поверхность зоны пайки прогреется значительно больше внутренней части. Это означает, что в результате сварочная плёнка окажется очень тонкой.

Полезные устройства для измерения

Практика показывает, что если температура жала используемого паяльника подобрана верно, то, остыв, место пайки будет иметь характерный зеркальный блеск.

И наоборот, пористость и матовость зоны пайки свидетельствует о том, что процедура был проведена не очень качественно.

Выяснить оптимальную температуру плавления вполне можно опытным путём. Для этого необходимы специальные регуляторы нагрева паяльника (лабораторные трансформаторы). Есть, впрочем, и более простой способ осуществлять регулирование температуры – изменять длину жала.

Но этот способ, пожалуй, актуален только для самодельных приборов для пайки. В любом случае мастер имеет возможность предварительно узнать, при какой температуре или при какой длине жала у припоя появляется зеркальный блеск.

Вооружившись этим знанием, можно приступать к настоящей ответственной работе.

Зачем знать температуру паяльника

При наличии финансовых возможностей стоит приобрести специальный термометр (датчик) для паяльника, осуществляющего замер и калибровку рабочей температуры инструмента.

Таких датчиков сейчас существует достаточно много. И любому желающему приобрести нужную модель онлайн или офлайн не составит труда. Они производят быстрое и точное измерение температуры жала паяльника с помощью термопары (термоэлектрического преобразователя).

При выборе такого термометра стоит обратить внимание и на такие характеристики, как разрешающая способность, диапазон измерения (например, он может быть от 0 до 700 ℃), точность, габариты, возможные источники питания.

Однако просто замерить температуру недостаточно. Важно, чтобы паяльник сохранял её неизменной при возможных скачках напряжения в сети – то есть нужен специальный стабилизатор.

Такое устройство можно изготовить самостоятельно – в свободном доступе есть довольно простые схемы. Кроме того, сейчас существуют паяльники и паяльные станции с уже встроенным стабилизатором.

А ещё многие профессиональные паяльные станции позволяют точно устанавливать температуру и нужный режим пайки простым нажатием кнопок или перещёлкиванием тумблера. Это значительно упрощает процесс работы и позволяет всегда быть уверенным в хорошем результате.

Читайте также:  <strong>порошковий флюс kutrite: порошковый флюс кутрайт</strong>
Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий