В связи с совершенствованием технологий сборки различного рода изделий, набираемых из мелких металлических деталей (электронных микросхем), их ручная пайка вызывает всё больше затруднений.
Самодельный паяльный фен позволит оператору без особых осложнений справиться с трудностями, возникающими в указанных ситуациях и исключить возникающие при этом риски.
Так, с помощью собранной своими руками паяльной станции любой желающий может заниматься монтажом и демонтажём деталей без угрозы повреждения хрупких электронных элементов, находящихся поблизости от места пайки. Один из возможных вариантов решения поставленной задачи позволяет изготовить термофен из паяльника, имеющегося в хозяйственном наборе любого домашнего мастера.
Пролог
В прошлом, для всяких «термических технологий», (конечно, кроме пайки и демонтажа радиодеталей), я использовал небольшую зажигалку с форсункой. Но, газовая горелка, в плане получения горячей струи воздуха, имеет ряд недостатков. С её помощью нельзя плавно регулировать температуру, величина факела зависит от количества газа в резервуаре, открытое пламя может стать причиной возгорания, ну и наконец, необходимо покупать газ в баллончиках.
Так что, решено было изготовить небольшой фен из всякого хлама, который можно найти в закромах самодельщика. Дополнительным стимулом к изготовлению данного девайса стала цена фабричного фена, которая у нас начинается примерно с 30$.
Замечу, что во время сборки и тестирования сабжа я построил ещё одну, пока умозрительную, модель фена большей мощности. Так что, если вам нужен более серьёзный агрегат, следите за новыми публикациями.
Принцип действия термофена
Все аппараты можно разделить на две группы:
- бытовые;
- промышленные.
Бытовой фен для пайки пластика – отличный прибор, с помощью которого можно выполнить множество работ: от монтажа линолеума до сварки ПВХ.
Некоторые аппараты оснащают регулятором температуры, что позволяет подобрать оптимальные параметры для различных материалов. Наличие регулировочного механизма расширяет сферу применения: можно выполнить пайку медных труб феном или провести восстановительный ремонт микросхем.
Перед работами необходимо идентифицировать материал детали, поскольку нагревать можно только полимеры из группы термопластов – после нагрева они возвращаются в исходное состояние без потери эксплуатационных характеристик.
Степень температурного воздействия можно регулировать путем изменения расстояния от сопла до поверхности заготовки. Это требует определенных навыков, поскольку при чрезмерном удалении деталь не прогреется до нужной температуры по всей глубине, что негативно скажется на параметрах шва. Например, некачественная сварка ПВХ ткани приводит к потере герметичности соединения.
Основные детали и материалы
Давненько у меня валялся без дела этот вентилятор. Такие 40-миллиметровые вентиляторы раньше широко использовались в PC 486 и видеокартах.
Для данного узла потребуется минимальная доработка. Нужно будет повторно просунуть провод в узел крепления.
Для воздуховода нагревателя у меня не нашлось трубки подходящего диаметра, и я её позаимствовал у десятиваттного резистора типа С-5-5. Чтобы освободить трубку от внутренностей, спилил напильником один из её закатанных краёв.
Не рекомендую использовать для воздуховода нагревателя керамику или кварцевое стекло, так как эти материалы могут разрушиться при случайном попадании флюса или смывки на разогретую поверхность. Скажу по секрету, первые опыты я делал с керамическим воздуховодом нагревателя, который разрушился при первом же тепловом ударе. Так что, лучше выбрать сталь или, на худой конец, какой-нибудь цветной металл.
Для того чтобы не возиться с изготовлением слюдяного каркаса, я использовал проволоку диаметром 1,2мм от какого-то реостата. Думаю, подойдёт проволока диаметром 0,5-1,5мм. Если выбрать более тонкий провод, он не будет надёжно фиксироваться в корпусе, а если более толстый, то придётся увеличивать сечение кабеля, что сделает последний слишком жёстким.
Слюда понадобится для изготовления прокладки, которая изолирует спираль от трубки нагревателя. Стеклоткань будет служить теплоизоляцией между трубкой нагревателя и корпусом фена.
Для того чтобы было удобнее работать с непокорными материалами, нужно воспользоваться «Резиновым клеем», «Клеем 88Н» или клеем «Момент». Слюду можно наклеить на стеклоткань или даже бумагу. Стеклоткань можно просто проклеить и подсушить. В последствие, клей выгорит, но на этапе сборки окажет незаменимую помощь.
Спираль нагревателя нужно намотать с таким расчётом, чтобы она вставлялась в трубку с зазором, который впоследствии придётся заполнить слюдяной прокладкой. Если удастся найти трубку подходящего диаметра, то можно вставить конец провода в трубку и лишь после этого намотать спираль. У меня такой трубки не нашлось, поэтому я просто намотал провод на металлический прутик, а потом ввернул центральный провод внутрь спирали. Этот приём показан в видеоролике>>>
Много раз использовал эти чудесные изделия для решения совершенно нетипичных задач. В данном случае, электротехнические клеммники будут передавать ток от кабеля к спирали и фиксировать положение спирали относительно переднего края трубки (для предотвращения замыкания спирали на корпус).
Для изготовления корпуса фена будем использовать жесть, полученную от любой негофрированной консервной банки.
Часто цилиндрическая поверхность банок скрыта этикеткой. Если ещё в магазине провести ногтем по боковой поверхности банки, то можно легко распознать банку с гладкой боковой стенкой.
Из цилиндра пятиграммового шприца изготовим ручку фена.
Немного о разъеме
Я использовал СОМ папу-маму. Откуда то с плат. Распаивал так: на нагрев две группы по три контакта (для 5 ампер более чем достаточно), на вентилятор по одному. Потом термоклеем зафиксировал-изолировал.
Таким образом, БП стабилизирован (если не на максимуме напруги работает), питание вентилятора стабилизировано, следовательно стабилизирована температура воздуха на выходе.
Конструктивом доволен. Для любительских целей вполне достаточно. При максимальном нагреве металлическая труба в районе ручки нагревается достаточно ощутимо, но рука вполне терпит. При нормальном режиме работы труба просто теплая. Т.е. ничего там не поплавится. Поток воздуха через трубку вполне справляется с охлаждением. И воздуховод желательно располагать как у меня, ближе к ручке. Чтобы не было обратного потока воздуха из горячей зоны. Фен прошел испытания отключением после максимального нагрева. Был просто обесточен. Вместе с вентилятором. Ничего не поплавилось.
Для начинающих: начинать конструкции такого рода, надо с влезания в закрома, загашники и т.д. и созерцания ранее накопленных богатств. И с большой долей вероятности отыщется то, что можно достаточно легко использовать. Это я к тому, что конструкция не обязательно должна полностью повторять мою. Успеха. 05.03.2017. Тришин А.О. г. Комсомольск-на Амуре.
Чертежи самодельного паяльного фена
Это сборочный чертёж паяльного фена. Изометрические проекции я нарисовать поленился, но рассмотреть паяльный фен со всех сторон можно, посмотрев видеоролик, размещённый в начале статьи.
А на этом чертеже изображён узел крепления электротехнического клеммника. Винт М3, крепящий клеммник, изолирован от жестяного корпуса с помощью небольшого отрезка кембрика (полихлорвиниловой трубки) и стеклотекстолитовой шайбы М4. Между шляпками винта и капроновой ручкой фена проложена стеклотекстолитовая шайба М3. Эта шайба предотвращают передачу тепла от электротехнического клеммника к ручке фена, через винт М3.
Чертёж развёртки корпуса миниатюрного паяльного фена в формате А4 и разрешении 300dpi находится под превьюшкой. Если его распечатать на принтере и наклеить на жесть от консервной банки, то можно будет без труда изготовить самую сложную деталь этой самоделки.
Делаем аппарат для пайки микросхем
Узлы данного устройства не отличаются от приборов, которые были рассмотрены выше. Особое внимание следует уделить корпусу, поскольку он будет испытывать постоянные температурные нагрузки. Сложность в том, что стоимость теплоизоляционных материалов достаточно высока, поэтому в качестве основы лучше всего использовать старый фен.
Место крепления сопла – самый ответственный участок, требующий тщательной изоляции. В противном случае тепло будет передаваться на другие участки фена, что усложнит процесс пайки.
Регулятор температуры лучше всего разместить на ручке. Это позволит изменять базовый параметр, не отвлекаясь от работы. В качестве переключателя рекомендуем использовать элементы от старых бытовых приборов.
Мелкие подробности
Заглянем под вентилятор, чтобы увидеть, как спираль подключена к кабелю. Конструкция получилась весьма ремонтопригодной. Достаточно открутить всего несколько винтов, чтобы заменить спираль, например, для того чтобы подогнать сопротивление спирали под напряжение уже имеющегося источника питания.
К кабелю нагревателя я припаял лепестки, но можно было свернуть концы проводников в колечки и залудить их, точно так же, как мы это делаем, когда меняем разборную сетевую вилку.
Большинство операций, которые я намереваюсь производить с помощью паяльного фена, требуют обеих свободных рук. Поэтому, я изготовил вот такую подставочку для фиксации фена на столе. Хомутик с незамкнутым периметром позволяет надёжно удерживать фен, а при необходимости легко изъять его из подставки.
Вот такой паяльный фен получился.
Рекомендации по изготовлению
Без переделки устройство фена для просушивания волос не принесет успехов при эксплуатации, поэтому рекомендуется использовать только мотор с вентилятором и спираль, которая будет наматываться с учетом требований к самодельному приспособлению. Сильный нагрев совместно со снижением вращения вентилятора и уменьшением диаметра сопла приводит к перегоранию спирали и расплавлению пластикового корпуса, а также, при плохой изоляции может произойти короткое замыкание.
Установив дополнительную кнопку включения для вентилятора, можно ускорить процесс остывания паяльника. Если выключить нагревательный элемент, а кулер оставить включенным, то нагревающаяся часть устройства будет продуваться воздухом, тем самым охлаждая всю систему. Для удобства в работе с устройством рекомендуется изготовить подставку с металлическим основанием, а также с использованием магнитов. Благодаря использованию неодимового магнита, термофен будет надежно удерживаться в нужном положении.
Технические данные
Питание вентилятора фена осуществляется от источника постоянного тока 12 Вольт.
Нагревательный элемент фена питается от источника переменного тока 0…12 Вольт. С его помощью, можно менять температуру воздушного потока, от комнатной, до температуры 600°С.
Параметры мини-фена при предельных значениях температуры.
Диаметр нихромового провода спирали нагревательного элемента — 1,2мм.
Напряжение питания нагревателя — 9 Вольт.
Ток нагревателя — 11 Ампер.
Мощность нагревателя — 100 Ватт.
Температура воздушного потока — 600°С.
Время вхождения фена в выбранный температурный режим — 1 минуты.
Я не изготавливал специальный блок питания для своего фена, так в моём распоряжении есть универсальные источники разной мощности.
Если у вас нет подходящего источника питания, то можно подогнать сопротивление спирали под одно из выходных напряжений компьютерного блока питания ATX или изготовить самый простой блок питания из балласта сгоревшей КЛЛ (Компактной Люминесцентной Лампы). Подробное описание переделки блока питания, на основе КЛЛ, смотрите здесь>>>
На картинке, схема импульсного источника питания для миниатюрного паяльного фена, собранная на основе балласта КЛЛ. Красным цветом выделены дополнительные элементы. Импульсный трансформатор TV2 имеет две вторичные обмотки. Одна из них питает вентилятор, а другая – спираль нагревателя. Для регулировки температуры спирали используется переключатель S1.
Меры безопасности при работе
Работа с термофеном, особенно самостоятельно собранным, требует особого внимания к безопасности эксплуатации. Существует несколько правил, которых необходимо придерживаться:
- Соблюдать технику противопожарной безопасности.
- Если установлен регулятор температуры, то нельзя изменять температурный порог резким поворотом регулятора.
- Нельзя прикасаться к нагревательному элементу и насадкам во время работы устройства, так как это может привести к серьезным ожогам и другим последствиям.
- Менять насадку можно только после выключения и охлаждения паяльника.
- Не допускается попадание воды либо другой жидкости на устройство.
При работе с устройством рекомендуется проветривать помещение во избежание отравления парами.
О температуре нагревателя и выборе материала для его корпуса
Рабочая температура нихромовой спирали не должна превышать 1000°С. Температуру раскалённой спирали можно приблизительно определить по её цвету. В таблице указана температура в градусах Цельсия.
| Металл | Температура °С |
| Алюминий | 660 |
| Дюраль | 650 |
| Латунь | 1000 |
| Медь | 1080 |
| Никель | 1450 |
| Нихром | 1550 |
| Сталь | 1300 |
Как видите, для изготовления корпуса нагревателя лучше всего подойдут медь, латунь или сталь. Но, медь и латунь быстро окисляются при высоких температурах. Поэтому лучше выбрать сталь или никелированную сталь.
Если у вас в распоряжении имеются неисправные литий-ионные аккумуляторы, то вы можете изготовить трубку из корпуса одной из банок. Корпуса банок любых литий-ионных аккумуляторов и литий-ионных батареек изготовлены из нержавеющей стали.
На картинке разобранная батарея от ноутбука. Диаметр корпуса банки 16мм, длина – 65мм. О том, как разобрать ноутубучную батарею рассказано и показано здесь>>>
А на этой фотографии представлен разобранный аккумулятор «EN-EL1» от фотокамер Nikon. Диаметр банки 14мм, длина – 48мм.
Внимание!
Содержимое банок литий-ионных аккумуляторов и литий-ионных батареек крайне токсично! Поэтому, разборку банок нужно производить на открытом воздухе, а извлечённые продукты закупорить в надёжную тару и сдать в пункт утилизации батареек. Такие пункты обычно имеются в крупных супермаркетах и специализированных магазинах.
Паяльник для пластика
На дороге с автомобилем может случиться неприятность. Небольшое столкновение или наезд на неподвижное препятствие — и на бампере или на элементах пластикового обвеса появилась уродливая вмятина или разрыв.
Снятие бампера на современном автомобиле означает разборку половины машины, да и стоит эта деталь больших денег. Инженеры разработали устройство, позволяющее ремонтировать пластиковые детали без их демонтажа.
Паяльник для пластика экономит владельцам много времени и средств.
Паяльник для пластика
Паяльник для пайки пластика
Бампер предназначен для защиты корпуса от столкновений и принимает все удары и повреждения на себя. Традиционная «жестянка» правка металла, шпаклевка, покраска — для этой части корпуса не подходит. Для ремонта понадобится специальное оборудование.
Паяльник для пластика нагревает поврежденный участок до определенной температуры. Пластмассу можно нагреть до разной степени:
- До температуры пластичности. Материал детали становится мягким и пластичным, его форму можно изменять руками. Применяется для ремонта впадин, выступов, коробления и других деформаций детали без нарушения ее целостности.
- До температуры плавления. Кромки деталей оплавляются, их можно спаивать в единое целое. Используется в случаях разрыва пластика.
- До температуры разрушения. Плавится не только кромка, но и большие участки материала бампера. Даже если удалось сформировать шов, он будет непрочным и недолговечным. Отремонтированное изделие не сможет выдерживать эксплуатационные нагрузки.
Пайка бампера
Паяльное оборудование снабжается системами контроля температуры нагрева.
Типы паяльников для пайки бампера из пластика
На рынке представлено несколько разновидностей паяльного оборудования для изделий из пластика:
- Обычный. Мощный паяльник для пайки пластика с прямым или загнутым наконечником. Предназначен для спайки отбитых и оторванных кусков бампера. Таким прибором можно надежно и надолго соединить разрозненные осколки в единое целое.
- Термопистолет. Применяется как для спайки деталей, так и для выправления деформированных участков. Снабжен системой точной регулировки температуры нагрева. Это позволяет подобрать рабочие параметры к каждому конкретному типу материала, конфигурации и толщине бампера. К устройству придается широкий набор насадок и приспособлений, облегчающих пайку и правку.
- Универсальная паяльная станция. Мультиинструмент объединяет в себе несколько приборов. К общему блоку питания подключены и фен, и электропаяльник с жалом. При необходимости их можно использовать как поочередно, так и одновременно, для ремонта самых сложных комплексных повреждений.
Термовоздушная паяльная станция
Большинство станций и термопистолетов имеют стандартный диаметр сопла, что позволяет пользоваться насадками друг от друга.
Требования к паяльникам для пластика
Основной характеристикой инструмента служит его мощность. Чтобы иметь возможность ремонтировать любые повреждения, мощность должна быть от 100 ватт. При недостаточной мощности прибор не сможет расплавить толстую пластмассу. Для фенов мощность начинается с 1500 ватт.
Кроме мощности, важным параметром является скорость прогрева жала паяльника. Обычные электропаяльники, применяемые для электромонтажных работ, не годятся — их прогрев занимает насколько минут. Для работ по пластику время разогрева должно быть не больше 10 сек. Иначе вся работа превратится в ожидание разогрева.
Профессиональный паяльник для пластиковых труб
И еще одно требование относится к эргономике. Прибор должен удобно лежать в руке, не заслонять рабочую зону, позволять точно подводить жало к рабочей зоне и управлять им с большой точностью. Чрезмерный вес, быстро утомляя руку, не позволит работать долго и производительно
Принцип работы паяльником
Перед началом работы поверхность необходимо очистить от загрязнений и тщательно обезжирить, кромки нужно зашкурить.
При использовании паяльника его наконечником следует расплавить кромки соединяемых деталей. Далее их нужно прижать друг к другу и зафиксировать до полного остывания. Лучше всего заранее сжать края вместе и обрабатывать их одновременно. После остывания формируется сварочный шов, соединяющий две заготовки в единое целое.
При работе феном поток нагретого воздуха направляют на поврежденную область, равномерно прогревая ее до достижения температуры пластичности. Теперь можно придавать размягченному пластику любые требуемые формы. Для сварки на фен надевают щелевую насадку, формирующую узкий плоский поток нагретого воздуха. Этим потоком действуют так же, как жалом паяльника.
Еще одна разновидность ремонта — скрепление скобами. В аппарат для пайки вставляют скобы, они разогреваются и вдавливаются в материал таким образом, чтобы соединить части бампера в единое целое, обеспечивая сварному шву дополнительную прочность.
При ремонте трещин их следует зачистить и углубить до глубины в полсантиметра до образования V-образного желобка. В концах трещины следует просверлить отверстия, чтобы предотвратить дальнейшее распространение. Далее паяльником соединяют края до полного исчезновения трещины.
Шов следует сначала пройти с внутренней стороны, второй проход выполняется с лицевой.
Если форму поверхности не удалось восстановить полностью, на проблемные участки наклеивают куски стеклоткани. После восстановления формы и целостности бампера его красят так же, как и металлические детали. На зашкуренную и обезжиренную поверхность наносят слой грунта, после его высыхания — два слоя краски. В качестве финишной отделки проводят полировку.
Пистолет фен
Во время работы паяльником материал разравнивается и перераспределяется жалом. При работе феном применяются пластмассовые присадочные прутки, являющиеся аналогом припоя при пайке или присадочной проволоки при сварке.
