Как починить паяльник в домашних условиях: виды неисправностей и способы устранения

• 12 Сентября, 2020
• Советы по ремонту
• Иван Гресько

Многие радиолюбители и домашние умельцы знакомы с этим нагревательным прибором. С его помощью можно соединить различные детали из черных и цветных металлов. Часто владельцев интересует вопрос: как починить паяльник в домашних условиях? Дело в том, что этот инструмент в результате неправильного обхождения может выйти из строя. Конечно, вы можете отнести его в мастерскую и доверить профессионалу. Однако многие владельцы предпочитают обходиться своими силами.

Как починить паяльник? Особенно это интересует тех, кто только начал осваивать этот нагревательный прибор. В целом с этой задачей справиться будет нетрудно, если выявить причину поломки и четко придерживаться определенного алгоритма действий. Информация о том, как починить паяльник в домашних условиях, представлена в данной статье.

Составные элементы инструмента

Прежде чем интересоваться, как починить паяльник в домашних условиях, следует знать, как он устроен. В таком случае при поломке вам будет легче определить причину и исправить ее. Устройство паяльника представлено следующими элементами:

• Медным стержнем. Он обернут изолирующим материалом и располагается в стальной трубке.
• Нагревателем. Эту задачу выполняет нихромовая нитка.
• Жалом. Им с помощью припоя осуществляется непосредственное соединение металлических частей.

• Ручкой. Благодаря ей мастер может удерживать паяльник.
• Шнуром, оснащенным вилкой.

Описание конструкции

Медный стержень – это эффективный проводник тепла, которое поступает от нагревателя к жалу. Стержень расположен в стальной трубке, обмотанной слюдой или стекловидной тканью. Поверх слюды наматывают проволоку, которая и выполняет функцию нагревательного элемента. Чтобы исключить потерю тепла и короткое замыкание, нихромовую обмотку изолируют, прикрыв для этой цели асбестом. Торцы спирали соединяют с проводниками электрошнура. Чтобы конструкция получилась надежнее и место соединения не перегревалось от вырабатываемого тепла, нихромовую спираль сгибают пополам и складывают вдвое. Дополнительно точку контакта спирали с медным проводом обжимают посредством алюминиевой пластины. Кроме того, место скрутки прикрыто изоляционной трубкой. Все вышеперечисленные элементы определяют в металлический корпус. Его насаживают на рукоятку, которая может быть изготовлена из дерева или термопластика. Внутри ручки имеется специальный канал для электрического шнура. На металлической трубке корпус фиксируется посредством накладных колец. Тем, кто интересуется, как починить паяльник в домашних условиях, следует также знать о технических характеристиках электроприбора.

Простой из резистора

Расчет

Самый простой паяльник можно сделать из проволочного резистора, это готовый нихромовый нагреватель. Рассчитать его также несложно: при рассеивании номинальной мощности в свободном пространстве проволочные резисторы греются до 210-250 градусов. С теплоотводом в виде жала «проволочник» держит долговременную перегрузку по мощности в 1,5-2 раза; температура жала при этом будет не ниже 300 градусов. Ее можно повысить до 400, дав перегрузку по мощности в 2,5-3 раза, но тогда после 1-1,5 час работы паяльнику нужно будет давать остыть.

Рассчитывают необходимое сопротивление резистора по формуле: R = (U^2)/(kP), где:

R – искомое сопротивление;

U – рабочее напряжение;

P – требуемая мощность;

k – указанный выше коэффициент перегрузки по мощности.

Напр., нужен паяльник на 220 В 100 Вт для пайки медных труб. Теплоотдача большая, поэтому берем k = 3. 220^2 = 48400. kP = 3*100 = 300. R = 48400/300 = 161,3… Ом. Берем резистор на 100 Вт 150 или 180 Ом, т.к. «проволочников» на 160 Ом не бывает, этот номинал из ряда на 5% допуск, а «проволочники» не точнее 10%.

Обратный случай: есть резистор на мощность p, какой мощности из него можно сделать паяльник? От какого напряжения его запитывать? Вспоминаем: P = U^2/R. Берем P = 2 p. U^2 = PR. Берем из этой величины квадратный корень, получаем рабочее напряжение. Напр., есть резистор 15 Вт 10 Ом. Мощность паяльника выходит до 30 Вт. Берем квадратный корень из 300 (30 Вт*10 Ом), получаем 17 В. От 12 В такой паяльник разовьет 14,4 Вт, можно паять мелочь легкоплавким припоем. От 24 В. От 24 В – 57,6 Вт. Перегрузка по мощности почти в 6 раз, но изредка и недолго спаять этим паяльником что-то большое возможно.

Изготовление

Изготовление паяльника из резистора

Как сделать паяльник из резистора, показано на рис. выше:

• Подбираем подходящий резистор (поз. 1, см. также далее).
• Готовим детали жала и крепеж к нему. Под кольцевую пружину надфилем выбирается канавка на стержне. Под болт (винт) и наконечник делаются резьбовые глухие отверстия, поз. 2.
• Собираем стержень с наконечником в жало, поз.3.
• Закрепляем жало в резисторе-нагревателе болтом (винтом) с широкой шайбой, поз. 4.
• Крепим нагреватель с жалом к подходящей рукоятке любым удобным способом, поз. 5-7. Одно условие: термостойкость рукоятки не ниже 140 градусов, до такой температуры могут нагреваться выводы резистора.

Тонкости и нюансы

Описанный выше паяльник из резисторов на 5-20 Вт делали многие (в т.ч. и автор во дни пионерской молодости) и, попробовав, убеждались – работать им всерьез нельзя. Греется невыносимо долго, и паяет только мелочь тычком – слой керамики мешает теплопередаче от нихромовой спирали в жало. Именно поэтому нагреватели фабричных паяльников мотаются на слюдяные оправки – теплопроводность слюды на порядки выше. К сожалению, свернуть слюду в трубочку дома невозможно, да и мотать нихром 0,02-0,2 мм дело тоже не для каждого.

Но вот с паяльниками от 100 Вт (резисторы от 35-50 Вт) дело другое. Тепловой барьер из керамики в них относительно тоньше, слева на рис., а запас тепла в массивном жале на порядок больше, т.к. его объем растет по кубу размеров. Качественно пропаять стык медных труб 1/2″ 200 Вт паяльником из резистора вполне возможно. Особенно, если жало не сборное, а цельное кованое.

Проволочные резисторы, пригодные и непригодные для изготовления паяльников

Примечание: проволочные резисторы выпускаются на мощность рассеяния до 160 Вт.

Только для паяльника надо искать резисторы старых типов ПЭ или ПЭВ (в центре на рис., в производстве до сих пор). Их изоляция остеклованная, выдерживает многократный нагрев до светло-красного без потери свойств, только темнеет, остывая. Керамика внутри чистая. А вот резисторы С5-35В (справа на рис.) крашеные, внутри тоже. Снять краску в канале полностью невозможно – керамика пористая. При нагреве краска обугливается и жало прикипает намертво.

Как работает устройство?

Тем, кто не знает, как отремонтировать паяльник своими руками, следует ознакомиться с принципом работы электрического прибора. Паяльник функционирует за счет преобразования электроэнергии в тепловую. В итоге тепло через нагретую спираль передается к стержню, в результате чего раскаляется жало. Следует знать, что в зоне, где осуществляют пайку, температура варьируется в пределах от 400 до 4500 °С. В результате образуется смесь вязко-жидкой консистенции. В дальнейшем она наполняет полость между спаиваемыми деталями. Когда смесь остынет, металлические части получаются надежно соединенными.

О напряжении

Если возникла необходимость осуществить ремонт устройства, учтите показатель напряжения. В зависимости от модели его значение может составлять:

• 220 В. Такое значение преимущественно встречается в отечественных моделях.
• 12-42 В. Устройства с пониженным трансформатором напряжением применяют в условиях с высоким уровнем запыленности или влажности с целью обезопасить мастера от поражения электротоком.
• 5 В. Такой показатель имеют миниатюрные паяльники USB.

Правила эксплуатации электроинструмента

На прилавках строительных магазинов можно встретить разные модели электропаяльников, которые работают от сети — от 12 до 220 Вт. Процесс выбора инструмента должны брать в расчёт безопасность работающих мастеров, напряжение в электросети на месте работ.

Внимание

В помещениях с повышенной влажностью, где обеспечено заземление, допустимо применять паяльники мощностью 36 Ватт, 25 Ватт и ниже. При этом необходимо заземлить корпус инструмента.

Если инструмент изготавливается самостоятельно, то для его правильной реконструкции потребуется тонкий провод. Он будет наматываться на спираль. Необходимая мощность — от 12 до 100 Вт, даже можно больше. Растекание материала по поверхности пластин будет происходить равномерно, если температура плавления превысит температуру в самом паяльнике.

О мощности

По этой технической характеристике определяют функциональность паяльника. Например, для использования в быту для работы с проводами достаточно будет мощности в 30 Вт. Такими паяльниками преимущественно пользуются радиолюбители. Устройствами с мощностью до 60 Вт работают профессиональные монтеры. Такими приборами удобно спаивать провода и кабели различных диаметров. Паяльниками более 60 Вт пользуются в автомобильных мастерских. Эти паяльники подойдут для лужения больших металлоизделий. Примечательно, что чем выше показатель мощности, тем габаритнее и тяжелее сам прибор. С увеличением мощности возрастает и размер его наконечника (жала). Таким образом, паяльник с большей мощностью будет лучше прогревать участок пайки. Что делать, если сломался электрический паяльник? Как починить прибор?

Применение и виды

1. Электрический паяльник переменного тока со спиральным разогревом сердечника работает от стандартной сети электропитания для бытового оборудования в 220В 50-60Гц.
2. Аккумуляторный электрический паяльник используется для распайки проводов и других малогабаритных элементов, где не требуется большой мощности до 15 Вт;
3. Существуют разновидности газовых паяльников, которые используют для сильного разогрева металлических элементов и тугоплавких сплавов;
4. Для работы с легкоплавким оловом при монтаже и ремонте радиотехнической аппаратуры широко используются паяльники пистолетного вида с импульсной подачей напряжения. При нажатии на курок наконечник паяльника разогревается, после окончания пайки курок отпускают и нагревательный элемент остывает;
5. Паяльники с керамическими стержнями имеют большой срок работы, позволяют выбрать нужный режим температуры и потребляемой мощности;

Паяльник с керамическими насадками на стержень

1. Широкое применение имеют индукционные паяльники. На ферромагнитном наконечнике индуктивной катушкой создается магнитное поле, которое разогревает сердечник. При потере магнитных свойств сердечника прекращается нагрев, это существенный недостаток таких моделей.

Электрический паяльник используется как ручной инструмент. С его помощью плавят припой до жидкого состояния, который заполняет щели и неровности разогретых металлических элементов в местах соединения, для чего используются сплавы легкоплавких металлов:

• олово;
• свинец;
• цинк;
• никель;
• медь и другие.

Температура плавления припоев должна быть меньше температуры плавления соединяемых металлических элементов.

Промышленность производит разные виды паяльников. Наиболее часто используемыми в промышленности и на бытовом уровне, считаются спиральные паяльники, которые стоит описать более подробно.

Ремонт сгоревшего паяльника. С чего начать?

Перед тем как отремонтировать паяльник своими руками, его следует разобрать. Это необходимо для того, чтобы добраться к нагревательному элементу, а именно к нихромовой проволоке. Для этой цели открутите крепежные болты и разберите прибор. В целом вам нужно будет вынуть всего два болта. Когда они будут извлечены, достаньте «начинку» паяльника, которая содержится внутри металлического корпуса. Чтобы это сделать, придется аккуратно разжать сам корпус. На данном этапе следует быть очень осторожным, чтобы не повредить тонкую и очень хрупкую изоляцию. Если работать небрежно, она может рассыпаться.

Восстановление нагревательного элемента

Когда вы доберетесь к нагревательному элементу, тщательно осмотрите нихромовую проволоку. Может быть так, что перегоревшими окажутся несколько витков провода. Для восстановления нагревательного элемента вам нужно сделать следующее. Возьмите какой-либо старый сломанный паяльник и достаньте из него небольшой отрезок провода. Далее подсоедините его и намотайте вместо перегоревших витков. Как утверждают специалисты, при соединении без добавления проволоки спираль из-за уменьшенного сопротивления перегорит снова. Наматывать нужно так, чтобы витки не соприкасались друг с другом. После подсоедините шнур электропитания.

Почему паяльник не греется? Как починить?

Чаще всего причина этой неисправности заключается в плохих контактах. Сначала проверьте подачу напряжения. Если же окажется, что мощность тока в норме, то, скорее всего, неисправность вызвана неправильным расположением жала. Особенно часто это происходит в электроприборах с выдвижными стержнями и винтовыми зажимами. Нередко жало стачивается или по какой-либо другой причине оказывается слишком выдвинутым из корпуса. Если рабочая поверхность расположена нормально, то его торцевая часть в виде сердечника полностью расположена в трубке из слюды. Таким образом контакт стержня с нагревательным элементом происходит в полной мере, благодаря чему жало нагревается сильнее. Если же его извлечь из трубки хотя бы наполовину, то интенсивность нагрева существенно снизится. Починить прибор просто. Домашние умельцы вводят поглубже жало в корпус и фиксируют. Может быть так, что стержень получится слишком коротким. В таком случае его заменяют. Также паяльник может не работать из-за окалин на жале. Его, если нужно, снимают, а затем поверхность чистят, используя обычную мелкозернистую наждачную бумагу или надфиль.

Жало потом разогревают и окунают в канифоль, после чего его кончик растирают на оплетке с припоем. В результате таких действий стержень покроется ровным слоем припоя. Эту процедуру специалисты рекомендуют чаще производить с паяльниками, оснащенными медными стержнями, поскольку на них быстрее образуется окалина. Также паяльник может не нагреваться из-за неправильной заточки жала. Для эффективной отдачи тепла рабочая поверхность должна иметь форму овального скоса.

Самый простой

Пока не будем вдаваться в сложности. Допустим, нам нужен обычный паяльник на 220В без затей. Идем выбирать и видим, разница в ценах достигает 10 и более раз. Разбираемся – почему. Первое: нагреватель, нихромовый или керамический. Последний (не «альтернативный»!) практически вечен, но, если паяльник уронить на твердый пол, может расколоться. Жало паяльников на керамике обязательно несменное – значит, надо покупать новый. А нихромовый нагреватель, если паяльник не забывать включенным на ночь, служит более 10 лет; при эпизодическом пользовании – свыше 20. И в крайнем случае его можно перемотать.

Разница в цене сократилась теперь до 3-4 раз, в чем еще дело? В жале. Никелированное из меди со специальными присадками мало растворяется припоем и очень медленно пригорает в обойме паяльника, но стоит дорого. Латунное или бронзовое хуже греется, и паять им smd нельзя – температурный гистерезис никак не удается вогнать в норму вследствие много худшей, чем у меди, теплопроводности материала. Красномедное жало и съедается припоем, и довольно быстро распухает от окиси меди, но зато дешевле.

Примечание: жало из электротехнической меди (отрезок обмоточного провода) для обычного паяльника непригодно – быстро растворяется и обгорает. Однако для smd такое жало самое то, его теплопроводность максимально возможная, а тепловая инерция и гистерезис минимальны. Правда, менять его придется часто, но жало-то со спичку или меньше.

С обгоранием и распуханием красномедного жала можно бороться просто аккуратностью: окончив работу и дав паяльнику остыть, жало вынимают, обколачивают от окисла, постукивая о край стола, а канал обоймы паяльника продувают. С растворением припоем хуже: часто подтачивать жало неудобно и оно быстро срабатывается.

Сделать жало для паяльника из обычной красной меди в разы более стойким к действию расплавленного припоя можно, не заточив его рабочий конец, а проковав до нужной формы. Холодная медь отлично куется обычным слесарным молотком на наковальне настольных тисков. У автора этой статьи в древнем советском ЭПЦН-25 кованое жало сидит уже более 20 лет, хотя в работе этот паяльник бывает если не каждый день, то уж точно каждую неделю.

Об использовании припоя

Если вы заметили, что ваш инструмент нагревается слабо, то, скорее всего, вы неудачно подобрали припой. Например, для маломощных электроприборов, рассчитанных на 26 ватт, не рекомендуется использовать припой с низким содержанием олова (ПОС-30). Таким паяльником этот припой вы не расплавите. Лучше всего обзавестись припоем ПОС-60 или ПОС-61. Другие припои с высоким содержанием свинца подойдут для более мощных электроприборов.

О перемотке электроприбора

Нередко новички задают вопрос: как перемотать паяльник? Судя по многочисленным отзывам, очень часто ремонт устройств ограничивается заменой сгоревшей нихромовой обмотки. Прежде чем приступить к этой процедуре, рассчитайте с помощью специальной таблицы диаметр проволоки, а также количество витков. Например, как отремонтировать паяльник 200Вт? Для этого выбираете показатель потребляемой паяльником мощности 200 Вт (в левой колонке таблицы). Данному значению сопротивление обмотки при напряжении 220 В составит 242 Ом. Будет лучше всего перемотать всю катушку.

В таком случае в устройстве не останется слабых мест. Очень важно, чтобы новый провод был с такими же параметрами, как и в старой обмотке. Если нет возможности подобрать аналогичный изоляционный слой, то его можно заменить слюдой в виде трубки или пластинок. Также для изготовления изоляционного слоя можете воспользоваться термостойкой стеклотканью или асбестовыми прокладками. После того как изоляция будет готова, намотайте на нее обмотку (первый слой). Далее на витки положите еще один слой изоляции и снова намотайте обмотку (второй слой). Теперь остается торцы провода соединить с сетевым шнуром.

Последовательность расчета деталей электрической схемы

Выбор мощности паяльника

Основным показателем эффективности конструкции является количество теплоты, выделяемой на жале в момент прохождения через него электрического тока. Его сила, специально увеличенная режимом короткого замыкания, как раз и разогревает медь наконечника.

Ток, проходящий через жало моего паяльника, немного превышает 200 ампер. Специально проверял токоизмерительными клещами. А вот напряжение, даже в режиме холостого хода, меньше десятых долей вольта. Поэтому оно не представляет особой опасности при пайке.

Произведение тока, проходящего по силовой обмотке на величину напряжения на ней, характеризуется вторичной или выходной мощностью трансформатора S2. Вот эта величина нас и интересует. Однако, для упрощения расчета будем начинать оперировать с первичной мощностью S1, определяющей потребление электроэнергии.

Она отличается на коэффициент полезного действия — кпд. Ее значение в 65 ватт взято за основу промышленного образца, показанного на первой фотографии. Для своих целей я выбрал 80 ватт.

Влияние КПД

Конструктивное соотношение между вторичной мощностью трансформаторов для радиоэлектронных устройств и кпд приведено в таблице.

Набор магнитопровода пластинами из трансформаторного железа

Магнитные характеристики магнитопровода и трансформатора в целом определяются:

1. объемом железа;
2. и его свойствами.

На второй параметр мы особо повлиять не можем, ибо используем то железо от старого трансформатора, которое попало под руку. Поэтому применяем самую простую усредненную методику, не особо вдаваясь в сложные коэффициенты, поправки, графики.

Для паяльника мы можем выбрать магнитопровод одной из форм:

• прямоугольника;
• Ш-образный.

Площадь его сечения для каждого случая показана на картинке. Здесь же приведены формулы для расчета.

Выбрав первичную мощность паяльника в ваттах и зная форму магнитопровода вычисляем Qc — площадь сечения по эмпирической формуле.

Определив ее и измерив размер «А» на железе можно рассчитать глубину «В», которую потребуется набрать определенным количеством пластин.

Расчет провода для обмотки катушки

Определение диаметра

По первичной мощности, например, 80 ватт и напряжению 220 вольт не сложно рассчитать ток, который будет протекать по первичной катушке.

80/220=0,36 А.

Далее работает эмпирическая формула: d=0.8√I.

Где d — диаметр проволоки в мм, а I — ток в амперах.

Определение числа витков

Используем эмпирическую закономерность, называемую количеством витков на вольт — ω’. Ее вычисляют:

ω’=45/Qc.

Первичная катушка

Qc уже вычислена раньше. Определив ω’ следует эту величину умножить на 220, ибо у нас в первичной обмотке действует такое напряжение, а не один вольт.

Вторичная катушка

Для цепи подсветки напряжение 4,5 вольта. На него и умножаем полученное значение ω’.

Обе вычисленные величины: диаметр и количество витков усреднены. Ими придется варьировать в небольших пределах с учетом того, что пространство в окне магнитопровода ограничено. Диаметр провода лучше сразу занизить — паяльник работает в кратковременном режиме.

А вот с числом витков поступать следует осторожнее. Они сильно влияют на вольтамперную характеристику паяльника и общую картину нагрева жала.

Силовая катушка делается двумя витками.

Обрыв проводки

Как починить паяльник своими руками, если неисправен электрический шнур? Судя по многочисленным отзывам, эта причина поломки устройства считается самой распространенной. Исправить ситуацию можно своими силами. Многие владельцы просто производят замену вилки или шнура. Конечно, все зависит от того, в какой именно части произошел обрыв. Данный дефект исправим, и устранить его можно самостоятельно. Чтобы определить, где именно произошел обрыв, вам нужно будет обзавестись специальным приспособлением, а именно мультиметром. Щупами этого устройства исследуйте проводку. В месте, где произошел обрыв, нужно обратно соединить провода и заизолировать.

Как самому починить паяльник с регулятором?

Такие электрические приборы оснащены специальным устройством для регулировки температуры жала. Пользоваться таким паяльником довольно удобно. О том, что он греется, мастер знает благодаря светодиоду, который во время нагрева жала светится. Когда рабочая поверхность достигнет нужной температуры, светодиод потухнет, после чего можно приступать к пайке. По отзывам владельцев таких паяльников, нередко эти электроинструменты выходят из строя. Например, бывают случаи, когда отходят кнопки или не загорается светодиод. Некоторые домашние умельцы кнопки обматывают изоляционной лентой. Чтобы починить устройство, его сначала нужно аккуратно разобрать. Когда вы это сделаете, то увидите операционный усилитель. Он представляет собой микросхему, в которой, скорее всего, отсоединилась одна из маленьких батареек. Ее нужно присоединить обратно. Для этой цели сначала нужно почистить «ножки» батарейки, облудить их, а затем припаять на прежнее место. После выполнения этих действий паяльник можно собирать и испытывать.

Устранение перегрева жала

Доработка регулятора мощности

Самодельный контактный датчик изготавливается из старого советского конденсатора и шариков от подшипника. Устройство размещается на заводской плате без переделок корпуса. При расположении паяльника на подставке жалом вверх датчик размыкает цепь и температура нагрева уменьшается. Когда начинаем паять, контакты внутри замыкаются и жало прогревается до заданной температуры соответственно положению регулятора.

Рассмотрим ещё несколько примеров такой доработки в отношении различных моделей паяльных устройств.