Андрей Смирнов
Время чтения: ~22 мин.
Просмотров: 4

Как все начиналось: история паяльника и появление современных инструментов

Пайка проводки, элементов микросхем, металлических и пластиковых деталей, и даже выжигание по дереву выполняется специально созданным для этих целей прибором под названием паяльник.

payalnik_v_assortimente.jpg

Радиолюбители, для которых это основной рабочий инструмент, постоянно ведут споры, какой из множества видов лучше для тех или иных операций.

Сам же паяльник – это технически несложное устройство, предназначенное для соединения различных деталей методом расплавления соединяющего материала под действием высокой температуры.

Назначения и принцип действия

Паяльник используют как в ремонте, так и в монтажных операциях.

Классический электрический вариант применяют для расплавления олова и нанесения его на посадочные места печатных плат, что позволяет фиксировать на них радиодетали.

payalnik_s_platoy.jpg

Иными словами, этот ручной инструмент служит для нагрева флюса и деталей во время пайки и лужения, для добавления припоя в места контакта деталей, подлежащих спайке между собой.

Принцип работы паяльника состоит в преобразовании электрической энергии в тепловую, а затем передачи тепла на припой для его расплавления.

payalnik_v_rabote_L.jpg

Застывая, последний соединяет детали или их элементы между собой.

Как нагревательное устройство, инструмент иногда используют для расплавления пластмассы, снятия и нанесения термоклея, если под рукой не оказалось специального термопистолета.

Устройство, характеристики и свойства

Традиционный паяльник выглядит, как металлический стержень со спрятанным внутри нагревательным элементом, с одной стороны которого расположена рукоять для удержания, а с другой – теплопередающий металлический конец — жало.

К рукояти подведен провод питания, в месте ее стыка со стержнем зачастую располагается упорное кольцо в виде расширения диаметра ручки, предотвращающее соскальзывание руки к разогретым элементам.

Некоторые модели имеют терморегулятор, позволяющий устанавливать нужную температуру разогрева жала.

Рукоятка

Рукоять паяльника может быть прямая и изогнутая (пистолетного типа).

У электрических моделей провод питания подведен к ее торцевой части.

Задача рукоятки – обеспечить удобство удержания инструмента в процессе работы, предотвратить теплопередачу от нагревательного элемента, а также соскальзывание руки на разогретый стержень.

Кроме того, технически рукоять выступает корпусом самого паяльника.

В процессе работы стержневые варианты инструмента удерживаются точно также, как обыкновенный карандаш во время рисования.

Кабель и вилка

Шнур питания электропаяльника выполняется из мягкого прочного провода с надежной изоляцией, защищающей его от случайных механических повреждений и соприкосновений с разогретыми элементами.

Место соединения кабеля с вилкой также делают максимально прочным во избежание обрыва при натяжении.

Как правило, вилку производят цельнолитой, т.е. имеющую неразборную конструкцию.

Сечение жил провода комплектуют в соответствие с мощностью инструмента с запасом, что предотвращает его нагрев, и повреждение изоляции.

Виды и форма жал для паяльника

Жало – рабочая часть паяльника.

Форма его наконечника определяет удобство выполнения конкретной работы, поэтому она может быть самой разной, например, в виде конуса, иглы, со скошенной кромкой и др.

Наиболее популярными из-за своей универсальности считаются плоские жала, выполненные в виде отвертки.

Так деталь пайки разогревается быстро именно из-за значительной площади скоса, да и припой хорошо держится на широкой плоской поверхности.

Кончик жала может иметь самые разные размеры, опять же, с расчетом на выполнение определенных задач.

При этом само жало является металлическим стержнем, которые бывают как прямые, так и изогнутые под различными углами (вплоть до 90 градусов) и другие варианты.

Материал

Для изготовления рукоятей паяльника требуется качественный термостойкий материал, не проводящий тепло, а потому их делают из древесины и специального пластика.

В производстве жала зачастую используют чистую медь.

Этот мягкий материал можно легко заточить, придать ему требуемую форму, кроме этого он имеет хорошую теплопроводность.

ПРИМЕЧАНИЕ:

В процессе работы на меди скапливается нагар, который ухудшает характеристики паяльника, и требуется периодическая чистка наконечника.

Существуют так называемые «несгораемые» жала, покрытые защитным металлом, например никелем, которые требуют бережного обращения.

Размеры и вес

Для выполнения обычной работы используют паяльник весом около 360 г и длиной 200 мм.

Большие детали с высокой теплоотдачей требуют более мощного инструмента, вес которого может превышать 1 кг.

Вообще длина распространенных моделей варьируется в пределах 160 – 240 мм, при этом на них устанавливается жало длиной 32 – 56 мм и толщиной 0,8 – 12 мм.

Тип нагревателя

Конструкция паяльника подразумевает наличие одного из типов нагревательных элементов, каждый из которых обладает своими положительными и отрицательными качествами.

Наиболее распространенные:

  • Нихромовый нагреватель – в основе лежит намотанная спиралью нихромовая проволока, которая разогревается посредством переменного или постоянного тока. У простейших моделей спираль намотана на корпус с наконечником. Паяльники подобной конструкции долговечны, устойчивы к ударам, доступны в плане стоимости, но вместе с тем их нагрев занимает достаточно продолжительное время, а нихромовая нить способна попросту перегореть при интенсивной работе.
  • Керамический нагреватель – в основе лежат керамические стержни, разогрев которых обеспечивают находящиеся под напряжением контакты. Среди преимуществ отмечается высокая скорость достижения рабочей температуры, возможность интенсивной эксплуатации, долговечность. Однако такой нагреватель требует использования исключительно комплекта родных жал, и обладает крайне низкой устойчивостью к ударам.

Кроме приведенных нагревателей используют и менее распространенные виды, рассмотренные ниже.

Мощность

По мощности паяльники условно делятся на:

  • Маломощные (15 – 40 Вт). Применяются для «тонкой» пайки радиодеталей.
  • Средней мощности (40 – 100 Вт) — лужение, спайка проводов и больших элементов.
  • Большой мощности (более 100 Вт) — пайка и нагрев массивных деталей, обладающих повышенной теплоотдачей.

Виды паяльников и их цена

По типу питания различают следующие виды паяльников:

Электрические

Работают преимущественно от бытовой электросети, либо от напряжения 12 В и 24 В с использованием понижающего трансформатора, что зависит от конкретной модели.

Также сюда относится электропаяльник, питающийся от встроенной аккумуляторной батареи или от нескольких батареек, отсек для которых находится в рукояти.

Такой беспроводной варинат не обладает высокой мощностью (зачастую 15 Вт), и используют его для выполнения работ в условиях отсутствия электросети или для пайки маленьких электронных деталей, например, при ремонте мобильных телефонов.

Автономные паяльники имеют компактные размеры.

Газовые

Единственное их достоинство – возможность работы в абсолютно любых местах.

Внутри рукояти паяльника расположен газовый баллончик, который с легкостью можно заправить самостоятельно, как обыкновенную зажигалку.

Поэтому такой прибор называют автономный паяльник.

Наконечник инструмента разогревается посредством газового пламени, а если его снять, владелец получает компактную горелку.

Как и в случае с аккумуляторным вариантом, этот паяльник портативный, но не всегда.

На рынке встречается бутановый инструмент с подключением к внешнему источнику подачи газа посредством шланга.

В зависимости от нагревательного элемента паяльник бывает:

Спиральные

В основе лежит, как уже говорилось выше, тонкая нихромовая проволока, закрученная в спираль, и встроенная в специальный диэлектрический материал, снижающий теплопотери, и повышающий тепловую передачу.

Существуют паяльники, где нихром помещен внутрь белого диэлектрического материала, внешне практически идентичного с керамическим прибором.

Сделано это (вероятно) для того, чтобы запутать покупателя, так как второй вариант более дорогостоящий и более профессиональный.

Отличить их можно по торцевой части изолятора, которая у нихромовых моделей зацементирована, и имеет более темный неравномерный цвет.

Средняя стоимость 300 – 400 руб, а за мощные модели придется отдать до 1,5 тыс. рублей.

Керамические

Более совершенная конструкция, которая требует к себе крайне бережного отношения из-за использования хрупкого керамического нагревательного стержня.

Срок службы паяльника намного выше по сравнению с предыдущим вариантом, при этом он еще имеет более широкий мощностной и температурный диапазоны.

Цена – от 600 рублей.

Импульсные

Особая категория приборов, форма корпуса которых напоминает пистолет, разработанный не только для удобства работы.

Внутри расположен понижающий трансформатор и импульсный электронный преобразователь, сильно повышающий частоту тока.

Такой электронный паяльник имеет жало, выполненное в виде изогнутой медной проволоки, которая подключается ко вторичной обмотке трансформатора.

При нажатии клавиши время нагрева составляет всего несколько секунд, а после отключения он также быстро остывает.

Современные устройства оборудованы регуляторами мощности и температуры.

Это позволяет использовать паяльный пистолет для работ как с мелкими компонентами, так и с крупными деталями.

Средняя стоимость 1 – 2 тыс. рублей.

Индукционные

Еще одно нестандартное решение.

За нагрев стержня отвечает индукционная катушка, а наконечник покрыт ферромагнитным материалом, в котором образуется магнитное поле.

Сердечник прибора разогревается от наведенного тока.

Достоинство такого паяльника – поддержание температуры в узком диапазоне без использования электронного управления и датчиков.

Возможно это благодаря тому факту, что разогретый до конкретного значения ферромагнитный материал утрачивает свои магнитные свойства, а при остывании вновь их обретает.

Достаточно дорогой паяльник стоимостью 5 тыс. рублей и выше.

К отдельным категориям можно отнести:

Автомобильный паяльник

Электроинструмент, работающий от прикуривателя авто.

Вместо вилки тут установлен соответствующий штекер, а питание осуществляется посредством бортовой электросети транспортного средства, то есть от 12 В.

Подобные модели встречаются достаточно мощные, вплоть до 40 Вт, в то время как те же паяльники на батарейках обладают вдвое меньшей мощностью.

Паяльник с вакуумным отсосом (оловоотсос)

Для удаления припоя с печатных плат.

В основном такой прибор используют для зачистки посадочных отверстий от олова.

Представляет он собой фактически обычный стержневой паяльник, но жало имеет продольное сквозное отверстие, сквозь которое всасывается расплавленный припой прямо в специальный резервуар посредством поршня, создающего разрежение.

Принцип работы схож с обыкновенным медицинским шприцом.

Мини-паяльник

Инструмент, работающий от батареек, имеющий небольшую мощность, крайне компактные размеры.

Есть модели в виде шариковой ручки.

Используется для работы в ограниченном пространстве либо для пайки мелких компонентов электроники.

Такой микро-паяльник функционирует от напряжения 3,6 – 9 вольт постоянного тока.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Существуют модели, подключаемые к источнику питания посредством USB.

Отдельного внимания заслуживает паяльная станция, которая бывает в термовоздушном или инфракрасном исполнении.

Представляет собой соединенный с блоком управления рабочий инструмент.

В первом случае зона пайки прогревается посредством выдуваемого из сопла паяльника сильно разогретого воздуха (по принципу фена), а во втором – инфракрасным излучением, длина волны которого составляет 2 – 10 мкм.

Некоторые модели укомплектованы в дополнение и обыкновенным электропаяльником, который также подключается к блоку управления.

В случае его выхода из строя прибор можно заменить другим, но с аналогичными характеристиками.

При этом центральный блок и сам паяльник должны иметь совместимость по всем параметрам, которые достаточно сложно подобрать.

ДОПОЛНЕНИЕ:

В магазинах можно найти универсальный паяльник, подходящий к станциям конкретного производителя или определенной серии.

Как выбрать паяльник?

При выборе паяльного прибора, желательно обращать внимание на основные факторы, такие как:

  • Рукоять — обеспечивает удобство работы, также она должна иметь надежную защиту от перегрева. Наилучшими показателями по этим параметрам обладает ручка, изготовленная из дерева. Существуют также эбонитовые варианты рукоятей, но при пайке мелких деталей они не слишком удобны из-за веса.

Внимание!

При бесперебойной долговременной работе лучше не использовать модели с пластиковыми рукоятками, так как они быстро перегреваются, и могут оплавиться.

  • Жало. Варианты, изготовленные из чистой меди, легче очистить от нагара, придать им требуемую форму. В то же время никелированные жала не обгорают, но крайне чувствительны к любым механическим повреждениям.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Желательно производить выбор паяльника, где есть возможность заменить жало, и предусмотрена регулировка длины его вылета, такая функциональность позволит подстроить инструмент под любые условия работы. Новичкам лучше использовать изделия прямой формы, так как они более удобны.

  • Сетевой шнур. Тут важна хорошая гибкость и достаточная длина для подключения к электросети без всяких удлинителей, а также двойная изоляция. Желательно, чтобы вилка была литой, т.к. в ней исключены ненадежные контакты, кроме этого она полностью герметична, и корпус имеет достаточно высокую термоустойчивость.
  • Комплектация. Качественный и надежный паяльник снабжен кейсом или футляром для хранения и транспортировки этого прибора, и набором жал различной формы, губкой для их очистки, удобной подставкой.
  • Терморегуляция. Точные паяльники, предназначенные для работы с микросхемами, такие приборы имеют не только функцию поддержания температуры, что предотвращает перегрев, но и терморегулятор. Последний позволит подстроить температуру жала под конкретные условия использования.

Работоспособность паяльника можно проверить прямо в магазине мультиметром, выставив его в режим прозвонки, либо же измерив сопротивление нагревательного элемента по штырям штепсельной вилки.

Что нужно знать о паяльниках?

Жало из меди в процессе эксплуатации со временем выгорает, на нем появляются шероховатости и рытвины.

Решается эта проблема затачиванием наконечника обыкновенным напильником, а также последующим лужением путем покрытия тонким слоем припоя.

Для этого жало прогревают путем включения инструмента в электросеть до того момента, пока оно не приобретет красновато-оранжевый цвет, а затем прислоняют его к куску канифоли или смолы.

Так покрывается вся его поверхность.

После этого расплавляют немного припоя, чтобы поверхность жала покрылась им равномерно, причем полностью.

Если наблюдаются непокрытые места, то все действия повторяются.

Внимание!

Следует избегать перегрева паяльника, по той причине, что жало моментально обгорит.

Производители паяльников

Изготовлением паяльников занимаются следующие производители:

  • DREMEL,
  • STAYER,
  • WESTER,
  • CIMCO,
  • FIT,
  • TOPEX,
  • CODYSON,
  • ELEMENT,
  • HAUPA,
  • LUKEY,
  • MATRIZE,
  • NEO,
  • SPARTA,
  • TDM,
  • YATO,
  • DEXX,
  • HARDEN,
  • MIRAX,
  • STHOR,
  • VOREL,
  • СИБРТЕХ,
  • КУРС,
  • МЕГЕОН,
  • СОЮЗ,
  • ЗУБР,
  • КАЛИБР,
  • СВЕТОЗАР.

Паяльник – это достаточно простое, удобное и эффективное устройство. Оно применяется для соединения деталей из пластика и металла. Его часто используют при пайке проводов, монтаже труб, лужении или выжигании. Оно незаменимо при соединении мелких деталей. Изделие широко применяется не только в быту, но и во многих промышленных отраслях. Это производства, которые работают с электронными и электрическими схемами, пластиковыми трубами и рядом других изделий. Для каждого вида деятельности используют устройства с определенными характеристиками. Они выбираются с учетом вида пайки, применяемого припоя и соединяемых материалов.

Виды

Паяльник можно классифицировать по способу нагревания.

Нихромовые

Эти устройства выполнены с использованием нихромовой проволоки. Именно на нее подается напряжение для последующего выделения необходимого количество тепла. Ток может подаваться переменный либо постоянный. В наиболее простых типах нихромовых изделий спираль из проволоки наматывается на диэлектрический корпус. В нем установлен наконечник. Нихромовая спираль часто покрывается изолирующим материалом, чтобы снизить тепловые потери.

К плюсам подобного устройства относится низкая цена, неприхотливость и устойчивость к механическим воздействиям. Однако у этого устройства имеются минусы: долгое нагревание, возможность перегорания спирали, что существенно снижает срок службы изделия. Тем не менее, подобные модели находят применение для небольших работ.

Керамические

Эти устройства выполнены с использованием керамических стержней. При подаче тока к контактам стержня происходит его нагревание.

К плюсам подобного устройства можно отнести долгий срок службы, отсутствие риска перегорания в случае интенсивного применения, довольно быстрое нагревание. Тем не менее, подобные модели требуют использования только родных жал, а сами стрежни, выполненные из керамики, не терпят воздействия ударов.

Индукционные

Индукционная катушка является нагревателем жала. К плюсам подобного устройства можно отнести автоматическое поддержание требуемой температуры пайки, отсутствие термодатчиков, сложных контролирующих микросхем. В то же время подобные устройства могут поддерживать лишь заданную температуру, вследствие чего для разных случаев будут нужны совершенно разные жала.

Импульсные

Эти устройства выполнены с применением высокочастотного трансформатора, а также частотного преобразователя.

К плюсам подобных устройств можно отнести весьма быстрое нагревание, удобство применения. Вместе с тем есть и минусы: подобные устройства не подойдут для длительных работ.

Конструктивно подобные устройства могут быть:
  • Стержневыми. Они являются традиционными видами устройств. Изделия выполняются в форме стержня. Рукоятка имеет рабочую часть с жалом. Такие изделия хороши для выполнения работ с мелкими деталями.
  • Пистолетные. Такие изделия широко используются при работах с электрическими проводами.
  • Паяльные станции. Это наиболее сложные изделия, которые состоят из рабочего элемента и блока управления. По своим характеристикам они могут быть;

инфракрасными – работает посредством инфракрасного нагревания;

термовоздушными – нагревание выполняется посредством нагревания воздушных масс;

цифровыми — нагревание выполняется посредством понижения трансформаторного напряжения. Указанные устройства идеальны для выполнения точных работ, к примеру, при ремонте электрических плат.

Также эти устройства делятся на следующие группы:
  • С непрерывным нагревом.
  • С периодическим нагревом.
  • Абразивные.
  • Ультразвуковые.
Устройство паяльника

Медный стержень нагревается посредством нагревателя, выполненного из спирали из нихрома. Это может быть и специальная керамика, которая проводит ток. При использовании нихромового нагревателя в изделии мощность определяется сечением проволоки. Стержень является важной частью изделия, ведь именно этот конец соприкасается с расплавляемым материалом. Поэтому его часто именуют жалом.

Стержень устанавливается в металлической трубке. Для изолирования нагревающего элемента применяется обмотка из изоляционного материала. В качестве него может быть использована слюда либо стеклоткань. Нить из нихрома обматывается сверху. В держателе устройства просверливается канал, через который проводится электрический шнур. Именно через него подается ток для питания изделия. Держатель производится из термостойкого пластика или деревянного материала.

Принцип действия

Паяльник имеет довольно простой принцип работы. При включении устройства в электрическую сеть ток направляется на спираль, выполненную из нихрома. Благодаря значительному сопротивлению нихромового элемента выделяется большое количество тепла. Оно передается на стержень из меди. Стержень обычно нагревается до температуры в пределах 300-350 градусов по Цельсию. Жало устройства (стержень из меди) плавит припой, а также нагревает спаиваемые детали.

Другие виды устройств имеют схожий принцип действия:
  • В импульсных паяльниках первоначально преобразователь повышает частоту напряжения (18-40 кГц). После высокочастотный трансформатор понижает напряжение до рабочего для паяльника. Наконечник подключен к вторичной трансформаторной обмотке, что позволяет пропустить через него наибольшие токи и обеспечить мгновенное нагревание. Указанное нагревание осуществляется лишь в момент нажима на клавишу запуска, в остальное время происходит остывание;
  • Индукционные устройства выполнены с применением катушки индуктора. Изделие снабжено наконечником, на него нанесено покрытие из ферромагнитов. Именно при помощи него образуется магнитное поле, обеспечивающее разогревание сердечника. При достижении требуемой температуры, нагревание прекращается. В случае же понижения температуры нагревание начинается вновь. Это вызвано ферромагнитными свойствами данного устройства.
Применение
Паяльник находит весьма широкое применение:
  • Устройства небольшой мощности (до 40 Вт) применяются для пайки компонентов электроники с использованием припоев на оловянно-свинцовой основе.
  • Паяльные устройства являются незаменимым устройством для электромехаников и электромонтажников.
  • Электропаяльники большей мощности (от 100 Вт) применяются для пайки и лужения деталей большой массы.
  • Для работы с мелкими деталями в производствах, связанных с выпуском и ремонтом микросхем, чаще всего применяют станции и импульсные устройства.
  • Паяльные устройства также применяются в различных производствах, мастерских и быту при проведении операций пайки. Чаще всего их используют для соединения электропроводов, трубопроводов и так далее.
Как выбрать
  • Паяльник необходимо подбирать с учетом того, какие детали необходимо запаять. В большинстве случаев эти изделия используются для удлинения проводов, пайки разъемов антенн или несложных схем и так далее. Для указанных работ подойдет изделие мощностью в пределах 25-40 Вт. Подобные устройства выделяются невысокой ценой. Однако они имеют ограниченное применение.Для профессиональных задач следует выбирать специализированные паяльники с высокой мощностью и функцией регулирования температуры пайки.
  • Для выполнения работ с массивными деталями, к примеру, пайки радиаторов, следует выбирать устройства мощностью в пределах 100-200 Вт. Для распайки резисторов рекомендуется использовать керамические устройства с мощностью 3-10 Вт с никелевым наконечником.
  • При подборе также необходимо обратить внимание на форму и материал жала. Немалое значение будут иметь и габариты устройства. Устройство с прямым термостойким наконечником считается наиболее простым и универсальным. Жало рекомендуется выбирать из медного материала, ведь его легче чистить.
  • Устройство для дома лучше подбирать со спиральным нагревателем. Варианты с нагревателем из керамики более капризны. К тому же они стоят на порядок больше.
  • Для частой работы с микросхемами следует использовать устройства мощностью до 20 Вт. В комплекте к ним должны идти тонкие жала. Рекомендуется присмотреться к изделиям с функцией регулирования температуры.
Как не стоит использовать паяльник
  • Если Вы кому-то дали в долг и этот человек не отдает его, то паяльник, конечно, может помочь. Однако лучше все-таки обойтись без него. В противном случае могут возникнуть проблемы с законом.
  • Не стоит макать устройство в воду. Это чревато не только поражением электрическим током, но и выходом изделия из строя. У него может треснуть наконечник или сгореть обмотка. В итоге будет нужно отправиться в магазин за новой покупкой.
  • Не стоит оставлять без внимания включенный паяльник. Имеется большой риск возникновения пожара.
Похожие темы:
  • Сварочный аппарат. Виды и типы. Устройство и работа. Как выбрать
  • Клеевой пистолет. Виды. Устройство. Работа. Применение. Выбрать
  • Мультиплаз. Устройство. Работа. Применение. Особенности
  • Паяльная лампа. Виды. Устройство. Применение. Работа. Безопасность
  • Газовая горелка. Виды. Работа. Применение. Особенности

РубрикаИНСТРУМЕНТЫ5d9a28a4c8c68683e1c53659ba10ea33.jpg

Паяльник второй половины XIX века, который нагревался на огне

</sub> Пайка известна человеку около 4 тысяч лет — это исторически доказано. Разные народы в разное время паяли золотые, серебряные изделия и предметы из других металлов. Все паяльники до момента изобретения электрического были рассчитаны на нагревание открытым огнем. Пока мастер работал с одним паяльником, второй нагревался при помощи пламени — так решалась проблема непрерывности работы. Все изменилось после того, как электричество стало привычным, а изобретатели стали создавать устройства, работающие на электрическом токе.

Первый электрический паяльник

В 1896 году Ричард Шнайдер и Август Тиннерхольм получили патент на «аппарат электрического нагревания», сейчас известный как паяльник. Этот инструмент стал известен под брендом American Beauty, причем компания, выпускавшая эти паяльники, работает и сейчас. Но это были штучные устройства. Штучными были и паяльники General Electric — компания получила патент на такое устройство в 1910 году.b15d204e4f0363a0c8882af62c301ece.jpg Чуть позже General Electric представила улучшенную версию паяльника, снабженную фиксатором, который удерживал паяльник, когда мастер его не держал.

Стойка была снабжена радиатором, так что она поглощала выделяемое паяльником тепло и рассеивала его в окружающее пространство.c27e43d41a103d6d5d56e6e556138a8a.jpg

Паяльник American Beauty от 1947 года — здесь у него вполне узнаваемая форма

</sub>

Как паяльники стали популярными

Человеком, который сделал паяльник популярным и распространенным, стал Эрнст Сакс — немецкий инженер, создавший паяльник для промышленности (изначально для производителей металлической посуды и прочих изделий, и только потом — для электротехники). Его можно назвать родоначальником электроники, поскольку без пайки создание портативных электронных устройств невозможно. Сакс запатентовал свое изобретение в 1921 году. Первый его паяльник H-1 относился к «молотковому» типу и был предназначен, в первую очередь, для лудильных работ. Устройство стало популярным, и Сакс основал компанию ERSA, постепенно распространив паяльник по всей Европе. Благодаря его предпринимательским способностям паяльник стал продаваться ранее невиданными объемами. Изобретение Сакса стало основой для дальнейших модификаций «электрического нагревательного устройства», как компанией ERSA, так и сторонними производителями.a23dc85eb9e6ee984c46b5ff1878d683.jpgВ 1926 году Уильям Альферинк получил патент США на паяльную станцию — это была первая в истории паяльников система такого типа. В 1946 году Карл Веллер получил патент на паяльный пистолет. Он открыл в Пенсильвании компанию Weller Manufacturing Company, которая стала поставлять свою продукцию компаниям и частным лицам. В 1949 году компания American Beauty выпустила систему, которая позволяла регулировать температуру паяльника при его подключении к этой системе.832e556e09fc60f3378321ab3f5dbc2c.jpg В 1951 году была основана компания WEN Products, которая стала производить собственные паяльники. Она стала популярной, и в 1954 году состоялся первый судебный процесс между Weller Manufacturing Company и WEN Products. Руководитель первой компании обвинил вторую в нарушении патентного законодательства. Суд он выиграл. В 1960 году компания Weller Manufacturing получила патент на паяльник с терморегуляцией, после чего уже началась золотая эра паяльников.

Современные паяльники

Разновидностей паяльников множество. Их классифицируют по способу нагревания, мощности и другим параметрам. По типу нагревания паяльники делятся на паяльники с периодическим и постоянным нагревом. Паяльники с периодическим нагревом:

  • молотковый и торцевой. Как раз эти паяльники, представляющие собой массивный рабочий наконечник, который закреплен на длинной рукоятке, появились тысячи лет назад. Они существуют и сейчас, их нагревают от газовых или бензиновых горелок;
  • дуговой паяльник. Такие паяльники нагреваются электрической дугой, которая периодически генерируется между угольным электродом внутри паяльника и его наконечником. Обычно такой паяльник весит не меньше килограмма, и нагревается система до температуры 500 C°. Потребляемая мощность — 1,5–2 кВт.

Паяльники с постоянным нагревом:

  • электрический — нагреваются при помощи электронагревательного элемента, работающего от электросети, от понижающего трансформатора или аккумуляторов;
  • газовый — в них встроен газовая горелка, которая нагревает жало. Газ поступает из баллончика со сжиженным газом или большого баллона по шлангу;
  • топливный — принцип работы похож на газовые, только вместо газа жидкое топливо;
  • термовоздушный — создает постоянный поток раскаленного воздуха, который и плавит припой;
  • инфракрасный — нагрев происходит с помощью инфракрасного излучения.

В электронике и электротехнике чаще всего используются электропаяльники. Они отличаются по мощности.

Самые мощные паяльники

f0561050bbae9e4c7d92d7d36fef3f75.jpg Как правило, это молотковые системы мощностью около 550 Вт. Вес таких паяльников — 1,5–2 кг, нагреваются они до 600 C°. Используют их для лудильных работ, а также для выжигания на дереве, коже и пластике.7ae687143e57569d81e11a5d0f3ea66c.jpg Ersa 550 — типичный представитель семейства мощных паяльников. Это молотковый паяльник с мощностью в 550 Вт и весом в 2,3 кг. Стоит он, кстати, около 26 тысяч рублей. Предназначен для обработки листового металла, монтажных работ и пайки коллекторов и медных шин.

Паяльники повышенной и средней мощности

cdc4b6058bf35b79994e02a712faefdc.jpg Такие паяльники, на 40–150 Вт обычно используют электрики. Типичный представитель этого «семейства» — паяльник ERSA-150, который весит 245 г, и нагревается до 450 C°. Жало у мощных паяльников может быть как изогнутым, так и клиновидным или конусообразным. Используются паяльники повышенной и средней мощности как для работы проводами, так и для обработки стекла или других материалов.

Маломощные и микропаяльники

b03291147df99b271ef4656a030abf8c.jpg Мощность таких паяльников составляет 5–25 Вт. Их используют для работы с электронной аппаратурой: от микропайки до работы с проводами или элементами хорошо видимыми без микроскопа или лупы. У таких паяльников обычно есть разнообразные сменные жала. У некоторых моделей есть ЖК-дисплей, куда выводится температура нагрева жала и режим работы устройства. Также большинство моделей оснащены терморегулятором. Яркий представитель семейства микропаяльников — модель TS-100.d3ca5d0622ef1d6cf1614c32c301e193.jpg Его вес — всего 35 граммов, длина — 17 см. Есть ЖК дисплей для отображения важной информации вроде температуры и режима работы.

Не только электроника. Что еще можно делать паяльником?

Кроме пайки электронных компонентов и проводов, паяльник можно использовать для пайки металлических изделий, пластика, работы со стеклом, в том числе, и органическим.Пайка листов жести Это частый процесс при ручном изготовлении металлической тары. Кроме того, пайка помогает скреплять между собой листы железа, причем конструкцию можно сделать герметичной. Для пайки железа оловом нужен молотковый паяльник, припой с небольшой концентрацией олова, флюс и шило. Флюс при такой пайке выполняет функции как растворителя, так и окислителя. При нагревании металла происходит его смачивание и защита от окислительных процессов. Ну а в качестве флюса можно использовать канифоль и соляную кислоту, либо хлористый цинк и борную кислоту. Для пайки железа или жести нужен электрический паяльник с мощностью более 40 Вт. Что касается паяльников, которые нагреваются от огня, их уже не используют. Паять также можно оцинкованное железо и проволоку.Пайка пластика Паяльник может пригодиться автомобилисту для ликвидации трещин или вмятин на бампере или элементах пластикового объекта. В обычной ситуации снять бампер не так просто, а заменить — дорого. Ремонтировать пластиковые детали автомобиля можно и без их демонтажа.3c43450967e73aa660cfa729bf4b820b.jpg Паять пластик можно с использованием паяльника с прямым или загнутым наконечником, такой способ позволяет соединять в единое целое даже осколки. Второй вариант — термопистолет, который не только спаивает детали, но и дает возможность выправлять деформированные участки. И третий вариант — паяльная станция, которая включает достоинства первых двух вариантов. Паяльником можно отремонтировать практически любые поврежденные детали из пластика, не только для автомобилей. Велосипеды, мотоциклы, снегоходы, бытовые приборы — все можно починить при помощи паяльника.Пайка и резка стеклаa8c96a74d9ff84cc5e96afbb60c674a2.jpg Специализированные паяльники можно использовать для пайки художественного витражного стекла. Для этого, кроме паяльников, требуется паяльный флюс и мазь для пайки. Отличием «стеклянных» паяльников от обычных является невозможность замены жала. Кроме пайки стекла, паяльник можно использовать и для резки стеклянных изделий. Для этого нужно понемногу перемещать паяльник по линии планируемого отреза, так что стекло будет трескаться (всего несколько миллиметров в зоне жала). После прохождения паяльником по всей линии одна часть стекла отделится от другой.

Флюсы и припои

Пайка металлов невозможна без флюса и припоя. Флюс противодействует окислению поверхности контакта и одновременно очищает эту поверхность от существующей пленки окислов, так что раскаленный припой активно контактирует с металлом. Разделяют припои на мягкие (температура плавления ниже 300 °С) и твердые (300 °С). Есть чистые припои — например, олово или свинец, а есть многокомпонентные, которые чаще всего и используют в современной электронике. Все они служат для пайки материалов с разным назначением (пайки деталей, чувствительных к перегреву, пайка обмоток электродвигателей, пайка печатных схем и т.п.). Ну а флюсов еще больше. Они могут быть органического и неорганического происхождения, но их предназначение чаще всего — удаление оксидов паяемых поверхностей, снижение поверхностного натяжения и улучшение прилипания жидкого припоя. Раньше флюсов было немного, в основном — канифоль. Сейчас же владельцу паяльника доступен широкий спектр флюсов. Популярнейший флюс — Amtech RMA-223, представляющий собой смесь канифоли и растворителя, EFD NC-D500 6-412-A Flux-Plus (канифоль, растворитель, активатор), Interflux 2005 (тоже канифоль, растворитель, активатор). Флюсы разных видов нужны для того, чтобы обеспечивать оптимальные условия для пайки разных металлов с использованием разных припоев. Здесь одной канифолью уже не обойтись, все же на дворе XXI век.Используемые источники:

  • https://instrumentn.ru/svarochno-payalnyj-razdel/payalnik-radiolyubitelej-vidy-i-vybor
  • https://tehpribory.ru/glavnaia/instrumenty/paialnik.html
  • https://habr.com/post/452134/

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации