Как сделать термопаяльник своими руками
Как сделать термовоздушный паяльный фен своими руками
Особенности и предназначение
По конструкции аппарат устроен так же, как и строительный фен, но обладает меньшей мощностью и более компактными насадками. Чаще всего в комплекте паяльной станции имеется обычный паяльник и термофен. При этом приборы оснащаются регуляторами температурного режима.
Для профессиональной мастерской термофен проще купить, так как он быстро оправдает свою стоимость, и пользоваться таким оборудованием будет удобнее. А если микросхемы необходимо припаивать в домашних условиях и не каждый день, то для этого подойдет самодельная термовоздушная паяльная станция своими руками.
Отличие паяльных фенов
При покупке паяльной станции такие особенности имеют большое значение, так как компрессорными создается сильный воздушный поток, и они могут использоваться для работы в труднодоступных местах даже с узкими насадками, а турбинные не способны продавить воздух с необходимой мощностью через узкое отверстие насадок.
По сравнению с инфракрасными аналогами, термовоздушные станции имеют такие недостатки:
Однако для любителей, такие недостатки несущественны по сравнении с преимуществом в цене.
Такие параметры напрямую влияют на качество и производительность работы устройства, поэтому при сборке к ним необходимо относиться очень внимательно.
Особенности конструкции термофена
С помощью паяльного устройства можно плавить пластиковые детали и метал, который имеет небольшую температуру плавления. Специальная спираль из нихрома разогревает воздух, после этого горячий воздух подается в нужную точку. При конструировании самодельного аппарата необходимо руководствоваться главным параметром — температура нагрева воздуха. В профессиональных устройствах параметр достигает 800 градусов, но если плавка серебра или алюминия не потребуется, то самодельный термофен можно изготовить с температурным порогом до 600℃.
При сборке устройства в домашних условиях также необходимо ориентироваться на экономию средств, а для этого нужно найти детали для сборки. В конструкцию оборудования входят:
Для улучшения прибора можно заранее предусматривать использование датчика и регулятора температуры, а также установку разных насадок.
Изготовление термофена
Для изготовления воздушного термопаяльника самостоятельно хорошо подходит фен с вентилятором и нихромовая спираль с толщиной от 0,4 мм. Так как предполагается сборка самодельного устройства компактного размера, то спираль диаметром больше 0.5 мм не подойдет. Для большего сечения понадобится больший ток. Сначала нужно выбрать источник питания, а потом уже выбирать количество витков, так как от этого будет зависеть сопротивление спирали и нагрев воздуха. Для того чтобы собрать мощный термофен, достаточно источника питания с напряжением до 36 В.
Корпус и нагревательная система
В роли корпуса термофена может использоваться старый паяльник или стальная трубка, но так как рабочая температура будет высокой, то нужно обмотать трубку термостойким материалом или прикрепить ручку-держатель. Также в качестве воздуховода, внутри которого будет размещена нагревательная система, можно использовать автомобильный прикуриватель.
На следующем этапе необходимо намотать нихромовую спираль с небольшим расстоянием между витками. В качестве изолятора, на который наматывается спираль, может применяться керамическая трубка с диаметром 4—5 мм. Длина спирали должна наматываться с учетом сопротивления, которое рассчитывается в пределах от 70 до 90 Ом.
Конец трубки можно оснастить керамическим или фарфоровым трубчатым элементом, а спираль лучше наматывать на плоской пластине, что благоприятно повлияет на теплообмен. Получатся своеобразные отводы в виде лепестков, которые не будут прикасаться к изолятору. Чтобы увеличить КПД, можно сделать термозащиту при помощи стекловолокна или асбеста.
Устройство подачи воздуха
Для подачи воздуха можно использовать малогабаритный кулер от блока питания компьютера, который устанавливается возле ручки термофена. К вентилятору подсоединяется металлическая трубка с намотанной спиралью.
На торцевой части вентилятора вырезается отверстие для продвижения воздуха к трубке. Одна из сторон кулера герметично закрывается. В качестве основания термосистемы можно использовать слюдяные пластины из старого фена. Из таких пластин изготавливается крестообразное основание, на которое наматывается нихромовая проволока.
Регулировка мощности
Термофен из обычного паяльника
В качестве корпуса для паяльного фена отлично подойдет обычный паяльник. Все внутренние элементы необходимо извлечь. При этом необходимо быть предельно осторожным, чтобы ничего не повредить. Для сборки понадобится колба галогенной лампы в качестве изолятора.
Далее стеклорезом отрезаются края колбы для получения стеклянной трубки, и на одну из сторон крепится наконечник с изготовленным гнездом для нагревателя. Нагревателем может выступать нихромовая пластинка толщиной до 0.7 мм.
При изготовлении устройства проводят разные действия, но лучше придерживаться такой последовательности:
Модернизация обычного паяльника может происходить без извлечения нагревательного элемента, но с извлечением металлической части. Питающий провод выводится в боковое отверстие, проделанное в ручке, а вместо провода, в задней части устанавливается втулка для дальнейшего монтажа воздушной трубки. Место вывода втулки и провода необходимо загерметизировать.
Далее металлическая часть паяльника устанавливается на место, а вместо медного наконечника устанавливается металлическая трубка подходящего диаметра. В качестве трубки может использоваться отрезок от элемента комнатной антенны телескопичного варианта.
В самодельном паяльном термофене подобного типа важно регулировать поток воздуха, так как при большой интенсивности потока воздух не сможет нагреваться до необходимой температуры.
Из пластиковой банки
Для изготовления этой конструкции понадобится также нихромовая спираль, блок питания и нагнетательный вентилятор, а в качестве элементов корпуса используются следующие детали:
Меры безопасности при работе
При работе с устройством рекомендуется проветривать помещение во избежание отравления парами.
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.
Как самому сделать паяльник
Как сделать паяльник своими руками есть несколько способов: классическая схема с нихромовой нитью, из резисторов, импульсные и индукционные, с регулятором температуры. Можно не только сэкономить на покупке нового изделия, но и создать прибор под свои потребности. Традиционное устройство паяльника простое: нить накаливания, корпус, кожух для жала, кабель питания. В более сложных приборах (импульсных, индукционных) используются трансформаторы, микросхемы, инверторы.
Из чего состоит пальник
Паяльник для микросхем своими руками или для более габаритных объектов делают, учитывая такой минимум составляющих для самой элементарной сборки с нихромовой нитью:
| Детали для паяльника своими руками (для нихромовых изделий) | Описание |
| Корпус | Негорючая ручка, держатель. |
| Нагревательная часть и кожух | Витки нити накаливания на огнеупорной ткани (стекловолокне) на металлической трубке. В этот чехол, часто с утолщением на конце с отверстием под фиксирующий болтик, вставляется жало. |
| Корпус | Металлическая трубка, в которую заключается нагревательная часть. |
| Жало | Металлический пруток, обычно медный. Неплохо показала себя латунь (медленнее прогорает). |
| Дополнительные элементы | Терморегулятор на основе резисторов, диодов, тиристоров, конденсаторов. Или же можно использовать диммер. |
Где взять запчасти
Рассмотрим, где достать материалы:
Где взять остальные запчасти — резисторы, ферритовые катушки, трансформаторы и прочее — рассмотрим по ходу описания вариантов самоделки.
Мощность
Мощность зависит от толщины и/или количества витков нити, в импульсных изделиях — от трансформатора. Правильно подобрать параметр важно — чрезмерный нагрев повреждает мелкие детали на плате, а с другой стороны, маломощным прибором трудно расплавить много припоя.
Чтобы припаять оторвавшиеся проводки от динамика наушника, достаточно паяльника на пять, шесть ватт, но чаще минимум — это 12 или 15 Вт, а 25–40 Вт — это своеобразный стандарт для быта и микросхем. Для среднего и большого размера, например, для больших конденсаторов, элементов (блоков) с разъемами подойдет мощность в 40–60 Вт. Чтобы работать с толстыми жилами кабелей, монтировать радиаторы — 80–100 Вт.
Классические варианты самодельных паяльников
Сборка, упрощая, выглядит так: намотать нить накаливания на покрытый стекловолоконной тканью кожух с жалом, подсоединить ее два конца к питающему кабелю с обычной вилкой к розетке, к блоку питания, включая через разные штекеры, приделать ручку.
В основе принцип, как сделать usb, мощный паяльник схожий, только для более сильного прибора берут нить длиннее и толще, а если питание через юсб (проводки питания в таком кабеле черный и красный), рассчитывают длину ее для 12 вольт или на другое имеющееся значение источника.
Ручка, провода, блок питания
Ручка — небольшая деревянная заготовка, даже кусок толстой сухой ветки. С концов высверливают полости, длина 2–3 см или другая, для имеющихся деталей, ∅ в 3 раза больше жала. Там, где заканчивается полость, ставим 2 отметки напротив друг друга, по ним сверлим отверстия с небольшим наклоном, размер — ориентировочно под провода питания. Вдоль основания от них пропиливаем канцелярским ножом канавки, можно использовать маленькие надфили и подобное.
Потребуются провода с разъемом под штекер блока питания, которые можно взять из сломанной электротехники, впрочем, можно жилы соединить с БП напрямую: одну обмотать вокруг штекера, вторую поместить внутрь отверстия и зафиксировать силиконовым клеем или отрезать его и сделать скрутку.
Провода проталкиваем через полости в держателе. Разъем прикрепляем термоклеем на торце. Формат мини, поэтому для жала подойдет толстая медная проволока — от ∅ 2.7 мм. Ее вставляем в отверстие в держателе, уплотняем полость вокруг строительным гипсом (алебастром) — это лучший вариант, но также можно применить цемент, глину, силикатный клей с тальком.
Потребуется блок питания на 12 V 1 A. Обычно такая мощность — минимально допустимая, если ниже — то ее не будет хватать на нагрев достаточного количества нити для накала жала. Можно использовать и БП с большими мощностями — на 18–32 V.
Нагревательная часть, определение длины нити накаливания
Достаточность длины нити определяют так: вкручивают два шурупа на концы деревянной планки, натягивают между ними проволоку, подключают концы к БП. Один их контактов перемещают по ее длине, смотрят, когда произойдет накаливание до красного цвета. При этом удобно использовать зажимы «крокодилы».
Дальше потребуется кусочек стеклоткани, насаживаем ее на жало, фиксируем (обжимаем) на концах медной проволокой, оставляем ее длинные отрезки. Обматываем описанную часть нихромовой нитью спиралевидно.
Промежутки между витками 2–3 мм, концы скручиваем с медной проволокой, использовавшейся для фиксации. Надеваем трубочки из стеклоткани на эти длинные отрезки, соединяем их с проводами разъема БП, который уже зафиксирован на ручке. Проводки болтаются около корпуса, поэтому приматываем их изолентой к нему. Паяльник готов.
Из старого советского резистора
Паяльник из резистора рассчитан на 6–25 В. Наличие диапазона, это плюс: можно использовать разные БП или создать автономный вариант с аккумулятором.
Процесс сборки
Сборку облегчит, если на роль кожуха взять не сплошной пруток меди, который нужно высверливать, а трубку, куда проще вставить жало. Медь — мягкий металл, поэтому в описанной детали, если нет метчика, резьбу возможно сделать самим болтиком.
Из канцелярских ручек и резисторов
Простейший мини паяльник 5, 24, 12 В в домашних условиях своими руками можно сделать из корпусов ручек для письма и старых резисторов меньшего размера.
Этапы, как сделать мини паяльник:
Импульсные
Из трансформатора своими руками собирают импульсные паяльники, они менее популярные, но однозначно незаслужено — это эффективные и долговечные приборы. Их жало нагревается через 4–7 сек. до готового к работе состояния, поэтому их часто называют паяльниками «моментального нагрева», «Момент». Впрочем, индукционные модели разогреваются еще быстрее. Сделать импульсный паяльник своими руками можно из балласта (небольшая плата с электродеталями) от ламп экономных и дневного света, минимально модифицировав схему.
Более мощные импульсные паяльники основываются на трансформаторах: напряжения, тока, импульсные, кадровой развертки (из старых телевизоров).
Мини формат из плат осветительных приборов
Импульсный паяльник из электронного трансформатора всегда содержит в своей конструкции выключатель, и это целесообразно, поскольку жало разогревается чрезвычайно быстро.
Такая сборка питается от обычной сети 220 В. Принцип: плата от светильника создает переменное напряжение, подаваемое на первичку кольца (трансформатора), ток при этом возрастает многократно. Один виток (вторичка) — это, по сути, жало паяльника (выполняет также роль резистора), нагреваемое на замкнутом конце, рассеивая тепло. К схеме можно приделать обычный минивыключатель.
Ниже один из вариантов создания импульсного паяльника в изображениях на основе балласта галогенового светильника. С трансформатора удалили низковольтную обмотку, оставили высоковольтную, плату распилили на две части под корпус и приделали микровыключатель. Концы жала обязательно закороченные:
Габаритные мощные импульсные паяльники из трансформаторов
Потребитель — жало, подключается к вторичной катушке, оно же может и являться ею. Эта часть может состоять из одного витка. Первичная — подключается к источнику тока.
Процесс изготовления паяльника «Момент»:
Индукционные
Не надо путать индукционный паяльник с импульсным — во многих источниках допущена эта ошибка, так некорректно называют, например, самоделки из резисторов, на основе трансформаторов.
У индукционного нагрева принцип иной — ток поступает на катушку с витками проволоки, возникают электромагнитные поля, вихревые потоки (токи Фуко). Происходит трансформация электромагнитного поля в тепло. Это явление используется в особой разновидности водонагревателей (ВИНы), в микроволновках, а также в металлургии.
Недостаточно лишь намотать витки меди на кожух с жалом и включить в сеть питания — этот нюанс упускается во многих источниках. Подключать надо к инвертору — к устройству-модификатору переменного тока.
Самодельный инвертор собирается в корпус, который можно расположить отдельно (на кабеле питания) или одновременно использовать как ручку для паяльника. На всем известной китайской торговой площадке продаются такие комплекты или готовые сборки. Жало вставляется не в кожух, обмотанный нихромовой нитью, а внутрь витков, причем стеклоткань можно не применять.
Сборка
Принцип элементарный: собирается стандартный корпус паяльника, только без стекловолоконной ткани, нихромовой нити. Голое жало или кожух с ним помещается внутрь индукционной катушки. Пользователь уже смотрит сам, как разместить последний элемент компактно на ручке: это возможно, так как медь пластичная, а балласт небольшой.
Можно было бы взять инвертор от сварочного аппарата, но он слишком сильный. Если же такое маломощное устройство есть или создано самостоятельно, то процесс предельно прост:
Индукционный нагрев чрезвычайно интенсивный, простой самодельный прибор может раскалить за несколько секунд металлический стержень не только дол красного, но и до белого цвета, причем без непосредственного контакта последнего с витками. Создание самодельного инвертора — вопрос, по которому есть отдельные статьи.
Из зажигалки
Паяльник из зажигалки лучше делать из таковой с длинной трубкой для поджига конфорок. На цилиндрический предмет (карандаш) наматывают толстую медную проволоку, достаточно 6–7 витков. С двух концов оставляют по 2 см, один из них затачиваем надфилем — это жало. Паяльник готов.
Миниатюрный паяльник с пластмассовым корпусом придется периодически отключать (через 6–7 сек.), избегая плавления корпуса. Идеальный вариант параметров зажигалки: с турбированным пламенем и металлическим корпусом.
На батарейках, на аккумуляторах 18650 и других АКБ
Аккумуляторный паяльник на 3.6–9 В — это тот же минипаяльник по классической схеме: нихромовая нить на покрытом стекловолокном кожухе (или без него), в который вставлено жало. Отличие в том, что выводы питания подсоединяются к батарейкам или к базе с ними (повербанк, короб с секциями из любого прибора, питающегося от батареек).
Микропаяльник на батарее создают из таких элементов:
Этапы сборки
Алгоритм действий по порядку:
Температурные регуляторы для паяльника
Первый вариант — регулятор температуры своими руками «с нуля» из тиристора, диода (1 А, 400–600 В), конденсатор (50–100 В) на 4.7 мкФ, резистора (30 кОм), резистора регулировочного (47 кОм).
Базой терморегулятора выступает переменный резистор, тиристор изолируют термоусадкой. Готовый узел размещают в корпусе БП, например, от телефонной зарядки.
Второй вариант: приспособить уже готовый прибор — диммер для настройки температуры паяльника, так называется устройство для регулировки света ламп накаливания. Так как последние применять стали реже, то и много таких приборов не используется.
Подключение диммера, чтобы создать паяльник с регулировкой температуры предельно простое — последовательно к жилам его кабеля питания в любом порядке. Процесс не сложнее подсоединения проводов к розетке, он почти аналогичен. В роли корпуса удобно использовать переноску на две розетки, которые можно вынуть.
Одну секцию оставляют, в другую вставляют диммер (теперь это регулятор для паяльника), вилку кабель паяльника помещают в такую модифицированную переноску, ручкой прибора регулируют напряжение, соответственно, и нагрев.
Ремонт паяльника
Паяльник можно починить самому: надо разобрать и посмотреть, не отошли ли контакты жил кабеля питания от концов проволоки накаливания. Если они в порядке, то, скорее всего, прогорела нихромовая нить — это самая частая (фактически единственно возможная для изделий данного типа) поломка. Соответственно, как отремонтировать изделие есть один способ.
Ремонт паяльника своими руками состоит в изготовлении узла с нитью накаливания: наматывают новую проволоку. Важно обратить внимание: витки должны быть расположены близко друг к другу, но обязательно в основной части катушки с зазором (1–2 мм), в конце и в начале они могут плотно прилегать друг к другу.