Как рассчитать нагревательный элемент фена?
Рассчитаем нагревательный элемент для фена мощностью 300 Ватт и напряжением питания 24 Вольта. Я выбрал такое напряжение питания, чтобы при необходимости получения большей мощности, можно было остаться в пределах 36 Вольт – условно безопасного для жизни напряжения.
Сопротивление нагревателя такого фена будет равно:
R = U²/P, где:
R – сопротивление в Омах,
U – напряжение питания в Вольтах,
P – мощность нагревателя в Ваттах.
R = 24²/300 = 1,92 (Ом)
При использовании пяти спиралей, включённых параллельно, сопротивление каждой спирали будет в пять раз больше:
R = 1,91 * 5 ≈ 9,6 (Ом)
Определить необходимую длину нихромового провода можно с помощью омметра. У меня получилось около 1100мм. Можно отмерить отрезки провода и просто намотать их на оправку, а можно рассчитать длину намотки.
Так как один из выводов спирали можно сформировать уже при намотке, то я вычел 50мм из длины, полученной экспериментальным путём:
1100 – 50 = 1050 (мм)
Длину намотки провода на оправке можно определить так:
H = L / π / (D+d) * D, где:
H – длина намотки (виток к витку),
L – длина провода,
π – число Пи (3,14),
D – диаметр оправки,
d – диаметр провода.
H = 1050/ 3,14 / (4+0,4) * 0,4 ≈ 30 (мм)
Что паяют с помощью данного инструмента
В бытовых условиях его использование незначительно. Прибор направлен на качественное и быстрое выполнение большого объема работ. Зачастую мужчины, производящие ремонт бытовой техники и паяющие радиодетали в быту, и вовсе не знают о его существовании. Кроме пайки микросхем, можно выполнить еще большой ряд работ.
Можно обрабатывать линолеум
Например, это устройство часто используется при ремонтных работах, а именно:
- В процессе укладки линолеума.
- Материалов с плёночным покрытием.
- Пайки пластмассы и других материалов, которые легко поддаются плавкости при высоких температурах.
Можно запаивать пакеты
Важно! Стоит помнить о правилах личной безопасности. Вам это будет интересно Особенности по выбору паяльника
Вам это будет интересно Особенности по выбору паяльника
Сборка
Ну вот, настал момент сборки самой конструкции. Для этого приобрёл в магазине не фольгированный стеклотекстолит, чтобы из него сделать в корпусе что-то наподобие шасси, для установки в него плат.
Корпус, вид внутри.
Разместил и закрепил на импровизированном шасси печатные платы.
Корпус, установка плат.
Подготовил переднюю панель корпуса для размещения на ней платы Display.
Передняя панель, вид снаружи
Передняя панель, обратная сторона
Соединение платы Display и основной платы контроллера внутри корпуса, производил монтажным проводом МГТФ, так как он более устойчив к изгибам и прекрасно укладывается в жгут.
Ну и вот наконец из всего этого получилась почти законченная конструкция.
Внешний вид готовой конструкции
Дальше подключаем фен, выводим сетевой провод, крепим на корпус держатель для фена и можно начинать работать.
И в завершении после нагрева фена, Фен установлен на магнитной подставке (держатель фена). При этом прекращается его нагрев, и при снижении температуры фена до 50 градусов, фен отключается, на индикаторе отображаются прочерки.
Ну вот в принципе и всё, что я хотел Вам рассказать. Всем удачи и творческих успехов!
Скачать контроллер термофена.
Что представляет собой паяльный фен, и для чего его делать самостоятельно
По своему внешнему виду устройство похоже на своего «строительного собрата». Но, наш прибор имеет меньшую мощность, и более компактные габариты. Обычно, все промышленные паяльные станции оборудуются точечным паяльником и феном для пайки многоконтактных деталей. Температура обеих приборов регулируется с помощью встроенного терморегулятора.
Используя такое оборудование, можно легко справиться со всеми радиоэлектронными работами, невзирая на размеры компонентов, и особенности вывода контактов. Но, напомним – эти устройства стоят недешево, а те, что подешевле, оставляют желать лучшего по своему качеству.
Если вы занимаетесь ремонтом радиоэлектронного оборудования, то, конечно, можете купить этот прибор, и за пару-тройку починок он полностью себя окупит. Но, если вы – заядлый радиолюбитель? Или паять вам приходится не часто? Тогда просто сделайте станцию для пайки собственноручно!
Сравнивая наш прибор с тепловентилятором или строительным феном, можно понять, что его конструкция намного компактнее, и всю «начинку» можно легко разместить в небольшой коробочке.
Собираем воздушный паяльник из обычного
Возникает вопрос: зачем? Ответ в начале статьи: обычным жалом невозможно работать с элементами SMD конструкции. Поэтому жертвуем одним электроприбором, и собираем паяльный фен из паяльника.
Сразу оговорим особенности: конструкция простейшая, собирается без применения сложных узлов, производительность будет не такой выдающейся. Термофен из паяльника нагревает воздух не выше 300 ℃.
Для изготовления нам понадобятся два основных компонента:
Читать также: Приведите примеры предметов изготовленных из бронзы
- Собственно, паяльник мощностью 40 Вт с деревянной рукоятью и стандартным нагревательным элементом (который просто удаляется).
- Любой источник сжатого воздуха. Например, компрессор для аквариума.
Модернизируем паяльник
Нагревательный элемент не трогаем, просто извлекаем жало. Внутри остается свободный проход для воздуха. Провод питания выводим в боковую стенку, а в задний торец рукояти вклеиваем втулку для подачи воздуха. Место ввода электрокабеля герметизируем.
Отверстия в металлическом корпусе паяльника обматываем фольгой, усиливаем теплоемкость медной проволокой. Металлическую трубку плотно загоняем в рукоять. Вместо жала загоняем в отверстие стальную трубку подходящего диаметра.
Принцип работы паяльного фена, сделанного своими руками, следующий
Нагревательный элемент работает в штатном режиме, горячий воздух собирается в камере, «утепленной» с помощью медной проволоки и фольги. Поступающий от компрессора воздух выталкивает воздух через установленную стальную трубку.
Температура паяльника не регулируется, можно лишь менять интенсивность обдува, пережимая подающую трубку. Меньше скорость потока – выше температура на выходе. Подобрав параметры продувки, можно достичь температуры плавления припоя.
Фен из паяльника, сделанный своими руками, не заменит паяльную станцию, но поможет вам в работе с мелкими радиодеталями.
Мини паяльная станция с большими возможностями
Еще один полноценный термофен собран из баночки от таблеток.
Механическая часть конструкции довольно примитивна: алюминиевая трубка от старого конденсатора со спиралью внутри и воздуховод с вентилятором.
Рукоять не нужна, устройство очень компактное. Изюминка в блоке питания на контроллере, с помощью которого можно устанавливать необходимую температуру.
В итоге получаем фактически промышленный аппарат. После калибровки индикаторов температуры, можно выполнять работы с любым типом радиодеталей, не беспокоясь об их сохранности.
Итог: Современную паяльную станцию можно собрать практически бесплатно, при этом качество работы не уступает заводским образцам.
Паяльный термофен
Он напоминает обычный прибор, который часто используют в быту. Разница состоит в температурах, которые он производит. Максимальная мощность позволяет устройству выполнить пайку любых изделий.
Его применяют при:
- тепловых обработках деталей;
- удалении с поверхности изделий старых покрытий;
- прогреве изделия для дальнейших действий (нагревание трубы перед её изгибом);
- регулировке температуры воздуха, выходящего из сопла (осуществляют с помощью реле).
Паяльным термофеном называют современное электрическое оборудование, при помощи которого за небольшой промежуток времени разогревают металлический отвод. Прибором несложной конструкции и качественной сборки может пользоваться даже человек, не имеющий опыта взаимодействия с данной конструкцией.
Принцип работы с приспособлением очень простой:
- нажимаем кнопку для включения;
- включаются функции вентилятора, нагревателя;
- захватываемые вентилятором воздушные массы нагреваются и подаются на место, которое необходимо расплавить;
- при достижении нужной припою температуры, мастер отсоединяет или присоединяет необходимые детали.
Устройство
В конструкцию фена входит:
- корпус — нагреватель с высокой термостойкостью, (для него часто используют фарфор, керамику, эбонит);
- нагреватель нихромовый небольшого радиуса, он способствует сохранению своей формы, который обычно изготавливают при нагреваниях;
- нагнетателя – устройства для нагнетания воздушных потоков (насос или вентилятор), он устанавливается с помощью монтажа на тыльную сторону термофена, имеет маленький размер, удобный для пользования;
- ручки. Для уменьшения температуры ей нужна обмотка из жаропрочной ткани;
- различные насадки. Их самая распространённая форма – это неширокая трубка;
- датчик температур;
- выключатель.
Воздух в устройстве может разогреться до температуры 750 градусов. Чтобы обеспечить такой прогрев, его нагревательная часть должна иметь мощность более 1,8 кВт. Очень важный элемент промышленного термофена — регулирование температур до 350 и 550 градусов, она поднимается к поверхностям спаиваемой детали.
Бесконтактные приборы
Ими пользуются при ремонте или демонтаже схем, замене микросхем, имеющей множественные концы. Оборудование для спайки деталей выпускают: инфракрасными, термовоздушными, комбинированными.
Инфракрасные.
В основе находится нагревательный элемент инфракрасного излучателя из кварца или керамики. Обладает определёнными достоинствами:
- возможно действие с профильными материалами;
- не обязательна насадка для каждой микросхемы;
- при проведении пайки воздух не сдувает детали с платы;
- равномерно прогревается место пайки.
Термовоздушные.
Контактные приборы функционируют только для монтажа деталей. Демонтаж множественных деталей производится специальными приборами с термофеном.
При отсутствии термовоздушной станции используют промышленные фены или газовые горелки. Однако таким способом невозможно предоставить хороших результатов работы, всегда лучше пользоваться приборами, предназначенными для конкретных видов работ.
Комбинированные.
Прибор сочетает устройство с другими дополнениями : термофенами или паяльниками.
Демонтажные.
В конструкции оборудования находится компрессор, работающий на всасывание. Прогретые детали из поверхности убирают в другую ёмкость путём всасывания.
Дополнительные элементы:
Ко многим устройствам в комплект вносят дополнительные изделия, призванные облегчить работу:
- осветительную лампу;
- дымоуловитель;
- термопинцеты для очень мелких деталей.
Особенность и применение инструмента
Инструмент обладает довольно простой конструкцией. Несмотря на это, область его использования довольно обширна:
-
приклеивание виниловой пленки;
- удаление слоя старой краски;
- подсушивание только что нанесенной краски;
- придание необходимой формы изделиям из пластика;
- соединение краев пластмассовых поверхностей;
- удаление или приклеивание шумо — и виброизоляции в транспортном средстве;
- сварка или резка покрытия из линолеума;
- пайка мелких радиодеталей;
- выравнивание поверхности небольших вмятин на автомобиле;
- подсушивание слоя клея;
- разогрев замерзших труб водопровода или канализации;
- разжигание мангала или печи;
- выдувание пыли, накопившейся внутри ПК и пр.
Это только основные варианты применения устройства. Это стало возможным благодаря тому, что этому виду электрического инструмента присущи такие свойства и функции:
- Регулирование уровня температурного режима. Если говорить о бытовых моделях, данную функцию может выполнять обычный тумблер или переключатель (минимум — максимум). Промышленный инструмент обладает специальным электронным устройством, которое осуществляет выключение фена в случае его перегревания.
- Индикация температуры. Большинство моделей не обладает этой функцией. Есть такие виды работ, для выполнения которых необходимо точное регулирование температуры нагрева инструмента. В связи с этим есть модели строительных фенов, конструкция которых оборудована специальными индикаторами на светодиодах или жидкокристаллической панелью. Обычно панель можно встретить на недорогих моделях.
- Регулирование силы воздушного потока. Наличие этой функции обеспечивает возможность подачи струи воздуха необходимой силы при выполнении определенного вида работы.
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.
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.
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
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.
Популярные модели
При покупке термофена потребителя часто волнует вопрос, какой товар лучше выбрать. Каждому человеку хочется пользоваться качественным оборудованием, которое полностью выполняет свои функции. Рынок техники предлагает огромный ассортимент паяльных фенов, среди которых встречаются как дешевые, так и дорогие. Среди большого количества моделей лучше всего себя зарекомендовали следующие.
Также большой популярностью пользуются фены, что входят в состав паяльных станций.
МЕГЕОН 00207. Этот товар можно назвать незаменимой вещью для людей, который считаются профессионалами в области ремонтных работ и обслуживании электрической и радиотехники. Данная станция имеет высокий уровень эксплуатационных характеристик, так ею были пройдены испытания по экологической безопасности. Прибору характерна мощность в 750 Вт и диапазон рабочего температурного режима 200-400 градусов. После завершения рабочего процесса, каждый из рабочих элементов приспособления остывает. Минусов у данной модели станции с термофеном обнаружено не было. Плюсами устройства можно считать высокое качество сборки, длительный срок эксплуатации, точность регулировки температур, отличное качество пайки, а также удобство в использовании.
Как сконструировать самодельный термофен?
Мы ориентируемся на максимальную экономию средств. Поэтому список покупаемых деталей должен стремиться к нулю.
Первая константа – это температура
Профессиональные 800 ℃ не нужны, плавить серебро и алюминий не потребуется. При работе даже с самым тугоплавким припоем самодельному фену для пайки микросхем достаточно воздушного потока 600 ℃.
Вторая величина – мощность
Для мелкой работы (удалить неисправную микросхему или припаять SMD светодиод) достаточно значения 75 Вт. Для работы с более крупными элементами (например, процессор на видеокарте или деталь с массивными контактами) потребуется 100-110 Вт.
От этого параметра зависит подбор основного элемента конструкции – нагревательной спирали. Проволоку можно взять от старой электроплиты. Этого добра хватает в любом чулане или кладовке.
Толщина материала 0,4-0,5 мм
Поскольку самодельный паяльный фен имеет компактные размеры, спираль должна хорошо держать форму. Более толстое сечение потребует большего тока. Базовое значение силы тока 4 А. В зависимости от источника питания, подбираем сопротивление.
Важно! Для таких приборов нежелательно использовать опасное напряжение. Плотно скомпонованные детали могут прикоснуться к корпусу и вызвать утечку, что приведет к поражению электротоком
Оптимальное значение напряжения 24-36 В. Меньшая величина не позволит развить мощность, а большее значение становится опасным. На примере блока питания 24 В, сопротивление спирали должно быть порядка 6 Ом.
Отмеряем нужную длину и формируем спираль на изоляторе. Подойдет керамическая трубка 4-5 мм диаметром. Проволоку можно закрутить на плоской пластине, тогда получится более качественный теплообмен. Лепестки расположатся на удалении от изолятора. На иллюстрации виден воздуховод, собранный из корпуса автомобильного прикуривателя и кусочка мебельной трубы.
Корпус собственно нагревателя выполнен из пальчиковой батарейки, или аккумулятора. Стакан достаточно прочный, главное – хорошо вычистить его от остатков электролита.
Внутрь закладывается слой стеклоткани или слюды от старого паяльника. Это предотвратит замыкание спирали о стенки корпуса.
Сопло можно выполнить из резьбовой втулки от патрона для лампы. Внутренний диаметр 4-5 мм как раз формирует необходимый поток воздуха. Втулка закрепляется на выходе из стакана корпуса. Фактически, на этом этапе самодельный фен для пайки горячим воздухом готов. Осталось настроить вентилятор и закрепить рукоятку. Можно использовать ручку от напильника или старого паяльника. Для такого размера воздуховода лучше применить нагнетатель воздуха центробежного типа. Конструкция собирается из плоского вентилятора и кусков ненужного пластика. В боковое отверстие нагнетается достаточно интенсивный поток воздуха. Питание вентилятора не имеет значения, подбираем напряжение в соответствии с общим блоком.
Конструкция крепится к воздуховоду. Фланец можно спаять самостоятельно из жести (температура в этой области небольшая), либо подобрать готовый элемент. Термофен собирается своими руками из чего угодно. Подключаем всю конструкцию к блоку питания. В зависимости от сложности источника напряжения и тока, можно организовать несколько температурных режимов с плавной регулировкой.
Откалибровать переключение несложно: выставляем регулятор в различные положения, и производим замер температуры воздуха на выходе из сопла. Для этого используется мультиметр с термодатчиком.
Паяльный фен готов, он собран своими руками буквально из мусора. Если надо более тонкое сопло (для точных работ), можно в качестве корпуса нагревателя использовать стеклянную трубку из магазина медтехники. Это закаленное стекло с острым носиком. Остальная конструкция собирается аналогичным образом.
Это интересно: Паяльный жир активный и нейтральный — состав, для чего нужен, применение, как пользоваться