Особенности изготовления паяльного фена своими руками

Начинаем конструировать термофен: пошаговая инструкция

Сразу оговоримся, что главное в нашей задаче – экономия денег. Поэтому, список деталей, которые необходимо именно купить, мы по возможности уменьшаем до нулю. Вначале разберемся с характеристиками будущей станции.

Температура

Профессиональные устройства могут обеспечить воздушный поток в целых 800 градусов. Нам такая цифра не нужна, так как в будущем мы не собираемся расплавлять серебро или алюминий.

Даже если нам придется работать с наиболее тугоплавким припоем, которым часто паяются микросхему, то самодельному фену будет вполне достаточно рабочей температуры в 600 градусов.

Мощность

Если в планах работа с «мелочевкой» (уборка с платы сгоревших микросхем с их дальнейшей заменой, пайка SMD-светодиодов и т.д.), то по мощности нам хватит устройства на 80 Вт.

Для пайки более крупных деталей (к примеру, процессора на видеокарте, южного или северного моста на материнской плате), подойдет паяльная станция с мощностью в 100-130 Вт.

Важно! От мощности будет зависеть подбор главного элемента устройства – нихромовой спирали. Взять ее можно от старой электрической плиты или электрошашлычницы, советского утюга.

Толщина спирали

Оптимальная – 0,5 мм. Такое сечение проволоки будет прочно держать форму. Если диаметр будет больше – потребуется и побольше мощности. Для варианта в полмиллиметра будет достаточно источника питания на 4 А.

Напряжение и сопротивление

Оптимальное напряжение для нашего устройства – 25-36 В. Меньше – будет недостаточно мощности, больше – риск опасных последствий. Если БП будет «выдавать» 25 В, то спираль должна иметь сопротивление в 7 Ом.

Турбинный и компрессорный тип

Схема паяльной станции, сооружаемой своими рукам, может быть представлена в виде основного модуля и оконечного устройства (термического фена), обеспечивающего нагрев воздуха в зоне пайки.

Перед её изготовлением необходимо знать, что по методу формирования принудительного воздушного потока такие устройства делятся на паяльные приборы турбинного и компрессорного типа.

В турбинных агрегатах воздух подается в зону обработки посредством небольшого электромотора с вентилятором, встроенного непосредственно в корпус фена. В изделиях второго класса воздушный поток формируется с помощью специального компрессора, размещённого в основном модуле (контроллере для паяльного фена).

При выборе требуемой разновидности станции для паяния мелких деталей обычно исходят из оценки следующих разнонаправленных факторов:

• вентиляторные паяльные станции способны формировать более мощный поток воздуха, что является очевидным преимуществом встроенного в них фена. Однако создаваемый с их помощью поток с трудом проходит через слишком узкие насадки;
• компрессорные фены наоборот, более эффективны при работе с относительно узкими насадками, используемыми при пайке деталей, размещённых в труднодоступных местах.

Особенности и предназначение

Для разогрева металлических отводов и специального паяльного вещества необходимо специальное оборудование, которым и является паяльный фен. Устройство способно очень быстро разогреваться до нужной температуры даже с учетом простой конструкции. Благодаря простому строению, с аппаратом может работать и начинающий электрик и профессионал. Для упрощения работы с мелкими деталями применяют также дополнительное оборудование совместно с фенами, но так как цена приборов немалая, то лучшим вариантом будет паяльная станция с феном своими руками. Это оборудование позволит справиться с большинством сложных задач без особых усилий.

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

Очень часто радиолюбители задумываются о том, как сделать паяльный фен своими руками, но перед началом сборки необходимо знать принципы и отличия паяльной станции и самого паяльника. Схема устройства состоит из основной и дополнительной части. Основной частью является блок, к которому подключаются паяльники. В зависимости от способа подачи воздуха станции бывают двух видов:

1. Турбинная — воздушный поток формируется благодаря встроенному кулеру в термофене.
2. Компрессорная — поток воздуха формируется посредством компрессора, установленного в главном корпусе станции.

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.

Работа устройства заключается в нагревании керамического или спиралеподобного элемента, который установлен в термофене, и нагревании воздуха, проходящего через этот элемент. Паяльный термофен может нагревать воздух до температуры в пределах 100—180 градусов, а в современных моделях имеется возможность регулировки температурного порога.

По сравнению с инфракрасными аналогами, термовоздушные станции имеют такие недостатки:

1. Поток воздуха сдувает мелкие детали.
2. Неравномерный прогрев поверхности.
3. Изменение насадок для разного типа работ.

Однако для любителей, такие недостатки несущественны по сравнении с преимуществом в цене.

Термовоздушный паяльник для станции можно изготовить в домашних условиях из обычного бытового фена. При этом по техническим характеристикам он не будет уступать заводскому аналогу. Основными характеристиками такого паяльника являются:

• Диаметр наконечника;
• Мощность;
• Производительность турбины;
• Максимальный температурный порог.

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:

• Корпус;
• Нагревательная часть;
• Устройство, посредством которого будет подаваться воздух;
• Держатель;
• Кнопка включения.

Для улучшения прибора можно заранее предусматривать использование датчика и регулятора температуры, а также установку разных насадок.

Турбинный и компрессорный тип

Схема паяльной станции, сооружаемой своими рукам, может быть представлена в виде основного модуля и оконечного устройства (термического фена), обеспечивающего нагрев воздуха в зоне пайки.

Перед её изготовлением необходимо знать, что по методу формирования принудительного воздушного потока такие устройства делятся на паяльные приборы турбинного и компрессорного типа.

В турбинных агрегатах воздух подается в зону обработки посредством небольшого электромотора с вентилятором, встроенного непосредственно в корпус фена. В изделиях второго класса воздушный поток формируется с помощью специального компрессора, размещённого в основном модуле (контроллере для паяльного фена).

При выборе требуемой разновидности станции для паяния мелких деталей обычно исходят из оценки следующих разнонаправленных факторов:

• вентиляторные паяльные станции способны формировать более мощный поток воздуха, что является очевидным преимуществом встроенного в них фена. Однако создаваемый с их помощью поток с трудом проходит через слишком узкие насадки;
• компрессорные фены наоборот, более эффективны при работе с относительно узкими насадками, используемыми при пайке деталей, размещённых в труднодоступных местах.

Основы пайки феном

Прежде, чем начать проектировать самодельный паяльный фен, следует ознакомиться с основными методами использования данного инструмента.

Чертеж паяльного фена.

Термофен для пайки, как правило, может понадобиться в таких случаях:

1. Пайка очень маленьких деталей в SMD корпусах. Большинство мелких радиодеталей не поддаются пайке паяльником. Для монтажа подобных компонентов необходимо залудить место посадки, смазать его флюсом и расположить микросхему. После этого можно смело начать нагрев монтажных контактов при помощи фена, до того момента пока припой под компонентом не расплавится, и он не сядет на печатную плату.
2. Отсутствие свободного места для использования паяльника. При очень плотной компоновке элементов на печатной плате использование паяльника существенно затруднено. В этом случае термофен – это лучший вариант для радиолюбителя.
3. Ремонтные работы, связанные с мобильными телефонами или планшетными компьютерами. Большинство современный гаджетов практически невозможно разобрать без использования термофена. Например, замена экрана на любом телефоне требует предварительного прогрева старой матрицы при помощи термофена. Серьезный нагрев нейтрализует клей и позволяет отделить экран от корпуса устройства.
4. Снятие BGA чипов с посадочных площадок. Работы по реболу и прогреву современных видеочипов производятся при помощи паяльного термофена.

Управление температурой и плотностью потока воздуха, как правило, осуществляется при помощи кнопок на термофене.

Процесс пайки при помощи паяльного термофена подразумевает следующие шаги:

• нанесение припоя или паяльной пасты на место предполагаемого монтажа;
• установка микросхемы на посадочное место;
• прогрев монтажных контактов при помощи паяльного термофена.

Для того, чтобы обезопасить близлежащие компоненты от нагрева, следует наложить на них специальные экраны из алюминиевой фольги.

После проведения работ следует проверить качество пропая всех контактов при помощи иголки.

Демонтаж элемента при помощи фена еще проще. Для снятие неисправной микросхемы необходимо:

• равномерно прогреть все контакты;
• аккуратно снять элемент при помощи пинцета или присоски.

Во время нагрева поверхности при помощи термофена необходимо совершать круговые движения. Такая методика позволяет избежать локального перегрева платы и нарушения ее геометрии.

Это интересно: Флюс для пайки — описание и особенности

Что необходимо для изготовления фена своими руками

Чтобы самостоятельно собрать строительный фен необходимо заранее подготовить соответствующие комплектующие, которые будут использоваться в процессе сборки. Для этого понадобится предусмотреть наличие:

1. Старого корпуса из обычного фена. При этом он не должен быть пластмассовым, подойдет только керамическая конструкция.
2. Металлических лопастей, которые буду установлены на вентилятор. Их можно вырезать из жестяного листа.
3. Нихромовой спирали.
4. Кабеля для питания. Сечение у проволоки должно быть более 4 мм, поскольку нагрузка предполагается на устройство большая.
5. Кусков из резиновых труб. Их использование на строительном фене позволяет хорошо защитить руки от ожогов.
6. Стандартного металлического сопла, имеющего приплюснутость на одном конце. Такая простая форма используется для большинства работ, обеспечивая более простое плавление и разогревание.
7. Прямую круглую трубку, которая будет использоваться для паяльных и сварочных работ.
8. Средств, обеспечивающих индивидуальную защиту. В данном случае достаточно перчаток.

Фен из паяльника

Схема паяльного фена.

Перед тем как сделать паяльный фен своими руками следует:

• продумать устройство для подачи воздуха;
• собрать специальный нагревательный элемент;
• оснастить аппаратуру термопарами;
• продумать систему осуществления контроля за текущей температурой оборудования.

Обдумывая как сделать паяльный фен из обычного паяльника следует учесть все тонкие моменты, дабы не подвергать себя чрезмерному риску.

Главные критерии, которым должно соответствовать термоустройство на основе паяльника представлены:

• регулировкой температуры;
• нормальной мощностью нагревателя;
• безопасным компрессором.

Установку нагнетателя для паяльной станции сделанной своими руками рекомендуется делать в соответствии с текущими правилами электробезопасности. Подобное подключение аппаратуры обеспечит отсутствие помех в электрической сети.

Что понадобится для создания фена из паяльника?

При создании фена для пайки своими руками следует подготовить:

• обычный старый паяльник, работающий от сети переменного тока;
• кварцевую трубку для создания камеры нагрева воздушного потока фена;
• галогеновую лампу для прожекторов для прогрева воздуха и плавки флюса феном;
• нихромовый провод толщиной до 0.7 миллиметров;
• терморегулятор;
• вентилятор паяльного фена.

Принципиальная схема паяльного фена.

Подключение всего оборудования должно производится в специально подготовленные на паяльной станции разъемы, распиновка которых зависит от производителя аппаратуры для пайки.

Процесс сборки фена из паяльника

Самодельный фен для пайки микросхем из старого паяльника собирается в несколько этапов:

1. Укладка самодельной спирали из нихромовой проволоки внутри кварцевой трубки.
2. Соединение спирали с проводом питания.
3. Продевание провода термопары, для регулирования температуры нити накала.
4. Изоляция прибора при помощи слоя трубки, наматываемого на кварцевую трубку.
5. Установка трубки в ручку паяльника, вместо жала.
6. Центровка трубки при помощи обматывания ее асбестовым шнуром.
7. Зажатие переднего вывода трубки при помощи обоймы.
8. Продевание шланга для подачи воздушного потока.
9. Подключение компрессора, создающего воздушный поток.

Регулятор температуры источника нагрева лучше расположить на корпусе термофена.

Принцип работы термофена на основе паяльника следующий:

Паяльный фен — чертеж для изготовления.

К сожалению, данный метод изготовления термического фена имеет массу минусов.

К недостаткам термофена, выполненного из обычного паяльника, можно отнести:

• сложности с калибровкой температуры;
• регулировка силы воздушного потока производится при помощи пережима воздуховодной трубочки;
• невозможность регулировки интенсивности прогрева в большинстве обычных паяльников;
• трудоемкость работы;
• плохая термическая изоляция устройства.

В большинстве случает изготовление термического фена из паяльника не оправдано. Переделка недорогого строительного термофена – это гораздо более рациональный метод изготовления термофена для пайки микрокомпонентов.

Безопасность при изготовлении и работе

Строительный фен — достаточно сложный электроприбор. Его изготовление и дальнейшая эксплуатация требуют соблюдения ряда правил техники безопасности:

Недопустимо использование электроприбора, особенно самодельного, совместно с газовым оборудованием

С особенной осторожностью он используется в кухонном помещении. При неправильной эксплуатации и искрении возможен взрыв.
При проведении любых работ строительным феном необходимо заранее подготовить средства пожаротушения.
Не стоит класть раскалённый электроприбор на незащищенную поверхность: есть риск испортить покрытие.
Если вы планируете использовать строительный фен для работы с краской, следует оборудовать дополнительный источник вентиляции

В противном случае летучие компоненты краски распространятся по воздуху и окажут негативное влияние на здоровье.
Готовый строительный фен необходимо проверить в работе. Вначале устройство включается на безопасном расстоянии. Только когда вы убедитесь в его нормальной работе (раскалённой докрасна нихромовой спирали, поступлении и выдаче воздуха), его можно пробовать на малоценном изделии.

При работе с любыми строительными фенами нужно помнить одно правило: в первую очередь включается подача воздуха, после — тепло. Выключение идёт в обратном порядке, в противном случае возможен перегрев и оплавление деталей.

Конструкция самодельного фена для пайки микросхем

Она состоит из тех же частей, что и указывалось выше. Отдельного внимания заслуживает корпус, поэтому ниже будет подробно изложено как сделать корпус фена для пайки.

Паяльный фен своими руками

При изготовлении применяются:

• Материалы с хорошими термоизоляционными свойствами.
• Хорошая изоляция мест нагрева.

В первом случае могут возникнуть трудности с их получением и изготовлением корпуса необходимых размеров. Кроме этого некоторые материалы стоят немалых денег.

Хорошо подойдет в роли корпуса ненужный фен. Место, к которому будет прилегать сопло, необходимо сделать из термостойких веществ, выдерживающих высокую температуру. Кроме того, необходимо сконструировать корпус таким образом, чтобы нагрев не передавался в другие места и держать ручку паяльного фена человеку было комфортно без использования перчаток и жаростойких рукавиц.

Следует грамотно выбрать место для переключателей и регуляторов, для удобного применения их во время работы. Их можно использовать от старых бытовых приборов.

Сделанный своими руками термофен станет хорошим помощником в быту и облегчит выполнение многих задач и сэкономит деньги. Затраты на его сборку несоизмеримо меньше, чем покупка нового паяльного фена в магазине.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Пролог

В прошлом, для всяких «термических технологий», (конечно, кроме пайки и демонтажа радиодеталей), я использовал небольшую зажигалку с форсункой. Но, газовая горелка, в плане получения горячей струи воздуха, имеет ряд недостатков. С её помощью нельзя плавно регулировать температуру, величина факела зависит от количества газа в резервуаре, открытое пламя может стать причиной возгорания, ну и наконец, необходимо покупать газ в баллончиках.

Так что, решено было изготовить небольшой фен из всякого хлама, который можно найти в закромах самодельщика. Дополнительным стимулом к изготовлению данного девайса стала цена фабричного фена, которая у нас начинается примерно с 30$.

Замечу, что во время сборки и тестирования сабжа я построил ещё одну, пока умозрительную, модель фена большей мощности. Так что, если вам нужен более серьёзный агрегат, следите за новыми публикациями.

Пайка микросхем

Если необходимо применить фен в качестве устройства для пайки микросхем, то температура потока воздуха повышается до отметки в 700-800 ºС.

Воздушный поток направляется узкой струей. Мощность элемента нагрева должна быть повышена до показателя в 2,3-2,6 кВт.

Рукоять должна обладать температурой, комфортной для кожи рук. Чтобы пайка не доставляла неудобств, рукоятку можно снабдить дополнительным защитным слоем резины.

Первый

Чтобы повысить температуру воздушного потока, можно снизить обороты двигателя вентилятора. Но спираль-то рассчитана на определенный рабочий режим. Результат такой переделки (доработки) фена легко прогнозируется – перекал проволоки и обрыв цепи.

Второй

Уменьшить сечение сопла. Корпуса всех бытовых фенов делаются из пластмасс. Повышение температуры внутри устройства чревато размягчением (расплавлением) полимеров. Следовательно, пайка микросхем получится весьма кратковременной, а потом фен – в мусоропровод и в магазин, за новым.

Какие-либо другие варианты (например, укорачивание спирали) также «не проходят». Проверено многократно. Многие пытались, по-разному, но результат всегда один – отрицательный.

Если понятно, что и как нужно сделать, то изготовление фена для пайки микросхем своими руками – задача вполне выполнимая. А если провести полную ревизию в гараже (сарайчике, кладовке, на антресолях), то все необходимое обязательно найдется.

Успехов в конструировании!

Изготавливаем воздушный паяльник из обычного

Модернизация аппарата не займет много времени. В результате мастер получит удобный нагревательный инструмент, которым можно расплавить любой припой, включая особо твердые материалы.

В качестве основы можно использовать обычный электрический паяльный прибор, мощностью 40 Вт. Для создания устойчивого потока воздуха необходим миниатюрный компрессор, типа аквариумного. Этапы создания фена:

1. Для начала необходимо удалить контактный стержень прибора.
2. С обратной стороны присоединяемой переходную втулку, которая будет служить местом подключения воздушной магистрали.
3. Сверлим отверстия в корпусе, для вывода проводов питания.
4. Металлический наконечник, к которому крепилось жало, необходимо защитить от утечек тепла. Нет необходимости использовать дорогой изоляционный материал – с функцией сохранения тепла справится фольга и медная проволока.
5. Герметизируем все отверстия на корпусе.
6. На место стержня устанавливаем стальную трубку аналогичных размеров. В этом случае ее люфт будет минимальным.

На этом сборка фена для пайки своими руками заканчивается. Такой прибор способен прогревать поверхность до 300 Сº. Этого достаточно для работы с любыми пластмассовыми изделиями в домашних условиях. Основное преимущество аппарата заключается в простоте конструкции – для сборки не нужно вытачивать какие-либо детали на станке или использовать специальный инструмент.

Принцип работы сделанного своими руками

В первую очередь необходимо определится с длиной воздушной магистрали. Если разместить компрессов на большом расстоянии, мощность потока воздуха снизится, за счет постоянного трения с внутренней части трубок. Оптимальной считают длину 30-40 см.

Попадая в корпус паяльника, воздух проходит через нагревательный элемент с увеличенной теплоемкостью, а затем поступает на обрабатываемую поверхность через стальную трубку.

Минусы самодельной конструкции – отсутствие механизма для регулировки температуры и относительно слабый поток воздуха.

Для увеличения давления воздуха необходимо собирать миниатюрную турбину, однако это приведет к увеличению стоимости аппарата.

Мини станция с большими возможностями

Для сборки более совершенного устройства для генерации горячих потоков понадобится заготовка под корпус достаточного размера. Можно использовать пластиковый футляр от старой автомобильной аптечки.

Особенностью конструкции является нагревательный элемент, который устанавливается непосредственно в трубку. Такая схема использовалась в старых конденсаторах. В отличие от предыдущего прибора, компрессор размещают непосредственно в корпусе, что увеличивает его производительность, за счет снижения силы трения.

Для регулировки температуры используют блок питания с регулировкой на микроконтроллере. Компактные размеры позволяют использовать такую паяльную станцию в любых условиях.

Основные принципы работы агрегата

Самодельный фен для пайки микросхем работает по следующему принципу:

• во время нажимания на кнопку для пуска начинают работать вентилятор и нагреватель; узкий поток горячего воздуха направляется в нужную точку;
• флюс для пайки микросхем феном и припой начинает плавиться;
• детали для соединения подвергаются нагреву.

Так происходит спаивание деталей.

Особенности сборки

• Нагревательный элемент располагается в заднем секторе корпуса (ближе к ручке). Это позволит до минимума сократить длину той части шнура питания, которая будет находиться внутри фена. Продольная ось трубки должна совпадать с центром выходного отверстия.
• Соединение проводников со спиралью придется делать способом скрутки. Нихром своими руками пайке не поддается. Если кто знает секрет, поделитесь. Автор будет крайне признателен.
• Спираль представляет собой провод, который наматывается на полую трубку. Что можно использовать? Лучшее решение – изделие из фарфора. Кое-кто из умельцев применяет для этих целей трубчатые резисторы большой мощности, у которых следует лишь откусить выводы. Получившийся нагреватель, в свою очередь, покрывается все той же тканью (жаропрочной). Если за основу берется бытовой фен б/у, то в нем есть слюдяные прокладки. Их следует оставить, а возможно, уложить и дополнительные. Изготовить по имеющимся образцам несложно.

Вполне закономерный вопрос – почему бы не использовать для пайки бытовой фен, тем более что он имеется практически в каждой семье? И многие малоопытные радиолюбители, не совсем понимающие конструктивные особенности различных моделей, им и задаются. Ответ можно дать сразу, причем однозначный – нет, нельзя.

И вот почему. Бытовой фен даже большой мощности не способен нагреть припой до такой степени, чтобы он расплавился (порядка +250 ºС). Устройство придется модернизировать.

Возможные варианты:

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.