webdonsk.ruПаяльный фен ремонт своими руками
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 09.09.2024
Термофен для пайки – уникальный прибор в деле радиотехники. Торговая сеть предлагает потребителю различные устройства в этой области. Однако паяльные фены стоят довольно дорого. Если у мастеровитого человека есть технические возможности, то сделать термофен своими руками совсем несложно. Нужно только разбираться в конструктивных особенностях устройства.
Назначение самодельного фена
Надо иметь точное представление, для чего нужен паяльник такого типа. Прибор должен создавать температуру плавления олова в определённом месте схемы. При плавлении монтажного сплава монтируют радиодеталь или удаляют ненужный элемент на плате любого электротехнического устройства.
Фен создаёт направленный раскалённый воздушный поток в место, где нужно паять схему платы. Под действием высокой температуры олово переходит в жидкое состояние, тем самым давая возможность работнику произвести нужные монтажные операции.
Конструкция фена паяльника
Исходя из того, что требуется получить струю раскалённого воздуха, формируется конструкция паяльного прибора. Состоит сделанный самодельный паяльный фен своими руками из следующих элементов:
- нагреватель;
- изоляция нагревателя;
- вентилятор;
- сопло;
- корпус фена;
- ручка корпуса;
- схема управления;
- держатель для паяльника.
Нагреватель
В качестве нагревателя используют нихромную проволоку в виде спирали. Для этого можно применить простую спираль от старого бытового фена. Спираль должна быть такого диаметра, чтобы оставался зазор между нагревателем и корпусом воздуховода.
Наматывая спираль, один конец проволоки продевают внутрь нагревателя, таким образом, чтобы наружу выходили два конца проводника для подключения к источнику питания. Для теплоизоляции спирали её оборачивают слюдой.
Изоляция нагревателя
Для того чтобы избежать теплопотерь, спираль нагревателя изолируют от корпуса нагревателя. Один из вариантов изоляции – это слюда. Слюда надёжно изолирует спираль от трубки воздуховода. Хрупкий материал наклеивают на стеклоткань.
Воздуховод
В качестве воздуховода (кожуха) нагревателя применяют оболочки различных радиодеталей, например, корпуса резистора или сопротивления. Можно использовать любую стальную трубку подходящего диаметра. Края одного конца трубки придётся завальцевать. Это нужно для того, чтобы сопло надёжно удерживалось в выходном отверстии трубки.
Например, берут старый резистор С-5-5, напильником аккуратно снимают завальцованный край с одной стороны оболочки. Удаляют внутреннюю начинку, и трубка для воздуховода готова.
Вентилятор
В качестве нагнетателя воздуха вполне можно использовать кулер от операционного блока компьютера. Вентилятор имеет размеры в плане 40 х 40 мм, что надо учитывать при формировании корпуса самодельного фена.
Небольшие вентиляторы можно найти в старых корпусах бытовых фенов для волос. В этом деле нужно выбирать устройство, приемлемое по мощности и габаритам.
Сопло
Сопло предназначено для концентрации и фокусирования воздушного потока. Для изготовления элемента берут металлическую шайбу. Кольцо деформируют керном так, чтобы оно приняло форму чаши.
Сопло помещают в выходное отверстие воздуховода. Своими краями шайба опирается в загнутую кромку трубки и не выпадает наружу.
Корпус фена
Корпус паяльника можно вырезать из жести консервной банки. Жесть толщиной 0,3 мм – идеальный материал для изготовления своими руками термофена. В местах соединения жести делают отгибы. В них просверливают маленькие отверстия, в которые вставляют винтики и затягивают их гайками.
Обратите внимание! Применение жести – не догма. Для корпусов самоделок используют любой термостойкий материал. Это может быть строительная фанера, текстолит и даже ламинат.
Основное требование к компоновке деталей замкнутой камеры фена – это её герметичность. Все места соединений элементов корпуса должны плотно прилегать друг к другу. Это нужно для обеспечения нужного напора воздушного потока, нагнетаемого вентилятором. Элементы камеры соединяют шурупами. Из-за высокой температуры внутри корпуса клей не применяют.
Ручка корпуса
Схема управления
Для пайки микросхемы своими руками самодельным термофеном нужен блок регулировки режимов работы паяльного устройства. Это два режима: установка нужной температуры нагревателя и регулировка количества оборотов лопастей вентилятора.
Основой блока управления является трансформатор с двумя вторичными обмотками. Вместо трансформатора можно использовать блок питания из старого компьютера или балласта люминесцентной лампы. Вариантов много, лишь бы сопротивления нагревателя и кулера соответствовали источникам питания. Для регулировки режимами работы фена в схему блока управления включают два переменных резистора, ручки управления которыми располагают на поверхности корпуса блока.
Подробный вариант схемы блока управления термофеном для пайки микросхем своими руками можно подобрать в публикациях интернета.
Держатель для паяльника
Держатель – немаловажная деталь для паяльного устройства. Дело в том, что простой держатель фена освобождает руки мастера для позиционирования монтажной схемы перед воздуховодом паяльника, а также для извлечения и установки радиодеталей на плате.
Подставку делают массивной, чтобы предотвратить опрокидывание всей паяльной конструкции. Для этого используют лист металла 100 х 100 мм и толщиной не менее 20 мм.
Держатель изготавливают из жести, изгибая её по размеру и форме ручки фена. Держатель помещают на подставку входным пазом вверх. Отгиб жестяного элемента закрепляют на подставке винтами через просверленные отверстия.
Дополнительная информация. Паяльный фен может быть мобильным устройством. В этом случае изготавливают раму с зажимами, в которой фиксируют в вертикальном положении обрабатываемую плату.
Температура нагрева спирали
При работе с паяльным феном нужно обращать внимание на температуру воздушного потока. Для паяния и демонтажа радиодеталей, микросхем достаточной температурой считается нагрев величиной до 600-7000С.
Температуру нагрева приблизительно можно определить визуально. Накал спирали красного цвета средней яркости соответствует нагреву в пределах 650-7500С. Чтобы быть точным в определении величины этого параметра, используют термопару.
Термопару подносят к струе раскалённого воздуха и с помощью переменного резистора устанавливают нужный уровень температуры струи воздуха. Нужно знать, что нагрев до 15000С и более расплавит нихромовую спираль.
В статье приведен один из вариантов изготовления паяльного фена своими руками. При формировании самодельной конструкции паяльника нужно учитывать безопасность пользования устройством.
Видео
В статье подробно описана конструкция самодельного паяльного фена, разработанного с учётом пожеланий подписчиков.
Самые интересные ролики на Youtube
Пролог
При испытании фена-предшественника выяснилось, что его 100-Ваттная мощность недостаточна для быстрого демонтажа крупных радиодеталей. Тогда то и было решено изготовить паяльный фен мощностью 300 Ватт.
Ссылка на описание 100-ваттного паяльного фена для тех, кто захочет собрать более простую конструкцию>>>
Основным отличием нового фена от предыдущего является использование одного источника питания, вместо двух, а также более сложная конструкция нагревательного элемента.
Видео для тех, кому некогда читать.
В 10-минутном видеоролике показан процесс сборки и испытания фена и уделено внимание некоторым приёмам слесарной обработки.
Схема электропитания паяльного фена
В отличие от предыдущего, этот фен питается от одного источника питания, что упрощает эксплуатацию фена. Однако нужно признать, что такая организация питания несколько снижает функциональность изделия и значительно усложняет конструкцию.
Основой схемы служит параметрический стабилизатор напряжения, собранный на элементах: VT1, D5, D6, D7 и R1. Он обеспечивает стабилизацию напряжения питания вентилятора фена, в то время как напряжение основного источника питания может меняться для регулировки температуры воздушного потока.
Для изменения скорости воздушного потока используется переключатель SA1, имеющий два положения 8 и 12 Вольт.
От превышения предельно-допустимого напряжения вентилятор защищают предохранитель FU1 и защитный диод D8 (Suppressor). Если по какой-то причине напряжение питания вентилятора достигнет 13-14 Вольт, супрессор откроется, а предохранитель перегорит и разорвёт цепь питания вентилятора.
Предвосхищая вопросы по поводу использования параметрического стабилизатора, вместо линейного или импульсного, сразу внесу ясность. Если использовать для питания фена переменный ток, то пиковое напряжение источника питания может превысить предельно-допустимое напряжение для большинства недорогих микросхем. Например, при напряжении переменного тока 30 Вольт, пиковое составит:
30 * ?2 ? 42(Вольт)
Замечу, что ПП была разработана под давно забытую технологию изготовления плат на основе пустотелых заклёпок – пистонов. Поэтому, все дорожки имеют вид прямых линий.
А это плата питания вентилятора фена в собранном виде.
Так как транзистор стабилизатора может рассеивать мощность до 24 Ватт, он установлен на радиатор. Радиатор может быть изготовлен из листового алюминиевого сплава, например, из алюминиевой консервной банки. Общая толщина набора пластин радиатора должна быть не меньше 1,5мм. Между транзистором и отдельными пластинами нужно нанести слой теплопроводной пасты.
Для подключения выводов спиралей нагревателя были использованы латунные вкладыши электротехнических клеммников.
Сборочный чертёж самодельного фена
Это сборочный чертёж самодельного фена.
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 = U?/P, где:
R – сопротивление в Омах,
U – напряжение питания в Вольтах,
P – мощность нагревателя в Ваттах.
R = 24?/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 / p / (D+d) * D, где:
H – длина намотки (виток к витку),
L – длина провода,
p – число Пи (3,14),
D – диаметр оправки,
d – диаметр провода.
H = 1050/ 3,14 / (4+0,4) * 0,4 ? 30 (мм)
Нагревательный элемент паяльного фена
Нагревательный элемент паяльного фена состоит из пяти спиралей и керамической изоляционной трубки.
Для предотвращения возникновения дугового разряда, внутренние выводы спиралей были помещены в керамическую трубку, позаимствованную у линии задержки старого советского телевизора. Освободить керамическую трубку от компаунда, выводов и провода можно с помощью газовой горелки. Но, делать это лучше на улице или в хорошо проветриваемом помещении.
Другим источником керамических изоляторов могут служить трубчатые керамические конденсаторы,
Если вы когда-нибудь разбирали сгоревшие паяльники, то у вас могли заваляться вот такие слюдяные трубки. Их тоже можно использовать для изоляции центральных выводов нагревателя.
Нихромовый провод диаметром 0,4мм был приобретён на базаре за 1,1$ в рядах железок, у продавца, торгующего ТЭН-ми.
Такие же шпули от швейной машинки у продавца были заполнены и проводом другого диаметра.
Мотались спирали с помощью ручной дрели и вала диаметром 4мм. Для того чтобы не отмерять провод, на валу был закреплён упор.
Корпус нагревательного элемента
Наиболее сложной сборочной единицей паяльного фена является корпус нагревательного элемента. Он был собран из трёх деталей: стакана, трубки и шайбы.
Стакан с внешним диаметром 16,5мм был получен при разборке литий-ионного аккумулятора от ноутбука. Дело в том, что весьма агрессивную начинку литий-ионных аккумуляторов и батарей заключают в корпуса из нержавеющей стали.
Б/у-шные аккумуляторы можно приобрести на радиорынке, а неисправные попросить в компьютерной мастерской. Если где-нибудь на радиорынке или блошином рынке на глаза попадётся целая батарея от ноутбука, то вот инструкция по её разборке>>>
Внимание! Перед разборкой аккумуляторной банки, её нужно обязательно разрядить. Сделать это можно с помощью мощного, низкоомного резистора. Я использовал 10-Омный резистор ПЭВ, мощностью 10 Ватт, которым обычно разряжаю электролитические конденсаторы.
Хотя, если быть не столь щепетильным, то можно склепать корпус нагревателя из жести от консервной банки, предварительно убедившись с помощью магнита, что банка стальная. Из всех металлов, что могут оказаться под рукой у самодельщика, только алюминиевые сплавы имеют низкую температуру плавления. В то же время, сталь, латунь и медь годятся для изготовления подобных деталей.
Тонкостенные трубки различного диаметра можно получить при разборке поломанной телескопической антенны от радиоприёмника или магнитолы. Как разрезать секцию антенны и развальцевать край трубки, показано в видеоролике.
Фланец, крепящий тонкостенную трубку, изготовлен из стальной шайбы толщиной 1мм. В качестве креплений были выбраны винты М1,6, хотя можно использовать и заклёпки, изготовленные из медной проволоки.
Корпус фена
В качестве корпуса фена была использована однолитровая ПЭТ бутылка от газированной воды. Размер бутылки выбирался исходя из периметра используемого вентилятора.
Крепление корпуса нагревательного элемента к корпусу фена осуществлено с помощью четырёхлепесткового цангового зажима. Для этого винтовая часть горлышка бутылки была разрезана на четыре части с помощью ножовки по металлу, а в крышке проделано отверстие скальпелем.
Ручка фена
Ручка фена была изготовлена из цилиндра 40-граммового одноразового шприца. В ней острым ножом было вырезано прямоугольное окошко для установки переключателя мощности вентилятора.
Узел вентилятора
Для фена повышенной мощности требуется и более производительный вентилятор. Я купил на радиорынке б/у-шный серверный вентилятор Brushless FFB0612EHE 12V/1,2A всего за 1,35$.
Для крепления вентилятора к ПЭТ бутылке, были изготовлен хомут из жести толщиной 0,5мм.
Для того чтобы тело бутылки плотно прижалось к боковым поверхностям вентилятора, край бутылки был надрезан в четырёх местах.
Узел крепления корпуса нагревателя
Для того чтобы защитить горлышко ПЭТ бутылки от перегрева, корпус нагревателя был изолирован несколькими десятками слоёв стеклоткани. Для дополнительной защиты корпуса фена от перегрева использован алюминиевый тепловой экран толщиной 0,5мм. Отогнутые внутрь корпуса лепестки экрана обдуваются воздушным потоком. Такая конструкция снижает передачу тепла от корпуса нагревателя к корпусу фена.
Чертёж тонкостенных деталей
Это чертёж-выкройка, с помощью которого можно изготовить все тонкостенные детали, необходимые для сборке фена. Под превьюшкой находится изображение для печати в формате A4, 300dpi.
Фен в собранном виде
А это самодельный паяльный фен в собранном виде.
Дополнительные материалы
Близкие темы
 Миниатюрный паяльный фен своими руками |  Паяльник для пайки SMD компонентов из доступных деталей |  Миниатюрный паяльник своими руками |
Если Вы решили уйти с сайта, кликнув по одному их этих адресов, то я всегда буду рад вашему возвращению! До встречи на сайте самодельщиков! Керамбит - боевой нож из Индонезии nozheman который имеет изогнутый серповидный клинок. Если Вы решили покинуть сайт, то имейте в виду, что этого спонсора сюда никто не звал, он сам навязался. :)
Нашли ошибку в тексте? Выделите ошибочный текст мышкой и нажмите Ctrl + Enter
Спасибо за помощь!
Комментарии (55)
Егор, а что вас удивляет?
P = U?/R = 34?/3,8 ? 304 (Ватт)
У каждого провода есть определённое удельное сопротивление. Но, в вашем случае, оно, действительно, кажется слишком низким. Может ваш омметр врёт… Проверьте его при измерении низкоомного резистора, на котором нанесено значение номинала.
Здравствуйте. Под впечатлением от вашей статьи делаю фен из центробежного вентилятора от видеокарты (весьма неплохо дует) и как раз добрался до нагревательного элемента. Встал вопрос с питанием. Есть несколько компьютерных БП — возможно-ли использовать такие без переделок? Ведь получается, что сопротивление нихрома для 12V при 180 ваттах будет меньше 1 ома. Не маловато?
Из доступного есть ещё 150-ваттный трансформатор от бесперебойника на 16V. Но это при 220V в сети, а у нас 140-160V. Потому интересно про компьютерные БП — они от 110 стабильно держат 12V.
Можно ли заменить транзистор?
Здравствуйте Александр! Вы сначала определитесь с мощностью вашего фена. Что касается БП от компьютера, то ток каждого из источников обозначен на крышке блока. Если удалить выпрямители и фильтры, то обмотки можно соединять последовательно для получения нужно напряжения. Но, сначала нужно, по возможности, проверить сечение провода обмоток, если вы захотите получить ток больший, расчётного. Или перемотать вторичную обмотку проводом большего сечения, если захотите использовать всю доступную мощность блока питания.
Егор, конечно можно заменить транзистор на любой низкочастотный транзистор подходящей мощности.
В. Как откорректировать температуру
О. на многих моделях от разных фирм есть возможность скорректировать температуру подстроечным резистором, не открывая корпус.
В. Не отключается фен на подставке
О. Проверьте и замените геркон, находящейся в ручке фена. Геркон MKA-14103 и подобные, нормально открытые N\O.
Пример 8858 от ув. kirandy
В. Как регулировать температуру и скорость термофена.
О. В фенах от разных производителей идёт разные платы и управление может отличаться.
Стандартно: нажимая на кнопке Setup, начинают мигать индикаторы, стрелками увеличиваем\уменьшаем температуру.
Нажав четыре раза на Setup, попадаем в меню выбора скорости воздушного потока F, стрелками выбираем нужное значение.
Так же есть модификации, когда сразу стрелками можно менять температуру, а скорость воздушного потока выбирается так же через Setup.
В. Какой вентилятор установлен в фене?
О. В разных версиях производитель может установить разные вентиляторы турбинного типа.
Стандартно их два на 12 и 24 вольт.
Здравствуйте. Речь пойдет о той же паяльной станции за копейки, сегодня буду ее дорабатывать. Иногда появляется необходимость в потоке холодного воздуха, подсушить деталь или плату от спирта, к примеру. До этого использовал всевозможные кулеры, но решил твердо, что надо доработать свою паяльную станцию возможностью холодной продувки! Кстати вот ссылка на обзор паяльной станции
Ну для начала разобрал блок управления и снял плату для изучения схемы. Спирали в самом фене питаются через симистор от сети 220В, управлять нагревателем по цепи 220В не безопасно. Вот управление симистором выполнено по классической схеме через оптопару MC3041. По даташиту на оптопару на 1 ножку приходит 5В, со второй ножки ток управления бежит через резистор 150 Ом на 15 ножку процессора. Что бы прервать нагрев, предположил разрывать цепь управления
А потом подумал, а стоит ли оставлять ножку управления в воздухе? Вдруг статика или еще что. Просто разрезать дорожку не получится, зато поставить в разрез цепи резистор большего сопротивления можно.
Короче нашел дорожку идущую к контролеру к 15 ноге, очистил от лака, вырезал кусочек примерно 0,2-0,3мм, хорошенько залудил очищенную дорожку и впаял первый попавшийся резистор SMD номиналом 10 кОм.
Включил фен для проверки, поток воздуха нормально регулируется, температура не поднимается, значит все работает ?
Для управления режимом холодной и горячей работы установил мелкий выключатель. Провода припаял параллельно к новому резистору. Когда контакты замкнуты ток управления нормальный и включается нагревательный элемент, когда контакты разомкнуты ток проходит через резистор 10 кОм, на нем падает напряжение и ток стремится к практически нулевым значениям.
Раз все работает, можно собирать в корпус. Провода клеем закрепил, на случай непредвиденных обрывов с последующим КЗ. На фото плохо видно, что конкретно сделал на плате. Надеюсь со слов вы поняли куда паяться и что клеить
На фотках показывать как работает продувка нет смысла, поэтому снял коротенькое видео.
Осталось положить под горячий поток термопару и выставить кнопками те же показания, что и на термометре. Через секунд 10-15 после последнего нажатия кнопок фен перейдет в рабочий режим. Нет никакой сложности
Во вторых пока крутил паяло, решил глянуть на схемку. Поиск схемы паяльной станции 858D утомил, очень много похожих схем, по одному принципу все они работают, но все равно отличаются. Нудное, конечно, дело искать схему сравнивая с печатной платой, но все же я ее нашел. На схеме есть пометки, выделенные красным, внимания на них не обращайте. Добавлю схему сюда к статье, что б вы не тратили свое время,.
Читайте также: