что такое термовоздушная паяльная станция

Термовоздушная паяльная станция

Обзор станции и советы по бесконтактной пайке

Рано или поздно перед человеком, занимающимся радиоэлектроникой встаёт вопрос о приобретении термовоздушной паяльной станции.

Данный прибор в основном служит для монтажа и демонтажа миниатюрных радиоэлектронных компонентов. К таким относятся SMD-резисторы и конденсаторы, всевозможные микросхемы в планарных корпусах, миниатюрные разъёмы, вроде microUSB и пр.

Выпаивать поверхностно-монтируемые электронные компоненты обычным паяльником либо невозможно – это приведёт к повреждению компонента, или очень трудоёмко.

Сначала немного теории.

Существует два основных подхода к пайке элементов смонтированных методом поверхностного монтажа (так называемого SMT – Surface Mount Technology). Одним из них является пайка горячим воздухом.

Для пайки разогретым воздухом применяются паяльные станции двух конструкций: турбинные и компрессорные.

В паяльных станциях компрессорного типа воздух нагнетается за счёт диафрагменного компрессора, который встроен в саму станцию.

В турбинных паяльных станциях в рукоятку фена встроен малогабаритный двигатель. На валу двигателя закреплена крыльчатка, которая и осуществляет прокачку воздуха через нагретую спираль. Проходя через спираль, воздух разогревается до нужной температуры.

На видео показано, как можно производить пайку горячим воздухом при монтаже миниатюрных конденсаторов на поверхность печатной платы.

Давайте познакомимся с термовоздушной паяльной станцией на примере модели Quick–858D.

Рассмотрим более подробно, и на наглядном примере, что же такое термовоздушная паяльная станция, и что необходимо знать для работы этим инструментом. Обычно такие приборы ещё называют станция–фен, поскольку она состоит только из термовоздушного фена, предназначенного исключительно для бесконтактной пайки.

Станция для пайки горячим воздухом QUICK-858D

Сама паяльная станция Quick–858D довольно компактна и не занимает много места. На передней панели расположены кнопки для установки требуемой температуры потока воздуха, регулятор скорости потока воздуха и трёхразрядный семисегментный индикатор, на котором отображается заданная температура. Также внизу слева установлена кнопка выключения питания прибора (Power).

Кнопками установки температуры можно задать значение в пределах от 100° до 450°C.

Панель управления паяльной станции

Поскольку у станции Quick–858D температура струи воздуха не зависит от скорости прокачиваемого через нагревательный элемент воздуха, то это удобно в работе. Можно выставить любую скорость потока, не боясь, что температура струи воздуха понизится.

Вместе со станцией идут три съёмных насадки из титанового сплава с разным диаметром сопла. Они имеют кодовые обозначения: A2064, A2127, A2084.

Сменные насадки для термофена

Если есть существенная необходимость в выпайке микросхем в корпусах SOIC, QFP, PLCC, BGA, то есть возможность установки требуемой насадки. Для станции Quick–858D подходят насадки от фирм PACE, HAKKO и LEISTER. К сожалению, сменные насадки имеют довольно высокую стоимость. Они изготавливаются из титанового сплава, который исключает их обгорание. Несмотря на это, в большинстве случаев при работе станцией Quick–858D дополнительных насадок не требуется, вполне хватает тех трёх, что идут в комплекте со станцией.

Также к термовоздушной станции Quick–858D подходят следующие типы насадок:

Дополнительную информацию по станции Quick–858D можно скачать здесь (инструкция и типы сменных насадок, подходящих для этой станции).

В настоящее время в продаже можно обнаружить «клоны» термовоздушной паяльной станции Quick–858D, выпускаемые под другими брендами, например, ELEMENT–858D.

Перед работой нужно выставить скорость потока горячего воздуха. Не старайтесь делать его слишком большим. Чем выше скорость потока воздуха, тем больше вероятность «сдуть» соседние элементы на плате. С другой стороны, чем выше скорость потока воздуха, тем быстрее прогревается место пайки. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо найти некоторый баланс.

Чтобы исключить необратимое повреждение печатной платы применяется станция нижнего подогрева плат. Она равномерно подогревает печатную плату снизу. Благодаря равномерному и медленному прогреву исключается повреждение печатной платы из-за температурных перекосов.

Ещё раз хочу отметить, что применение нижнего подогрева справедливо в случае демонтажа крупных элементов. Для пайки небольших деталей, вроде SMD-резисторов, конденсаторов, малогабаритных микросхем и разъёмов, дополнительных инструментов не потребуется.

Отмечу, что термовоздушная станция не годится для демонтажа/монтажа (перепайки или реболлинга) достаточно габаритных компонентов, например, процессоров и контроллеров с материнских плат от компьютеров и ноутбуков, ремонта видеокарт или замены скалера на майн-плате ЖК-телевизора.

Для этих целей используются достаточно дорогие инфракрасные паяльные станции, которые оснащены нижним подогревом плат. В зависимости от комплектации они могут иметь и термофен.

Ручка-фен термовоздушной паяльной станции турбинного типа

Неподвижный воздух является теплоизолятором, поэтому повышая скорость потока воздуха, мы тем самым увеличиваем теплопередачу нагреваемому элементу и месту пайки.

Стоит учитывать и тот момент, что по пути к печатной плате (и, собственно, электронному компоненту) воздух очень сильно остывает. Поэтому при выпайке микросхем и малогабаритных smd-элементов стоит выставить на приборе температуру на 30°–50°C выше допустимой для данных элементов. Естественно, стоит понимать, что чем большее расстояние от сопла фена до элемента, тем сильнее будет остывать поток воздуха.

Сопло подачи горячего воздуха

Конечно, бесконтактная пайка процесс эмпирический. Каждый конкретный случай требует индивидуального подхода. Успех в работе термовоздушной паяльной станцией достигается в первую очередь опытным путём. Поэтому перед ответственной работой будет не лишним потренироваться в выпайке элементов со старых и ненужных плат. Именно так можно приобрести необходимый опыт.

Несколько советов по работе с термовоздушной станцией.

Следует проявлять аккуратность при выпаивании деталей с пластмассовыми частями. Такие детали, как смд-светодиоды, разъёмы, электролитические конденсаторы, имеют либо полностью пластмассовый корпус, либо его часть. Поэтому, в некоторых случаях, лучшим решением будет предварительная выпайка таких компонентов перед проведением основных работ. После замены компонента в планарном корпусе, можно безопасно впаять ранее выпаянные детали.

Так как температура 250° – 260°C градусов считается критической для большинства SMD-компонентов и микросхем, то температуру потока воздуха стоит выставлять в районе 300° – 350°C. Прибавка в несколько десятков градусов компенсирует падение температуры струи воздуха на пути к поверхности компонента.

Не стоит выставлять слишком большую скорость потока воздуха, особенно выпаивая мелкие детали. Сильный поток воздуха может раздуть соседние мелкие элементы и установить их на места будет проблематично.

В качестве вспомогательного инструмента при выпайке либо монтаже smd-элементов потребуется пинцет и, возможно, держатель плат.

Чтобы ускорить процесс выпайки миниатюрных элементов, например, тех же разъёмов microUSB, можно воспользоваться низкотемпературным сплавом Розе. Предварительно места пайки (контакты, выводы) пропаивают обычным паяльником для контактной пайки с использованием сплава Розе. Благодаря этому, «родной» припой разбавляется низкотемпературным, и его общая температура плавления снижается. После этого элемент выпаивают термовоздушной паяльной станцией.

Температуру на станции можно выставить в районе 150. 250°C. Процесс демонтажа происходит быстрее, так как получившийся припой расплавляется быстрее. Это позволяет избежать перегрева выпаиваемого элемента и исключить повреждение его пластиковых частей. Не менее важно и то, что тем самым мы оберегаем от перегрева соседние элементы и саму печатную плату.

Если у вас термовоздушная станция турбинного типа, то во время работы старайтесь держать фен подальше от мощных магнитов. Дело в том, что вентилятор, который встроен в тыльную часть фена, содержит небольшую плату с микросхемой.

В её состав входит что-то вроде датчика Холла. Если во время работы фена он попадёт в поле действия сильного магнитного поля, то, есть большая вероятность того, что он выйдет из строя.

При этом турбина перестаёт корректно работать (хаотически изменяется скорость вращения, наблюдается непостоянная скорость, турбина не работает вообще).

Неисправность турбины-вентилятора, которая нагнетает воздух, очень опасна тем, что спираль может перегореть из-за чрезмерного нагрева. Именно по этой причине также рекомендуется после работы устанавливать ручку-фен на держатель, прикреплённый к корпусу станции.

В держателе станции встроен постоянный магнит, под действием которого герконовый датчик в ручке-фене срабатывает. При этом нагревательная спираль отключается, а турбина обдувает её до тех пор, пока та не остынет. Если же выключить станцию кнопкой «Power» не дождавшись остывания спирали, то мы рискуем со временем «сжечь» спираль нагревателя.

Надеемся, что этот небольшой рассказ об одном из бесконтактных способов пайки поможет новичкам в радиоэлектронике быстрее освоить такой, без сомнения, интересный прибор, как термовоздушная паяльная станция.

Источник

Как выбрать паяльную станцию для домашнего использования — рейтинг лучших

В настоящее время паяльными станциями пользуются не только профессиональные инженеры, но и обычные любители, которым нравится дома работать с электроникой. Многие новички, которые никогда не пользовались таким прибором, часто сталкиваются с проблемами во время выбора. Чтобы не возникало никаких трудностей, необходимо заранее разобраться с тем, что такое паяльная станция с феном, какую выбрать модель начинающему инженеру и как пользоваться таким инструментом.

Паяльная станция — часто используется для ремонта электроники

Описание

Паяльной станцией называют специализированные оборудование, которое используется для ремонта радиодеталей. С их помощью люди могут заниматься пайкой микросхем, транзисторов и конденсаторов.

Существуют как бюджетные модели, имеющие только контактный паяльник, так и более дорогие специализированные паяльники. Они оснащаются дополнительными инструментами. Чаще всего в продаже на Алиэкспресс и в других интернет-магазинах встречаются станции, оснащенные термофеном. По принципу своей работы данное устройство напоминает строительный фен. Оно разогревает припой за счет циркуляции нагретого воздуха.

Дополнительная информация! Некоторые модели имеют дополнительную подставку с подогревом, использование которой помогает защитить платы от деформаций в процессе пайки.

Устройство и принцип работы

Паяльное оборудование состоит из следующих элементов:

Некоторые модели дополнительно оснащаются термопинцетом, феном и компрессором.

В чем отличия бытового паяльника от паяльной станции

Многих новичков, которые совсем недавно начали заниматься ремонтом электроники в домашних условиях интересует, чем паяльная станция отличается от хорошего бытового паяльника.

Основное отличие данных инструментов заключается в том, что при помощи станций люди могут работать с очень мелкими микросхемами. Также с их помощью можно регулировать температуру нагревания. При использовании обычного паяльника такой возможности не будет.

Паяльная станция и ее основные виды

Прежде чем выбирать паяльники для дальнейшего использования, надо ознакомиться с основными разновидностями таких инструментов.

Контактные паяльные станции

Контактные модели — идеально подойдут для новичков

Довольно часто для ремонта электроники пользуются контактными моделями. Большинство из них используют свинцово-оловянный припой. Однако некоторые паяльники могут работать и без свинца. Выделяют два основных вида контактных устройств:

Дополнительная информация! Такие модели идеально подойдут для новичков, которые раньше не занимались пайкой.

Бесконтактные паяльные станции

В таких устройствах пайка осуществляется при помощи теплового излучения или разогретого воздуха. Бесконтактные модели можно разделить на две категории:

В редких случаях встречаются комбинированные устройства, оснащенные как феном, так и излучателем.

Критерии выбора

Чтобы приобрести качественный паяльник, необходимо ознакомиться с основными критериями выбора.

Нагревательный элемент

Нагревательный элемент — один из главных компонентов паяльной станции

В подобных устройствах чаще всего используются керамические и нихромовые нагреватели. Последние чаще всего устанавливаются в бюджетных моделях. Людям, которые регулярно занимаются ремонтом электроники, не стоит покупать модели с нихромовыми нагревательными элементами. Дело в том, что они не подходят для длительного и постоянного использования.

Важно! Для производственных целей лучше приобрести модель с керамикой. Однако и такой элемент тоже имеет недостатки. Например, он плохо переносит неравномерное нагревание и иногда трескается из-за него.

Комплектация

Фен — должен обязательно быть в комплекте

При выборе паяльника необходимо убедиться в том, что вместе с ним продаются все необходимые комплектные детали. К ним можно отнести:

Если комплектация неполная, лучше отказаться от покупки такого устройства и поискать другую модель.

Мощность

Один из важнейших критериев, на который надо обязательно обращать внимание во время выбора. Чтобы определить подходящую мощность для компрессорного паяльника с феном, надо заранее узнать, для каких именно целей он будет использоваться. Например, если он нужен для ремонта ноутбуков или сотовых телефонов, лучше выбирать модели мощностью не больше 60 Ватт.

Ремонтопригодность

Еще один критерий, о котором не стоит забывать — ремонтопригодность устройства. Дело в том, что у паяльников может сломаться тэн или жало. Поэтому иногда людям приходится заниматься их ремонтом. Однако, чтобы не пришлось ничего ремонтировать, надо изначально купить качественный паяльник, который будет исправно работать без поломок.

Важно! Рекомендуется заранее почитать отзывы покупателей, чтобы определить, насколько качественная та или иная модель паяльника.

ТОП товаров

Перед покупкой надо обязательно ознакомиться с ТОП лучших моделей паяльников для любителей и профессионалов.

Лучшая термовоздушная паяльная станция

Zhongdi ZD-8907 — лучшая термовоздушная модель

Среди любителей электроники особой популярностью пользуется Zhongdi Station ZD-8907. Это достаточно популярная модель, которая отличается хорошим качеством и долговечностью. При аккуратном использовании ZD-8907 прослужит человеку не один десяток лет.

Одно из основных достоинств этого паяльника — компактность. Он не занимает много места на столе, благодаря чему работать с ним очень удобно. Мощность устройства составляет 300 Вт. Это позволяет использовать его для ремонта любой электроники.

Лучшая двухканальная паяльная станция

Людям, которые желают приобрести двухканальный паяльник, следует обратить свое внимание на Element 937D. Это универсальный инструмент, позволяющий работать как с большой электроникой, так и с мелкими микросхемами. Среди преимуществ этой модели можно выделить ее точность нагрева. Погрешность составляет всего 8-10 градусов, что очень мало.

Дополнительная информация! Element 937D оснащается отличным керамическим нагревателем. Это позволяет пользоваться прибором для качественного ремонта мельчайших деталей.

Лучшая керамическая паяльная станция

Зубр 55334 — один из самых качественных керамических паяльников

Среди лучших устройств с керамическим нагревателем можно выделать Зубр 55334. Это бюджетная модель, которая доступна каждому любителю электроники. Аппарат универсален и подойдет как любителям, так и профессионалам.

Устройство оснащено небольшим экраном, на котором отображается температура нагрева. Зубр 55334 нагревается до 550 °С, погрешность составляет 10 градусов. Из-за этого некоторые радиолюбители редко используют его для ремонта чувствительных элементов.

Лучшая индукционная паяльная станция

Лучшим индукционным аппаратом считается Quicko 202. Этот паяльник подойдет для качественного спаивания и выпаивания микросхем. Устройство оснащено регулятором температуры и специальной системой, которая защищает от перенапряжения и перегревов.

Quicko 202 идеально подходит для работы с чувствительными элементами, так как его температурная погрешность составляет всего два градуса. Главный недостаток паяльника — высокая стоимость.

Лучшая цифровая паяльная станция

Если нужна цифровая станция, необходимо обратить внимание на Yihua 992D. Эта модель отличается от других паяльников стабильностью температуры и практически мгновенным нагревом. Корпус станции изготовлен из высококачественного пластика.

Прибор оснащен встроенным компьютером и небольшим дисплеем, где отображена информация о температуре.

Рейтинг паяльных станций с феном

Lukey 868 — одна из лучших моделей как для новичков, так и для профессионалов

Перед тем как выбрать паяльную станцию, нужно ознакомиться с рейтингом лучших аппаратов с феном:

Паяльная станция — прибор, который должен быть у каждого любителя электроники. Люди, которые решили приобрести себе такой паяльник, должны заранее ознакомиться со всеми нюансами выбора устройства. Только так удастся купить действительно качественный паяльник.

Источник

Термовоздушная паяльная станция

Для установки и демонтажа электронных компонентов, соединения проводников и решения других практических задач применяют высокотемпературный нагрев. Термовоздушная паяльная станция хорошо приспособлена для качественного выполнения рабочих операций. После ознакомления с техническими особенностями несложно подобрать оборудование, соответствующее определенным потребностям. Данная публикация поможет принять правильное решение при покупке, предотвратить ошибки в процессе эксплуатации.

Принцип работы и характеристики

По общему виду на картинке несложно понять основные принципы функционирования техники данной категории. Для нагрева рабочей зоны в данном случае применяют бесконтактный метод. В этой модели температуру воздуха поднимают нагревательным элементом. Он установлен в отдельном корпусе вместе с другими функциональными компонентами:

Нагретый воздух по гибкому шлангу подают на паяльник. Для регулировки ширины выходной струи применяют специализированные насадки.

Главным преимуществом такого конструкторского решения является свободный доступ раскаленного воздуха в труднодоступные места на печатных платах. С помощью этого аппарата можно обеспечить равномерный нагрев большого количества ножек микросхем для быстрого демонтажа. Дополнительным преимуществом является достаточно точный контроль температурных режимов, что предотвращает повреждение электронных компонентов.

Вместо отдельного компрессора также используют конструкцию с встроенным в рукоятку вентилятором. Его устанавливают в комбинации с нагревательной спиралью. Изделие по принципу действия напоминает обычный фен. В данном случае используются более точные настройки, по сравнению с бытовыми и строительными модификациями.

Типичные параметры типового воздушного паяльника:

Принцип управления нагревом

Современный воздушный паяльник оснащают микропроцессорным управлением. Температурные датчики устанавливают в протоке, около выходного отверстия. Однако эти компоненты находятся на определенном расстоянии от зоны нагрева, поэтому следует учитывать косвенность метода измерений. Для коррекции в некоторых моделях предусмотрены специальные регулировки.

К сведению. Реальные условия (низкая температура, сильный сквозняк) способны оказать значительное влияние на температурный режим.

Система регулировки

Для установки оптимального режима работы изменяют скорость потока и мощность потребления. В некоторых моделях регулятор нагрева сопряжен с индикатором температуры. Пользователю нужно только выставить необходимое значение. Заданный уровень поддерживается электроникой. Он сохраняется в памяти устройства, поэтому выставляется автоматически при последующем включении в сеть.

Система безопасности

Чтобы исключить лишние действия, продлить срок службы и повысить уровень безопасности, применяют достаточно простое инженерное решение. В рукоятку фена встраивают геркон, в подставку – магнит. При размещении на этой опоре разрывается токопроводящая цепь, отключаются нагнетание воздуха и нагрев.

Современные модели оснащают плавным выключателем питающего напряжения. Это продлевает срок службы нагревательного элемента. Как правило, в систему управления добавляют автоматическое отключение при повышении температуры выше максимального расчетного уровня.

Область применения

Термовоздушная станция подходит не только для демонтажа и пайки электронных компонентов. С помощью бесконтактного нагревателя:

Обзор станции и советы по бесконтактной пайке

Модель с отдельным компрессором соединяется толстым шлангом, который создает определенные неудобства при выполнении особо точных рабочих операций. В паяльнике с вентилятором обозначенная проблема отсутствует. Однако встроенные компоненты значительно увеличивают вес конструкции.

На этом снимке представлена комбинированная станция. Кроме фена, здесь имеется классический паяльник. Этот набор пригодится для качественного воспроизведения сложных технологий. В частности, термовоздушным блоком подогревают отдельные участки для ускорения пайки. В расширенной комплектации добавляют устройства для отсасывания дыма, припоя.

Рекомендации по сборке самодельной паяльной станции с феном

Самоделки создавать проще на основе подходящей готовой конструкции. Доступная «заготовка» – строительный фен. Главным недостатком такого устройства является избыточная мощность. Сильный поток нагретого воздуха затрудняет аккуратный демонтаж.

Для изготовления из отдельных компонентов надо найти подходящий компактный вентилятор. Нагреватель можно создать из нихромовой проволоки, намотанной на жаропрочной основе. Материал для сопла и насадок выбирают с учетом достаточной устойчивости к высоким температурам. Если выбран вариант с компрессором в отдельном корпусе, пригодится шланг с толстыми стенками (улучшенными термоизоляционными характеристиками).

Правила пользования и техника безопасности

В следующем перечне приведены стандартные рекомендации производителей:

К сведению. Срок службы паяльника можно продлить, если пользоваться минимальной температурой нагрева и максимальными оборотами вентилятора (компрессора).

В процессе эксплуатации следует соблюдать правильную последовательность действий при смене насадок. Такие процедуры выполняют только после снижения температуры до безопасного уровня. Если обнаружены неисправности, оборудование немедленно отключают от сети 220 V. Самостоятельный ремонт не следует делать без соответствующей квалификации. При необходимости обращаются к опытным специалистам диагностики и замены вышедших из строя деталей.

Видео

Источник