Расчёт обмотки
Ремонт паяльника в большинстве случае сводится к процедуре, позволяющей перемотать сгоревшую обмотку из нихрома
При её замене важно правильно подобрать толщину и диаметр нихромовой проволоки, а также количество витков в спирали, определяющее выделяемую тепловую мощность
При расчёте и выборе требуемого диаметра проволоки исходят из величины сопротивления нагревательной обмотки паяльника, которое, в свою очередь, определяется его рабочей мощностью (напряжением питания).
Для определения исходного показателя (сопротивления обмотки) используются специальные таблицы.
Возможные причины поломки
Обрыв в проводке
Обрыв электрической сети – самая распространённая причина поломки устройства. Если неисправность идёт в электрическом шнуре, то исправить ситуацию можно самостоятельно. Достаточно заменить шнур или вилку в зависимости от того, в какой части произошёл обрыв в проводке.
Если рвётся нихромовая обмотка, то ремонт выполняется более сложными этапами, но тоже возможно устранить самостоятельно. Для определения обрыва и починки обмотки используют специальное приспособление, называемое мультиметром. Его применение зависит от мощности, которая указывается на корпусе паяльника или в паспорте.
Фиксирующие кольца раздвигаются, снимается защитный корпус обмотки паяльника. Кожух для защиты выполняется в двух видах:
- На штырь с обмоткой прицепляется металлическая трубка, которая упирается в ручку и крепится зажимным кольцом в том месте, где расположено жало.
- Защитный корпус — это две продольные половинки трубки, края которых заметно уменьшаются в диаметре. Две составные части фиксируются зажимными кольцами.
Совет
Чтобы изолировать края обмотки, нужны асбестовые прокладки, термостойкая стеклоткань или слюдяные трубки (пластины).
Перегорание
Область сгибания при работе паяльника — самая уязвимая для перегорания деталей. Там, где провод входит в сам паяльник, и нужно заниматься ремонтом. Разобрав инструмент, нужно прозвонить провода, идущие от вилки, а затем отрезать небольшой кусок (не более 15 см) со стороны входа в паяльник. Если контакта не будет и при этом действии, то кусок отрезают со стороны вилки.
Во многих случаях не удаётся самостоятельно заделать перегоревшую деталь и возобновить контакт. В данном случае нужно заменить провод новым, проделав все выше описанные действия. Если внутри паяльника сгорает сам нагревательный инструмент, то это намного сложнее, но возможно устранить. Ремонтируют одним из способов:
- Перематывают нагревательную спираль, если паяльник был рассчитан на мощность не более 36 вольт. Напряжение питания 220 вольт задачу усложняет. На основание нагревателя наматывается тонкий длинный провод. Вилки при этом не должны иметь прямого соприкосновения.
- Меняют весь сгоревший нагревательный элемент, который фиксируют одним винтиком, самым коротким по длине. Жало же фиксируется винтом подлинне́е.
Предлагаем посмотреть видео о том, как отремонтировать сгоревший паяльник:
Плохие контакты
Во многих случаях при плохом контакте нужно проверить подачу напряжения в электросети. Если же мощность электрического тока соответствует норме, то причиной плохого контакта может стать следующее:
Неправильное положение жала. Достаточно ввести его чуть поглубже внутрь корпуса и зафиксировать. Если стержень окажется коротким, то заменить его на подходящий.
Окалина на жале. Снимается простой наждачной бумагой или надфилем. Разогретое жало опускают в канифоль и растирают кончик на оплётке с припоем. Когда на кончике образуется тонкий и ровный слой припоя, окалина полностью удалена
ВниманиеПроцедуру снятия окалины с жала производят на протяжении всей работы паяльника по мере почернения кончика жала.
Припой с высоким содержанием свинца. Необходимо подобрать мощность инструмента, чтобы избежать излишнего выделения свинца.
Неправильная заточка конца жала паяльника
Нужно заточить его в виде овального скоса. Такая форма обеспечит эффективную отдачу тепла.
Изготовление ручки
Ручка паяльника
выстругана ножом из деревянного бруска без использования станков. Но сначала в бруске было просверлено отверстие. Если же сначала выстругать цилиндр, а потом сверлить в нём отверстие, то без использования станка будет очень непросто получить отверстие строго по центру. Гораздо проще сначала просверлить, а затем ровно обстругать заготовку вокруг уже имеющегося отверстия. Готовая ручка обработана наждачной бумагой.
Диаметр отверстия в ручке со стороны соединения с корпусом несколько увеличен на некоторую глубину. Это сделано для того, чтобы реальный контакт металлического корпуса (несущего нежелательный тепловой поток от нагревателя) с ручкой происходил немного глубже внутри ручки. Таким образом при сохранении небольшого расстояния от жала до ручки
уменьшаетсянагрев ручки .
Определение места разрыва
Справиться с этой задачей хорошо помогает мультиметр. Это доступный инструмент, его можно приобрести в любом магазине электроники. Перед использованием устройство требует подготовки:
- Переключить его в режим проверки электропроводности (как правило, он обозначен значком “) ) ) ” или другим похожим).
- Черный щуп нужно подсоединить к разъему с обозначением “СОМ”, а красный к разъему с обозначением “мА” или “) ) ) ”.
До того как починить наушники без паяльника, нужно провести проверку. Если разрыв отсутствует, то мультиметр выдаст звуковой сигнал. Проверка выполняется в такой последовательности:
- Сделать надрезы возле штекера и самого наушника, изоляцию с провода нужно убрать.
- Щупы подсоединить к подготовленным проводам.
- Если слышен звук, то с самим проводом все хорошо, а устройство не работает либо из-за штекера, либо из-за самого динамика. Если сигнала нет, постепенно проверяя провода, нужно определить место разрыва.
Устройство паяльника
Электропаяльник считается надежным устройством и при соблюдении правил эксплуатации служит исправно долгие годы – у некоторых мастеров в рабочем состоянии сохранились инструменты еще советского периода. Например, в те времена был популярен молотковый медный жаровой паяльник, какими сейчас уже вряд ли кто пользуется.
Чтобы знать, как устранить в электропаяльнике неисправности, следует ознакомиться с устройством его работы. Главными компонентами этого электрического ручного инструмента являются:
- медный стержень;
- элемент нагрева;
- рабочая часть в виде жала;
- держатель паяльника;
- шнур электропитания.
Стержень электропаяльника выполнен из медного сплава, этот металл быстро разогревается под действием встроенного в прибор электронагревателя, состоящего из нихромовой спирали. Иногда вместо нихрома в качестве нагревателя применяется керамический токопроводящий элемент. Мощность электропаяльника зависит от диаметра нихромовой проволоки нагревателя – чем этот диаметр больше, тем, соответственно, выше рабочая мощность электроприбора.
Стержень в электропаяльнике разогревается до такой температуры, которая требуется, чтобы расплавить состав припоя. Поверхность стержня, состоящего из меди, обладает высокой степенью теплопроводности, таким образом, нагреватель отдает свое тепло, которое переходит на рабочее жало паяльника. Жало имеет вид длинного стержня, сплюснутого на конце или заостренного.
Медный стержень электроинструмента располагается в металлическом кожухе в виде трубки. Чтобы обеспечить его изоляцию и разделить с нагревательным элементом, применяется изоляционный материал, который фиксируется на стыке стержня и нихромовой проволоки. В качестве электроизоляции в электропаяльнике используется слюда или стеклоткань. Именно поверх этого изоляционного материала и выполняется намотка нихромовой проволоки.
Электропаяльник снабжен специальным держателем, внутри которого расположен канал, где протянут шнур электропитания. Этот провод подает электрический ток на нагревательный элемент. Материалом держателя может быть как термостойкая пластмасса, так и древесина.
Переделка модели на 60 Ватт
Классическая модель китайского производства имеет мощность 60 Ватт и рассчитана на работу от стандартной бытовой сети 220 Вольт. В комплект поставки входит очень неудобный в обращении переходник под вилку с плоскими контактными ножками (он всё время «застревает» в углублении розеток).
Поэтому многие пользователи доработку этой модели начинают именно со смены сетевого шнура (или хотя бы его конечной части). После перехода на вилку российского стандарта работать с таким паяльником становится намного удобнее.
Очень много нареканий в адрес этой модели вызывает жало, которое совсем не подходит для демонтажных работ. Его покрытый защитным составом кончик очень долго греется, а встроенный в паяльник датчик реагирует не на температуру, а на время и постоянно отключает прибор. Из-за этого при пайке особо сложных мест, требующих хорошего прогревания поверхностей, приходится поднимать температуру с некоторым запасом.
Тем не менее, такой паяльник часто перегревается и нередко отключается. Вследствие этого многие мастера сразу же после покупки заменяют «родное» жало на любое другое, имеющееся у них в запасе. При изучении отзывов покупателей нередко встречаются жалобы на плохое качество контакта в месте подсоединения сетевого шнура к нагревательному элементу. В связи с этим его желательно заменить стазу же после приобретения.
О мощности
По этой технической характеристике определяют функциональность паяльника. Например, для использования в быту для работы с проводами достаточно будет мощности в 30 Вт. Такими паяльниками преимущественно пользуются радиолюбители. Устройствами с мощностью до 60 Вт работают профессиональные монтеры. Такими приборами удобно спаивать провода и кабели различных диаметров. Паяльниками более 60 Вт пользуются в автомобильных мастерских. Эти паяльники подойдут для лужения больших металлоизделий. Примечательно, что чем выше показатель мощности, тем габаритнее и тяжелее сам прибор. С увеличением мощности возрастает и размер его наконечника (жала). Таким образом, паяльник с большей мощностью будет лучше прогревать участок пайки. Что делать, если сломался электрический паяльник? Как починить прибор?
Устройство паяльника
Паяльник представляет собой стержень из красной меди, который нагревается спиралью из нихрома до температуры плавления припоя. Стержень паяльника делается из меди благодаря высокой ее теплопроводности. Ведь при пайке нужно быстро передать жалу паяльника от нагревательного элемента тепло. Конец стержня имеет клиновидную форму, является рабочей частью паяльника и называется жалом. Стержень вставляется в стальную трубку, обернутую слюдой или стеклотканью. На слюду намотана нихромовая проволока, которая служит нагревательным элементом.
Поверх нихрома намотан слой слюды или асбеста, служащий для снижения потерь тепла и электрической изоляции спирали из нихрома от металлического корпуса паяльника.
Концы нихромовой спирали соединены с медными проводниками электрического шнура с вилкой на конце. Для обеспечения надежности этого соединения концы нихромовой спирали согнуты и сложены вдвое, что снижает нагрев в месте соединения с медным проводом. В дополнение соединение обжато металлической пластинкой, лучше всего обжим делать из алюминиевой пластины, которая имеет высокую теплопроводность и будет эффективнее отводить тепло от места соединения. Для электрической изоляции на место соединения надевают трубки из термостойкого изоляционного материала, стеклоткани или слюды.
Медный стержень и нихромовая спираль закрывается металлическим корпусом, состоящим из двух половинок или сплошной трубки, как на фотографии. Корпус паяльника на трубке фиксируется накидными колечками. На трубку, для защиты руки человека от ожога, насаживается ручка из плохо провидящего тепло материала, дерева или термостойкой пластмассы.
При вставлении вилки паяльника в розетку электрический ток поступает на нихромовый нагревательный элемент, который нагревается и передает тепло медному стержню. Паяльник готов к пайке.
Маломощные транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, микросхемы и тонкие провода паяют паяльником мощностью 12 Вт. Паяльники 40 и 60 Вт служат для пайки мощных и крупногабаритных радиодеталей, толстых проводов и небольших деталей. Для пайки крупных деталей, например, теплообменников газовой колонки, потребуется уже паяльник мощностью сто и более Вт.
Основные детали
Для того чтобы качественно и быстро отремонтировать электрический паяльник своими руками, прежде всего, необходимо ознакомиться с его конструкцией, в состав которой входят следующие узлы:
- электронагревательный элемент, размещённый на трубчатом основании из слюды или стеклоткани и изготовленный в виде витой спиралевидной обмотки;
- ручка-держатель с отверстиями под трубчатое основание и электрический шнур;
- рабочий наконечник, вставляемый с другого конца слюдяной трубки.
Поверх нихромовой проволоки делается ещё один защитный слой из слюды или асбеста, обеспечивающий снижение тепловых потерь и изолирующий спираль от металлических частей корпуса.
Концы обмотки сложены вдвое и соединены на пайку с медными проводниками электрошнура с вилкой на ответном конце. Для того чтобы они не могли случайно порваться – эти места усилены обжатыми под давлением алюминиевыми пластинками, отводящими излишки тепла от контактной зоны.
Для лучшей изоляции на участки соединения проводов надеваются специальные трубки (керамические или же из стеклоткани или слюды).
Wavin ekoplastik
Паяльник был от чешской компании Wavin ekoplastik, модель RSP 2a Pm. Справедливости ради нужно сказать, что паяльник интенсивно отработал уже не один год. И по словам владельца, является очень удобным для выполнения монтажных работ. Но рано или поздно всё выходит из строя и требует ремонта.
Итак, что там снаружи и внутри? Регулировка температуры паяльника реализована на микроконтроллере управлении. Работает связка- Датчик температуры, микроконтроллер, тиристорный ключ. Попутно реализована функция таймера, помогающая точно отсчитывать время нагрева полипропиленовых деталей в зависимости от их диаметров. Панель управления выглядит так.
Панель управления паяльника Wavin ekoplastik
А внутри это выглядит вот так: Не буду описывать процесс разборки, думаю это лишнее в данном случае, перейдём сразу к делу.
Плата управления паяльника
Если паяльник не нагревается, то для начала нужно выяснить в чём дело, в плате управления или дальше, в тэне? Для этого, соблюдая меры предосторожности, включаем паяльник в сеть и измеряем напряжение на выходе схемы управления. Проверяем наличие напряжения, помня о мерах предосторожности
Проверяем наличие напряжения, помня о мерах предосторожности
Конечно, нет необходимости ждать полного нагрева и отключения при разобранном паяльнике
Это важно лишь в случае более полной проверки работоспособности электроники
А пока просто выясняем причину, плата или тэн? Почему не греет? В моём случае напряжение было. И причина недостаточного нагрева была не в ошибке электроники.
Напомню, что в моём случае паяльник грелся, но никак не хотел набирать нужную температуру. Индикатор нагрева постоянно светился, а должно быт так: Период нагрева -Красный индикатор светится. Температура набрана — Красный индикатор мигает и затем полностью гаснет, до следующего подогрева.
Понятно, что причина кроется в цепях тэна и довольно быстро стало понятно в чём именно. Для этого пришлось ещё немного разобрать, нужно добраться под защитную решётку нагревателя. Теперь это выглядит вот так. А что там интересного?
Термопредохранитель открученный от тэна
Частые причины поломок и способы их устранения
Прежде чем разбираться, как починить паяльник, стоит понять, что привело к его поломке. Одной из самых распространенных причин является обрыв электрической сети. На участке схемы может произойти разрыв, что приведет к утрате возможности разогрева инструмент. Проще всего, если разрыв цепи произошел на шнуре питания. Он больше всего подвержен деформации и не исключено, что рано или поздно провод переломится. В таком случае легче заменить полностью шнур, чем искать место разлома.
Обрыв нихромовой обмотки уже потребует более сложных процедур, хотя и это вполне возможно осуществить самостоятельно. Для начала нужно найти место обрыва. Это можно сделать при помощи мультиметра, но придется разобрать паяльник. Здесь учитывается сопротивление обмотке, зависящее от мощности инструмента. Его можно посмотреть на корпусе изделия.
Причины, почему перегорает спираль у паяльника, могут крыться следующем:
- слишком высокий нагрев инструмента;
- скачки напряжения, которые приводят к повышению температуры;
- длительная беспрерывная работа, повышающая температуру паяльника;
- брак обмотки, когда на проводе есть проблемные места, выходящие из строя в первую очередь;
- наличие скруток, повышающих сопротивление в конкретном месте.
Пошаговая инструкция
Самостоятельное изготовление или ремонт нагревательных приборов проводится с учетом расчета сопротивления нагревательного элемента или обмотки. Знание величин напряжения и сопротивления электроприбора позволяет вычислить его мощность, которую он потребляет. Сопротивление в обмотке паяльника мощностью в 60 Вт, питающегося от сети 36 В, должно достигать 22 Ом. Правильный подбор мощности и напряжения помогает избежать поломки и необходимости ремонта рассматриваемого устройства.
Схемы регуляторов температуры «жала» паяльника.
Затем требуется подобрать диаметр проволоки из нихрома, сопоставимый с размерами обмотки. Обмотку спирали с сопротивлением 806 Ом выполняют с помощью 5, 75 м проволоки диаметром в 0,1 мм (величина сопротивления делится на 140) или 25,4 м проволоки — в 0,2 мм. Витки необходимо укладывать вплотную. Поверхность проволоки из нихрома будет окисляться при накаливании, создавая изолирующую поверхность. Намотанный слой, не помещающийся в первый ряд, покрывают слюдой. Наматывают второй ряд. Качественная сборка позволяет длительное время эксплуатировать инструмент без поломок и ремонта.
Тепло- и электроизоляцию в обмотке обеспечивает покрытие из стеклоткани, слюды или асбеста. Преимущество асбеста перед иными составами заключается в том, что его можно размачивать водой, создавая требуемую форму, а после высыхания материал обладает достаточно высокой прочностью.
Восстановить его работоспособность помогает несложный ремонт. Чтобы отремонтировать паяльник, потребуются следующие инструменты:
- пассатижи;
- острый нож;
- сопротивление керамическое «ПЭВ-10»;
- нить асбестовая.
Ремонт электрического паяльника проводится в несколько этапов. Предварительно подготавливается керамический резистор 1-1,5 Ом. В его центральной части расположено отверстие, которое позволяет пропустить стержень паяльника без дополнительного подгона.
Затем неисправный нагревательный элемент удаляется. В образовавшееся гнездо помещается подготовленный керамический резистор. Следующий этап заключается в подведении проводов электропитания к резистору. Для этого рекомендуется использовать каналы в ручке устройства. Провода требуется уложить так, чтобы они не соприкасались с корпусом, а выводы — изолировать асбестовой нитью. По завершении ремонтных работ потребуется собрать составные элементы паяльника в обратной последовательности. Чтобы самостоятельно отремонтировать паяльник, потребуется его схема.
Электрический паяльник – это ручной инструмент, предназначенный для скрепления между собой деталей посредством мягких припоев , путем разогрева припоя до жидкого состояния и заполнения ним зазора между спаиваемыми деталями.
Как видите на чертеже электрическая схема паяльника очень простая, и состоит всего из трех элементов: вилки, гибкого электропровода и нихромовой спирали.
Как видно из схемы, в паяльнике отсутствует возможность регулировки температуры нагрева жала. И даже, если мощность паяльника выбрана правильно, то все равно не факт, что температура жала будет требуемой для пайки, так как длина жала со временем уменьшается за счет постоянной его заправки, припои тоже имеют разные температуры плавления. Поэтому для поддержания оптимальной температуры жала паяльника приходится подключать его через тиристорные регуляторы мощности с ручной регулировкой и автоматическим поддержанием заданной температуры жала паяльника.
Как проверить паяльник мультиметром
Купил по дешевке паяльник от станции. На конце 6-ногий разъем типа PS/2. Нагреватель в виде белой керамической трубки. На ней написано 24V 50W TAIWAN. На самом паяльнике никаких надписей нет. При мне его подрубили к станции для проверки — он греется, станция кажет температуру . Вопрос в том, как его подключать. А более конкретно — чем и как там измеряется температура. Сопротивления между контактами: 1-2 — около 1,5 Ом (на пределе погрешности мультиметра) 3-4 — около 1,5 Ом 5-6 — 17 Ом.
Корпус ни к чему не присоединен.
Я так понял, что 5-6 — это нагреватель. Контакты 1234 как-то связаны с измерением температуры. На как? Наверное, там термопара, а между двумя другими контактами что-то типа компенсации холодного спая?
Так, я слил пару датащитов на станции + раскрутил паяльник и вынул платку с нагревателем. Из всего этого выяснилось: 1 — термопара + 2 — термопара — 3-4 — замкнуто в разъеме 5-6 — нагреватель Корпус разъема соединен с корпусом паяльника, только контакта там не было из-за деффекта отливки корпуса, который я быстро исправил. Замыкание 3-4 нужно, по всей видимости, для обнаружения подключенности паяльника. Кроме того, в термофенах эти контакты подключены к кнопке. Видимо, разъем универсальный.
Остается выяснить, что делать с термопарой.
Схема Luckey из аналоговых деталек, развлекла Так как к нам на р-рынок завезли ATMega48, у которых замечен АЦП с дифференциальными входами и усилением 200х, то есть естественное желание замутить на нем. Туда же приткнуть светодиодный индикатор. Можно сделать на 2 канала, чтоб было круто БП импульсный. Но есть подозрения, что полезут помехи. Какое напряжение у термопары?
Добавление от 16.12.2006 23:10:
Немного попутал. 200х — это у меги 16.
«Но есть подозрения, что полезут помехи. Какое напряжение у термопары?» Я когдато делал схему для паяльника на двух операционниках(сдвоенный LM358). Один усилитель, второй компаратор. Помехи не полезут. У термопары изменение сигнала лежит в полосе от нуля до 5 герц
Главное обратить внимание на разводку земли. Ток бегущий в паялнико по земле может вызвать наводку сравнимую с несколькими десятками градусов
Так как чуствительность термопары где-то 7..10 микровольт.
LM358 довольно паршивий для такого применения. Нужно что нибудь с малым дрейфом.
misyachniyLM358 довольно паршивий для такого применения. На старой работе для термопар ХК и ХА использовали AD8552.
Вот в таком включении:
Я с помощью АЦП определял напряжение с термопар, вносил поправку на холодный спай, а затем значения температур высчитывал по полиномам, приведенным в ГОСТ Р 8.585-2001.
К сообщению приложены файлы: 1.png, 479×252, 2Кb
Я вычитал в статье, что некая «K-type thermocouple» дает 40,6 мкD на градус. Таким образом получается, что для температуры 400 градусов с нее пойдет 16 мВ? Тогда можно попытаться задействовать встроенное усиление 200х.
Dismon
Спасибо за схему. Буду держать в уме.
ROC
Мне надо результат. У нас не продают дешевых станций. С «циферками» стоит $100. В принципе термипо, если бы она качественно паяла. Но конструкции паяльников везде одинаковы — сменное жало в виде колпочка и керамическая трубка нагревателя внутри. Термосопротивление получается очень большим, поэтому ни о какой стабилизации температуры ресь не идет вообще. Соответственно, отваливать $100 за такие поделки я не стану. Вот если б там нагреватель был прямо на жало прилеплен (с электрическим и тепловым контактом) и одновременно использовался как датчик температуры, то я бы купил.
Sergey_G.Но конструкции паяльников везде одинаковы — сменное жало в виде колпочка и керамическая трубка нагревателя внутри. Уже не все, сейчас выбираю паяльную станцию, на многих, заточенных под бессвинцовку, жало и нагреватель представляют собой одно целое, соотв и стоят по разному.
Angeloи сек. через 10 подаём за 10 секунд температура убежит оооочень далеко, на моем домашнем паяльнике, отечественного производства, за это время температура раза 3 точно корректируется.
AngeloИнтересно, а какая получиться точность измерения навскидку, если взять обычный паяльник, и в качестве датчика использовать нагреватель, то есть на момент измерения, отключаем силовой ток, и сек. через 10 подаём маленький измерительный, т.е. нагреватель включается в резистивный делитель. Никакая. Сколько я не измерял, только у одного китайского сетевого паяльника ТКС спирали оказался достаточно большим. Другой вопрос, если перемотать его нужной проволокой, сделав заодно на 24 В.
Зачем сетевого. обычного нашего, уже готового 12. 24В, их полно и цена 100руб. Ещё есть какой то керамический нагреватель, он подороже, но может того стоит?, как у него с ТКС. А маленький ТКС на ОУ усилить никак.
