Как сделать паяльник своими руками в домашних условиях

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.

Пролог

Это ещё одна конструкция, которую вряд ли кто-либо повторит. Однако технические решения, использованные в ней, могут заинтересовать самодельщика-радиолюбителя.

Для ремонта современной фотокамеры мне понадобился малогабаритный паяльник. У нас в продаже можно найти пальники и целые паяльные станции, но у всех этих паяльников довольно большое расстояние от края ручки до конца жала, да и миниатюрными их можно назвать только с большой натяжкой. Всё это снижает точность позиционирования жала при мелких работах. А хотелось бы пользоваться паяльником, как обычной авторучкой, тем более, что физические размеры радиодеталей из года в год только уменьшаются.

Толчком к изготовлению паяльника своими руками послужила конструкция, рождённая нашим форумчанином>>> Нагревательным элементом в его паяльнике служит резистор типа МЛТ.

Идея мне понравилась, хотя я и обнаружил в ней мелкие недостатки, такие как несменное жало и отсутствие, либо гальванической развязки с блоком питания, либо заземления, в зависимости от диаметра отверстия в передней чашке резистора МЛТ. В общем, в своём проекте я попытался избавиться от всех известных мне недостатков подобных конструкций.

Способ №1: Из ПЭВ резистора

Для такого паяльника вам понадобится старый резистор в керамической изоляции, который будет использоваться в качестве нагревательного элемента. Можно использовать резистор из старого электрооборудования, требуемые параметры рассчитываются по формуле: P = U 2 /R,

Где P – мощность паяльника;

U – питающее напряжение;

R – омическое сопротивление резистора.

Такой самодельный паяльник рассчитан на работу от низкого напряжения в 12 или 24 В, что следует учитывать при расчете мощности устройства. Благодаря чему его можно запитать как от понижающего блока питания, так и от автомобильного аккумулятора. При необходимости, вы можете подобрать резистор и под напряжение питания сети 220 В, но в данном примере мы рассмотрим низковольтный вариант.

Помимо ПЭВ резистора для изготовления вам понадобятся кусочки текстолита, гетинакса или сухой древесины для изолирующей рукоятки, главное, чтобы они выдерживали высокие температуры. Два медных стержня различного диаметра для изготовления теплоприемника и паяльного жала. Соединительные провода или заводской блок питания на 12В. Также вам пригодятся элементы для фиксации, напильник, электролобзик, сверло, метчик, дрель.

Процесс изготовления паяльника состоит из таких этапов:

• Для токоприемника выбирается медный стержень, который должен плотно входить во внутреннее отверстие резистора. От плотности будет зависеть качество теплопередачи от нагревателя к жалу паяльника.

  Рис. 1: плотно входит в отверстие

• Для жала подбирается медный прут или проволока меньшего диаметра. Заточите край прута для получения нужной формы, наиболее удобным для новичков считается форма плоской отвертки.
• Просверлите с обеих сторон отверстия и нарежьте в них метчиком резьбу – одно под фиксирующий болт с шайбой, второе под медный наконечник.
• Вставьте теплоприемник в резистор и замерьте глубину залегания, поставьте отметку на поверхности. По отметке сделайте радиальный паз при помощи напильника – в него будет вставляться стопорное кольцо, которое можно сделать из пружинки или шайбы.
• На одном конце медной проволоки для жала паяльника нарежьте резьбу и вкрутите ее в теплоприемник.

  Рис. 2: вкрутите в теплоприемник

• Соберите всю конструкцию вместе, зафиксируйте оба медных прутка при помощи резьбовых соединений и стопорного кольца.
• Зачистьте концы блока питания от изоляции, если необходимо, удалите и штекер он больше не понадобиться.
• Закрепите концы медных проводов от блока питания на контактах резистора. Для этого используйте болтовое соединение, обязательно плотно зажимайте гайки, чтобы получить хороший контакт.
• При помощи лобзика выпилите из старой платы рукоятку, в данном примере она будет состоять из двух половинок, между которыми расположен электрический шнур. Также в ней можно пропилить борозду под провода

  Рис. 3: поместите шнур питания в рукоятку

• Соберите рукоятку – закрепите половинки при помощи болтов или заклепок.

Аккумуляторный паяльник готов, его можно использовать для пайки микросхем, электрических контактов автомобильной проводки и т.д. Если под рукой нет керамического резистора, можно изготовить паяльник из нихромовой проволоки.

Индукционные

Не надо путать индукционный паяльник с импульсным — во многих источниках допущена эта ошибка, так некорректно называют, например, самоделки из резисторов, на основе трансформаторов.

У индукционного нагрева принцип иной — ток поступает на катушку с витками проволоки, возникают электромагнитные поля, вихревые потоки (токи Фуко). Происходит трансформация электромагнитного поля в тепло. Это явление используется в особой разновидности водонагревателей (ВИНы), в микроволновках, а также в металлургии.

Недостаточно лишь намотать витки меди на кожух с жалом и включить в сеть питания — этот нюанс упускается во многих источниках. Подключать надо к инвертору — к устройству-модификатору переменного тока.

Самодельный инвертор собирается в корпус, который можно расположить отдельно (на кабеле питания) или одновременно использовать как ручку для паяльника. На всем известной китайской торговой площадке продаются такие комплекты или готовые сборки. Жало вставляется не в кожух, обмотанный нихромовой нитью, а внутрь витков, причем стеклоткань можно не применять.

Особенность:

• бесконтактный нагрев, то есть витки катушки могут и не касаться жала, которое накаляется до красного за несколько секунд;
• интенсивность нагрева чрезвычайно высокая: так плавят металлы даже в бытовых условиях, поэтому надо подобрать толстую ручку.

Сборка

Принцип элементарный: собирается стандартный корпус паяльника, только без стекловолоконной ткани, нихромовой нити. Голое жало или кожух с ним помещается внутрь индукционной катушки. Пользователь уже смотрит сам, как разместить последний элемент компактно на ручке: это возможно, так как медь пластичная, а балласт небольшой.

Можно было бы взять инвертор от сварочного аппарата, но он слишком сильный. Если же такое маломощное устройство есть или создано самостоятельно, то процесс предельно прост:

1. Собирается нагревательная часть: ручка+кожух (можно и без него)+жало. Стекловолоконной ткани, нихромовой проволоки не потребуется.
2. Витки медной проволоки (индукционная катушка) наматываются на описанную выше часть.

Индукционный нагрев чрезвычайно интенсивный, простой самодельный прибор может раскалить за несколько секунд металлический стержень не только дол красного, но и до белого цвета, причем без непосредственного контакта последнего с витками. Создание самодельного инвертора — вопрос, по которому есть отдельные статьи.

Приспособление Sting

Этот паяльник задумывался ещё в советские годы, и предшественниками его стали модели Момент и Искра. Он позволяет работать на 10 уровнях мощности как с мелкими деталями, так и с большими. Нагрев до температуры пайки моментальный — полторы-две секунды. Рабочий цикл длится около 3,5 секунд. Защита от скачков напряжения обеспечивается встроенным стабилизатором. Составляющие детали:

• Микропроцессорный контроллер.
• Понизительный высокочастотный трансформатор.
• Стабилизатор напряжения.

Жало закреплено к вторичке с помощью винтов. О выбранном порядке работы сообщит индикатор. Режим работы устройства — кратковременно-повторный

При взаимодействии с ним необходима осторожность: корпус в месте соединения жала подвержен нагреву. Касаться жала во время остывания запрещено

Защита от перегрева функционирует таким образом: через 20 секунд после включения подача напряжения прекращается, для последующего начала нагрева надо убрать палец с кнопки и нажать ещё раз.

Профессиональная работа с микросхемами требует надёжного оснащения. Что выбрать, самодельное устройство или дорогой фирменный паяльник, каждый решает самостоятельно по мере необходимости и наличия финансов.

Основание нагревателя

Основание нагревателя изготовлено из жести от консервной банки. Оно представляет собой стальную трубку, в которую с некоторым трением входит заготовка для жала. Трубка получается путём сворачивания жестяного прямоугольника на оправке подходящего диаметра. Для сворачивании жести можно использовать тиски и пассатижи. Размеры прямоугольника выбираются так, чтобы края металлического листа смыкались без нахлёста и не образовывали щель. Один конец трубки (со стороны, куда входит жало) расширяется в форме раструба. Для этого на краю жестяной заготовки ещё до сворачивания в трубку делается несколько надрезов. Противоположный конец трубки наоборот заминается, чтобы вставленное жало

имело упор внагревателе . Заминая конец трубки, не забудьте сначала вставить заготовку жала, иначе трубка будет деформирована больше необходимого, и жало в дальнейшем может не вставиться полностью.

Если хотите, чтобы у паяльника

был дополнительный провод, соединённый с жалом, например, в антистатических целях, то имеет смысл на данном этапе в заминаемый конец основания нагревателя вставить отрезок стальной проволоки на глубину, равную длине заминаемой части трубки. В дальнейшем вы сможете к этой стальной проволоке припаять антистатический провод и соединить его с браслетом на своей руке (желательно через резистор 1 МОм). Тогда электронные компоненты, чувствительные к статическому электричеству, будут в безопасности. Заземление для этой цели использовать не обязательно. Но учтите, что если антистатический провод вы подключите к заземлению и не соедините со своим телом, то эффектаантистатической защиты не будет — потенциалы между вами и землёй не будут выравниваться. И помните, что себя к заземлению можно подключать ТОЛЬКО ЧЕРЕЗ РЕЗИСТОР не менее 1 МОм. Это без вариантов. Оборудование заземляется, конечно, напрямую, безо всяких резисторов.

Готовое основание нагревателя

необходимо покрыть прочнойтермостойкой изоляцией . Я для этого использоваласбестовый шнур исиликатный клей . От шнура отделял небольшие пучки волокон, убирал дефекты в виде твёрдых частиц, и наматывал на жестяную трубку по возможности тонким слоем, но и без пропусков. Одновременно волокна пропитывал клеем. Заготовка жала была вставлена во избежание затекания клея в полость трубки. Периодически я вытаскивал из трубки заготовку жала, чтобы не дать ей приклеиться к основанию нагревателя.

Перед намоткой высокоомной проволоки слой изоляции должен хорошо просохнуть.

Подключение паяльника 12 В

Источники питания 24 и 12 Вольт

Очень важно, чтобы соединение питающего шнура к источнику тока было наиболее безопасным. Для этого используют различные разъёмы, входящие плотно в гнёзда энергоблоков

В зависимости от конструкции НП, требуемых характеристик тока питания, видов источников электроэнергии используют вилки, зажимы, хомуты, штыревые наконечники или штекеры для автомобильного прикуривателя.

Так как минипаяльники не имеют автоматического регулирования нагрева, их надо периодически отключать. В противном случае прибор выйдет из строя. Чтобы быстро выключить паяльник, разъёмы питания должны быть удобны в этом отношении.

Паяльник на 220 вольт на резисторе

Вариант с напряжением 220 В, в первую очередь, хорош тем, что не требует поиска блока питания. При этом в зависимости от конкретных нужд его мощность можно сделать разной, что позволяет создать электропаяльник своими руками как для пайки мелкой техники, так и молотковый для запайки баков, кастрюль и прочей металлической утвари.

Для начала нужно приготовить части, которые потребуются в процессе изготовления паяльника:

• Прут из красной меди, так как она имеет отличную теплопроводность. Причём толщина прута выбирается исходя из расчёта мощности изделия.
• Резистор, расчёт которого также производится на основании необходимой мощности конечного продукта.
• Силикатный клей.
• Асбестовая нить.
• Провода, часть из которых должна быть термостойкими.
• Металлическая трубка.
• Ручка или её подобие из материала, плохо проводящего тепло.

Здесь стоит вспомнить школьный курс физики, а в частности формулу мощности и закон Ома. Для упрощения расчёта предполагается взять за пример резистор на 100 Ом. Учитывая, что ток будет 2,2 А, при использовании подобного резистора паяльник станет потреблять 484 ватта, а это, конечно, чересчур много. Следовательно, необходимо напряжение снизить. Поможет в этом гасящее сопротивление на 300 Ом и конденсатор 10 мкФ до 300 В. Таким образом получится в четыре раза снизить ток, т. е. примерно до 0,5 ампера, что позволит получить напряжение на резисторе в 55 В.

Когда необходимые расчёты выполнены, можно перейти непосредственно к решению вопроса как сделать паяльник в домашних условиях, т. е. к его механической сборке.

Здесь главное правильно расположить жало в резисторе. Для того чтобы надёжно его зафиксировать и уменьшить зазор между медным прутом и резистором, следует залить его силикатным клеем. Это также поможет защитить деталь от вероятности появления в процессе работы трещин.

Для усиления изоляции в местах соединения проводов и нагревательного элемента лучше дополнительно намотать асбестовую нить. Нелишним будет использование для этих целей дополнительно и керамической втулки. Всё это сделает самодельный паяльник более безопасным и надёжным.

Теперь остаётся полученную конструкцию поместить в подходящую железную трубку, на которую насаживается ручка из дерева или текстолита. В отверстие ручки пропускается провод как в классическом паяльнике для подключения к сети питания.

Что необходимо знать о паяльнике 12 вольт

Паяльник 12в обладает небольшим жалом, которым удобно паять самые тончайшие выводы микросхем. Корпус НП не заслоняет полный обзор радиодеталей на печатной плате или схемах различных гаджетов. При контакте с термочувствительным компонентом жало минипаяльника никогда не перегреет его.

В качестве источников питания для НП используют различные аккумуляторы: от автомобильной АКБ, батареи шуруповёрта, блока из батареек 18650 до обыкновенного адаптера 220/12 в.

Низковольтный паяльник настолько прост в изготовлении, что домашнему радиомастеру несложно будет сделать его самому. В то же время можно приобрести надёжный инструмент по оптимальной цене на радиорынке.

Прибор с использованием резистора

Если все-таки заводской прибор не отвечает требованиям, то можно соорудить паяльник самостоятельно. Чтобы смастерить паяльник в максимально сжатые сроки нужно воспользоваться уже готовой металлической проволокой с нужным сопротивлением, которую можно найти в резисторах типа ПЭВ.

Кроме сильного источника энергии, например, аккумулятор от автомобиля или даже ноутбука, понадобится кусочки одножильного кабеля и пластинка из огнестойкого полимера для держателя (можно использовать текстолит или древесину).

Чтобы нагреть самодельный прибор нужно провести ток сквозь резистор, один из концов которого и будет выполнять функцию жала.

Для улучшения эффективности паяльника один вывод резистора должен быть как можно короче, а другой настолько длинным насколько это возможно.

Для изготовления такого простого прибора лучше всего подойдёт российский резистор МЛТ, качество которого значительно выше в сравнении с китайскими моделями.

Способ №3 Мощный импульсный паяльник

Такой паяльник не подойдет новичку, так как для его создания требуются базовые знания в электротехнике и навыки чтения электрических схем. За основу для изготовления этого агрегата берется импульсный блок питания от галогенных светильников. Хорошо будет получить и схему этого устройства, в рассматриваемом примере она имеет такой вид, хотя может быть и любая другая, в зависимости от модели блока для паяльника:

Рис. 11: схема блока питания для импульсного паяльника

Принцип действия импульсного паяльника заключается в закорачивании вторичной обмотки трансформатора Т2 для получения максимального нагрева жала. Для этого применяется самодельная обмотка с одним витком и закороткой из более тонкой проволоки под наконечник.

Для изготовления паяльника вам понадобится блок от галогенного светильника, корпус (в данном случае используется пистолет из детской игрушки), медная проволока диаметром 6мм и проволока диаметром 1мм, керамические предохранители, болты для фиксации деталей паяльника, кнопка и шнур питания с вилкой. Из инструмента вам понадобятся пассатижи, отвертка, метчик и ножовка.

Процесс изготовления импульсного паяльника состоит из следующих этапов:

Снимите крышку с блока питания от галогенного светильника, будьте аккуратны, чтобы не повредить внутренние элементы, места пайки и детали. Рис. 12: снимите крышку с блока питания
С трансформатора удалите низковольтную обмотку, представленную несколькими витками медной проволоки. Рис. 13: удалите низковольтную обмотку
Примерьте плату в заготовленный корпус и определите наиболее выгодный способ расположения. Заметьте, что нагревательный элемент будет сильно греться, поэтому под ним никакие элементы лучше не оставлять, куда безопаснее перенести их подальше, разделив плату.
Аккуратно разделите плату и на две части, для безопасности деталей их можно удалить на время распила, если под рукой имеется хоть какой-то паяльник

В противном случае придется соблюдать предельную осторожность. Рис

14: обрежьте плату
Подключите к плате кнопку и шнур питания.
В катушку с высоковольтной обмоткой трансформатора проденьте медную проволоку толщиной 6мм и согните при помощи пассатижей вокруг катушки, как показано на рисунке. Рис. 15: проденьте медную проволоку в катушку
На выводы нагревательного элемента наденьте части керамической рубашки предохранителя, они должны предохранять пластиковый корпус паяльника от высокой температуры. Рис. 16: наденьте куски керамической рубашки
Концы нагревателя расплющите, и сделайте отверстия при помощи метчика под фиксаторные болты. Рис. 17: нарежьте резьбу
Закоротите теплоприемник медной проволокой диаметром в 1 мм. Если при первом включении этот проводник перегреется и перегорит из-за слишком большой температуры жала, его нужно будет заменить более толстым в 1,5 или 2 мм. Если нагрев будет слабым, установите более тонкую проволоку в 0,5 мм.

У вас получился один из самых мощных паяльников, работающих от сети 220В – он запросто может выпаять детали с мощными ножками, соединять контакты силовой цепи и т.д.

Рис. 18: готовый импульсный паяльник

Но назвать этот паяльник одноразовым нельзя, поскольку собирается он целенаправленно и требует серьезных усилий для создания. Также желательно иметь хоть какой-то рабочий паяльник при его изготовлении, это значительно упростит работу по разделению платы.

МИНИАТЮРНЫЙ ПАЯЛЬНИК СВОИМИ РУКАМИ

В статье описана конструкция самодельного миниатюрного паяльника, изготовленного на основе стандартных деталей, без применения токарно-фрезерного оборудования.

Порядок самостоятельной сборки паяльника

Необходимость иметь самодельный паяльник может быть продиктована двумя соображениями: характеристики существующих образцов не удовлетворяют конкретным требованиям, стремление снизить расходы на приобретение паяльника. Чтобы понять, как сделать паяльник своими руками, необходимо рассмотреть его устройство.

Обычный электропаяльник включает: нагревательный элемент для паяльника, жало, корпус, защитный фартук, ручку, подводящий провод. Все перечисленные элементы могут быть сделаны своими руками или выбраны из готовых элементов от других, например неисправных приборов.

Устройство паяльника

В настоящее время существует большое количество самодельных конструкций подобных устройств. Наиболее популярными можно считать следующие:

• изменение существующей конструкции или добавление необходимых деталей (например, изменение диаметра жала);
• добавление регулятора мощности нагрева паяльника;
• самодельный микропаяльник;
• аппарат из резистора.

Бывают случаи, когда даже маломощные паяльники (например, 25 Вт или 40 Вт) не способны решить требуемую задачу. В этом случае на готовое жало накручивают нихромную проволоку по спирали, оставляя один конец свободным, в качестве нового жала. Таким образом, удаётся существенно снизить диаметр жала, что снижает площадь контакта с деталью.

Применение самодельного регулятора мощность в комплексе удаётся получить улучшенные характеристики нагрева. В радиолюбительской литературе можно выбрать схему регулятора мощности, исходя из своих требований, доступа к требуемым радиодеталям, опыта сборки радиотехнических устройств.

Принципиальная схема регулятора мощности паяльника на 36В

Обычно в качестве регулирующего элемента используется тиристор или симистор. Для стабилизации выходного параметра применяют микроконтроллер. Выбор формы корпуса остаётся за изготовителем. Чаще используют уже готовые корпуса: розетки, корпус удлинителя, корпус от блока питания мобильного телефона и так далее. Поэтому изготовить самостоятельно такой регулятор мощности для паяльника достаточно просто.

Ремонт паяльника

Паяльник можно починить самому: надо разобрать и посмотреть, не отошли ли контакты жил кабеля питания от концов проволоки накаливания. Если они в порядке, то, скорее всего, прогорела нихромовая нить — это самая частая (фактически единственно возможная для изделий данного типа) поломка. Соответственно, как отремонтировать изделие есть один способ.

Ремонт паяльника своими руками состоит в изготовлении узла с нитью накаливания: наматывают новую проволоку

Важно обратить внимание: витки должны быть расположены близко друг к другу, но обязательно в основной части катушки с зазором (1–2 мм), в конце и в начале они могут плотно прилегать друг к другу