Для конструирования термофена для пайки своими руками из паяльника потребуется немного усилий и определенное количество деталей. Сначала необходимо выбрать подходящий нагнетатель воздуха; в данном случае компрессор для аквариума является отличным вариантом.
Термофен для пайки микросхем своими руками
В современном арсенале электронщика или радиолюбителя, помимо стандартного паяльника, обязательно должен числиться и паяльный фен. Так как кроме простых полупроводников, в современных условиях необходимо паять микросхемы, которые требуют наличия специфического инструмента. Однако стоимость заводских моделей часто оказывается неприемлемо высокой, особенно для тех, кто занимается электроникой как хобби. Поэтому следует рассмотреть возможность создания термофена для пайки микросхем своими руками, используя доступные подручные материалы.
Несмотря на разнообразие моделей паяльных фенов, все они строятся на одной принципиальной схеме и имеют схожую конструкцию. Любой фен, включая такие бытовые устройства как фены для сушки волос, работает по аналогичной системе, прежде всего отличаясь лишь температурой потока воздуха.
В остальном все приборы имеют практически одинаковое строение, которое включает:
- Корпус.
- Нагревательный элемент.
- Вентилятор, создающий поток воздуха.
Как видно, устройство паяльного фена отличается простотой, что делает его конструкцию доступной для самостоятельного изготовления в домашних условиях, что позволит значительно сократить финансовые затраты. Профессионалы, которые используют подобные инструменты регулярно, имеют возможность приобрести заводской фен или даже целую паяльную станцию. А для любителей, занимающихся радиоэлектроникой лишь изредка, возможность сэкономить, создавая термофен самостоятельно, является более рациональным решением.
При создании такой конструкции стоит учитывать, что температура выходящего воздуха может достигать 850 градусов Цельсия, что значительно выше, чем у обычного фена для волос. Следовательно, корпус и ручка устройства должны быть выполнены из термостойких материалов, обладающих низкой теплопроводностью, чтобы избежать возможных ожогов и повреждений кожи при работе. Возможно изготовление стационарной модификации, однако это менее удобно, так как в данном случае придется подносить плату к аппарату, что иногда бывает непрактично.
Наибольшую трудность при создании самодельного паяльного фена представляет нагревательный элемент, так как найти его в готовом виде в аналогичном устройстве достаточно сложно. Поэтому его нужно будет изготовить самостоятельно. Для этого рекомендуется использовать нихромовую проволоку сечением от 0,4 до 0,8 мм, намотанную в виде спирали с диаметром кольца от 4 до 8 мм. Эту спираль следует накрутить на термостойкий материал. Лучшим решением для этого служат кварцевые или фарфоровые трубки, например, корпус от резистора, детали галогенной лампы или элемента старого фена.
Для накачивания воздуха при изготовлении термофена для пайки микросхем можно использовать любой бытовой вентилятор, сильный вентилятор от сломанного фена или компрессор для аквариума.
Не забывайте о безопасности. Поскольку фен для пайки функционирует от электричества, необходимо осуществить соответствующий расчет безопасного источника питания. Безусловно, можно запитать создаваемый фен-паяльник от сети с напряжением 220 В, однако специалисты рекомендуют использовать источники с напряжением 24–36 В, что является более безопасным решением, особенно в случае возможной утечки на корпус устройства во время эксплуатации. Оптимальным вариантом станет блок питания на 24 В.
Изготовление прибора своими руками
Созданный термофен для пайки микросхем должен быть не только удобным и безопасным, но и экономичным по затратам. Следовательно, предпочтительно использовать доступные подручные материалы. Тем не менее, особых требований к дизайну конструкции нет, что открывает возможности для самовыражения. Главное, чтобы итоговое изделие соответствовало техническим требованиям, а не эстетическим.
К основным требованиям к таким устройствам можно отнести:
Температура. Для пайки микросхем и аналогичных компонентов температуры в 600 градусов Цельсия будет достаточно. Однако если планируется пайка серебра или алюминия, то температура следует устанавливать не менее 800 градусов. Тем не менее такие работы выполняются довольно редко, поэтому 600 градусов обычно оказывается вполне достаточно.- Мощность. Это значение также зависит от того, какие именно работы планируется проводить. При простом выпаивании сгоревшей микросхемы или диода мощность в 75 Вт будет достаточной. Но при работе с процессорами или другими аналогичными компонентами мощность устройства должна составлять не менее 100 Вт.
Толщина спирали. С учетом того, что фен для пайки должен быть компактным, оптимальная толщина спирали находится в пределах 0,4–0,5 мм. Эта толщина позволяет хорошо удерживать форму и не требует значительных токов. Более толстая спираль работает корректно, но требует большего тока, что в большинстве случаев является не очень удобным решением.- Напряжение. Для самодельного паяльного фена стоит использовать блок питания на 24 В, что является безопасным и оптимальным вариантом. Если подать напряжение меньшего значения, то необходимой мощности не получится достичь. При предусмотренном напряжении сопротивление спирали должно составлять около 6 Ом.
Порядок выполнения работы
В первую очередь необходимо отмерить требуемую длину нихромовой проволоки, которую следует намотать в форм-фактор спирали на керамическую трубку диаметром около 5 мм. Это важно, поскольку предварительная намотка проволоки на плоской поверхности значительно повысит коэффициент теплообмена, что крайне желательно для повышения эффективности устройства.
Воздуховод можно выполнить из любого термостойкого материала; для этого подойдёт даже кусок метельной трубки. Корпус для нагревателя можно изготовить из корпуса пальчиковой батарейки или любого аналогичного аккумулятора. Главное, чтобы в стенках корпуса не было остатка электролита. Чтобы не допустить соприкосновения спирали нагревателя со стенками корпуса, внутрь укладываются слюда от старого паяльника или стеклоткань — в общем, любой негорючий материал, который тоже выполняет функцию изоляции.
Сопло, через которое будет выходить поток горячего воздуха, следует оснастить выходным отверстием диаметром 4–5 мм. Это позволит достичь необходимого качества потока, для чего прекрасно подойдет втулка от патрона потолочной лампы.
Материалы для изготовления термофена:
- нагревательный элемент для паяльника 80 Вт — http://alii.pub/5nsc3l
Процесс изготовления термофена
Для начала из фанеры следует высверлить корончатым сверлом переходник, который соединит трубку диаметром 20 мм с трубкой диаметром 40 мм. Затем этот переходник впрессовывается в большую пластиковую трубу длиной около 10-15 см.
Сбоку пластиковой трубы нужно проделать отверстие для установки выключателя.
Также необходимо подготовить алюминиевую трубку диаметром 20 мм и длиной 10 см. В нее следует прикрутить нагревательный элемент, извлеченный из паяльника.
После этого нужно припаять провода от вентилятора к плате, которую демонтировали из блока зарядного устройства для телефона. К её входу необходимо припаялить провода для подачи питания.
Алюминиевая трубка крепится к пластиковой с помощью двухкомпонентного термостойкого клея через переходник.
По завершении высыхания клея необходимо соединить компоненты фена в корпусе по предложенной ранее схеме.
Блок питания для вентилятора располагается непосредственно внутри корпуса фена.
Что нужно для изготовления прибора
Для создания термофена можно использовать старый прикуриватель, модифицировать строительный фен или даже газовую горелку. Однако наилучшие и относительно простые устройства получаются именно из переделки паяльника. Это решение оказывается оптимальным для людей, работающих в условиях ограниченного бюджета.
Также подойдет бывший в употреблении паяльник из металла, а также дополнительные компоненты:
- источник питания на 12 В;
- фольга;
- вентилятор типа улитки;
- тонкая проволока;
- изолента.
Ход работы
Сначала следует удалить все ненужные детали из паяльника, которые не понадобятся в термофене. Нужно демонтировать рукоятку, достать внутренний стержень, который играет роль поддержки кабеля, и вытащить жало.
На заметку! Все демонтированные детали лучше сохранить, чтобы, при необходимости, можно было вновь собрать паяльник после завершения работы с термофеном.
После извлечения элементов рукоятку следует вернуть на место. Она будет выполнять функцию воздуховода. В некоторых моделях паяльников рукоятка может быть заглушена, или её диаметр может быть недостаточно большим, в таком случае необходимо отпилить край рукоятки.
Следующие шаги нужно выполнить в такой последовательности:
- Кабель, который выходит из рукояти, подгибается и приматывается изолентой для надежности.
- К торцу трубки прикладывается выход от вентилятора, который также прикрепляется изолентой (не требуется супернадежное крепление, поскольку деталь не будет подвергаться механическим нагрузкам).
- Плотно обматывается соединение с паяльником – это позволит воздуху от вентилятора точно проходить в трубку.
- Если часть провода пришлось отрезать, соединения закручиваются обратно или припаиваются и затем изолируются.
- Если имеются свободные провода, их обматывают к проушине вентилятора.
- Все отверстия на корпусе паяльника покрываются фольгой и заматываются проволокой.
- Подключите завершённый прибор к источнику питания на 12 В.
Во время работы вентилятор-улитка продувает воздух через корпус, в котором размещена спираль нагрева, передавая тепло для расплавления припоя.
Важно! Если вы решили вернуть устройство в первозданный вид, просто установите жало и удалите фольгу с вентиляционных отверстий.
Такое устройство подходит для любительской пайки — оно мощное, удобное в использовании и обойдется мастеру недорого.
Паяльный фен из старого паяльника: как сделать своими руками Паяльный фен из старого паяльника: как сделать своими руками
Процесс изготовления
Самодельный термофен в домашних условиях можно собирать не только из обычного бытового паяльника, но и из его корпуса. Необходимо аккуратно извлечь внутренние детали паяльника, сохранив металлическую трубку-корпус и ручку. Понадобится также галогенная лампа мощностью от 1,5 до 2,2 кВт. Она станет кварцевым изолятором, и не обязательно должна быть рабочей — подойдет и перегоревшая.
С помощью алмазного станка нужно срезать сплющенные концы, чтобы получить кварцевую трубку. На одном из концов трубки следует подготовить отверстие, чтобы вывести нагреватель. Нагревательным элементом в данной ситуации выступает нихром размером от 0,3 до 0,7 мм. Применение нихрома большего диаметра может увеличить время охлаждения провода. Для более точной и надежной работы потребуется регулятор.
Рекомендуемая область напряжения термофена — от 24 до 36 Вольт. Меньшее значение, например, 12 Вольт, может не обеспечить нужной мощности для работы агрегата. Повышение напряжения также может быть опасным.
Сборка фена (или мини-фена, в зависимости от его размеров) выполняется следующим образом:
- формируется спираль — её нужно изготовить самостоятельно;
- внутрь спирали вставляется кварцевая трубка — эта работа потребует аккуратности, конец необходимо удлинить с помощью провода;
- чтобы температура не превышала допустимого значения, трубка должна быть равномерно обмотана фольгой;
- обмотанная фольгой трубка должна быть соединена с металлической обоймой корпуса, при этом необходимо зафиксировать провод с той стороны, где находится ручка;
- после этого трубка обматывается асбестовым шнуром, что обеспечит ее надежный центр в корпусе, удерживая её на месте;
- вывод трубки необходимо аккуратно зажать на выходе, не повредив его;
- дальше в ручку протягивается шланг, через который будет проходить воздух, его источником служит компрессор, аналогичный аквариумному.
Ошибка заключается в том, что для сборки термофена достаточно установить нагреватель и вентилятор. Это не так, поскольку чтобы расплавить, к примеру, олово, потребуется мощная установка, которая не может состоять только из указанных элементов. Уменьшение оборотов мотора для повышения нагрева так же небезопасно, как и уменьшение диаметра отверстия, поскольку это может привести к перегреву спирали и её отключению, или же спровоцировать плавление самого устройства.
Проверка
После того, как сборка термофена завершена, необходимо протестировать его функциональные способности.
Для этой цели подойдёт участок какого-либо ненужного материала — именно на нем удобно будет проводит эксперименты по настройке и регулировке температуры до необходимого уровня.
В обычных условиях работы паяльный фен функционирует следующим образом:
- включается вентилятор или компрессор для подачи воздуха;
- после чего подается напряжение на спираль, под воздействием чего она начинает нагреваться;
- воздух поднимается до необходимой температуры и проходит через спираль, выходя на поверхность через сопло;
- направляется поток воздуха в нужную точку с помощью специального сопла.
Следует строго соблюдать технику безопасности, особенно при работе с самодельными устройствами.
- Ни в коем случае нельзя использовать паяльный фен рядом с газовой плитой, колонкой, котлом или баллоном с газом.
- Процесс снятия краски лучше проводить на свежем воздухе; если такой возможности нет, помещение должно быть хорошо проветриваемым.
- На рабочем месте обязательно должен находиться материал для тушения возможного пожара: песок, вода либо огнетушитель.
- Во время пайки не следует оставлять фен на поверхности, не защищённой от высоких температур; это может привести к повреждению ее материала, поэтому важно продолжать следить за устройством и помещать его на теплопоглощающее основание.
- При работе на оконной раме обязательно необходимо защитить стекло, так как высокая температура может привести к его разрушению.
- При удалении старой краски или лака с поверхности необходимо уточнить состав; если в нём есть токсичные вещества, следует использовать защитную маску или респиратор и защитные очки.
- Сушка волос с использованием паяльного фена запрещена, даже если для его создания был использован бытовой фен.
О том, как изготовить паяльный фен своими руками, можно увидеть в следующем видео.
Как сделать фен для пайки своими руками
Недавно, во время ремонта аппаратуры, у меня возникла необходимость в термофене для замены SMD-компонентов на плате. Поиск информации в интернете привел меня к интернет-магазину, где продавался термофен модель 858, однако его цена оказалась слишком высокой для меня. Поэтому я решил просто купить ручку за 8 долларов, а блок управления спроектировать самостоятельно на основе Arduino.
Ручка поставляется с 8 проводами:
- серый и белый провод — для нагревателя, который работает от 220 В переменного тока;
- синий и коричневый провод — для вентилятора постоянного тока 24 В, где синий является плюсом, а коричневый заземлением;
- зеленый и жёлтый провод — для геркона, зеленый — земля, а желтый — сигнал;
- красный и черный провод — для термопары: красный (плюс) и черный земля.
Управление нагревом термофена
Основная задача заключалась в включении и выключении нагрева с использованием логической команды на 5V.
Однако для непосредственной работы с 220 В переменным током это сделать нельзя просто так. Простейшее решение проблемы: использование симистора и оптопары.
Симистор работает подобно реле, но у него отсутствуют механические контакты, он управляется оптопарой, что защищает остальную часть схемы.
Здесь я применил оптопару moc3063 и симистор BTA140-800.
Управление вентилятором. Вентилятор работает от 24 В постоянного тока и должен включаться всегда, когда фен нагревается.
Существует две команды:
- включить вентилятор через Arduino;
- второй — контроль скорости.
Примечание: использованные компоненты не самые лучшие, но я брал то, что было под рукой, и все работает отлично!
Все процессы управляются с помощью Arduino Nano. Для измерения температуры использован модуль с макс6675, который подключается напрямую к термопаре ручки.
С Arduino max6675 соединяется через SPI, а ее библиотека очень проста в использовании.
Для регулировки температуры я установил 2 кнопки и ЖК-дисплей. ЖК-дисплей управляется через I2C; это решение излишество, но у меня только такие дисплеи были, поэтому пришлось использовать их!
Для наглядности работы установил светодиод, который загорается при включении нагревателя.
Мой код оказался очень простым:
Во-первых, на данный момент я не использую геркон, поэтому фен всегда остаётся активным, даже когда ручка лежит!
Программа работает очень просто: она измеряет температуру, и если она ниже установленного значения, включает нагреватель, и отключает его, когда достигает целевой температуры!
Температура регулируется с помощью двух кнопок.
К сожалению, это не идеальное решение, но я полагаю, что это будет отличной отправной точкой для новичков в электронике.
Дополнительные файлы по статье приведены тут.
