Паяльная станция: классификация, применение, способы управления

Паяльные станции. Виды и особенности. Применение и как выбрать

Сегодня паяльник уже стал обыденным инструментом, который годится только для решения бытовых вопросов по пайке. Для выполнения качественного восстановления и ремонта современных устройств необходимо иметь более профессиональное оборудование.

В этой области для специалистов и новичков предлагается большой выбор видов различных приборов.

Для ремонта сложных электронных устройств используются паяльные станции, получившие большую популярность, как у начинающих радиолюбителей, так и у профессионалов.

Классификация и устройство

Учитывая большой выбор разнообразных моделей паяльных станций в продаже, рассмотрим их виды, назначение и возможности.

Контактные паяльные станции

Этот вид станций по своему устройству напоминает паяльник, оснащенный электронным блоком регулировки температуры.

Контактные станции для пайки делятся на две категории, в зависимости от вида применяемого припоя:

• Станции для работы с оловянно-свинцовыми припоями.

• Станции для припоя без свинца. Этот вид станций отличается наличием нагревательного элемента мощностью до 160 ватт. Это обусловлено повышенной температурой плавления припоев без свинца, поэтому необходима большая мощность. Наличие регулятора температуры в этом виде паяльной станции позволяет применять их для пайки обычным легкоплавким припоем со свинцом.

Цифровые и аналоговые

Паяльные станции делятся на цифровые и аналоговые, в зависимости от принципа действия управляющих блоков.

У аналоговых станций температура стабилизируется следующим образом:

  • Нагревательный элемент работает, пока сердечник паяльника не нагреется до определенной температуры, далее питание отключается.
  • При снижении температуры ниже определенной границы нагревательный элемент подключается и начинает нагревать жало паяльника.

За функционированием паяльника следит электромагнитное реле, которым управляет электроника и термодатчик. Преимуществом аналоговой управляющей системы паяльной станции является низкая стоимость. Недостатком является низкая точность работы, приводящая к чрезмерному нагреву жала паяльника.

Отсюда возникают другие проблемы: перегрев радиодеталей, частая смена жала.

Цифровая станция пайки работает за счет управления нагревателем с помощью PID-регулятора, который управляется с помощью программы, заложенной в микроконтроллере. Цифровой способ контроля значительно точнее аналогового.

Индукционные устройства

В этом виде паяльной станции жало паяльника нагревается за счет индукционной импульсной катушки, действующей от колебаний высокой частоты, которые образуют в покрытии из ферромагнетика вихревые токи. Нагревание осуществляется до температуры, называемой точкой Кюри. После этого магнитные свойства ферромагнетика меняются и нагрев прекращается.

Бесконтактные станции

Такие устройства используются для ремонтных и демонтажных работ со схемами, а также для замены микросхем с большим количеством выводов.

Бесконтактная станция для пайки бывает инфракрасной, термовоздушной или комбинированной, в зависимости от принципа работы.

  • Инфракрасная станция включает в себя нагревательный элемент в виде инфракрасного керамического или кварцевого излучателя. По сравнению с термовоздушными паяльными станциями у инфракрасных станций есть свои достоинства: -разрешается работа со сложнопрофильными компонентами; — не нужно искать насадку для фена под определенную микросхему; — радиодетали во время пайки не сдуваются воздухом с платы;— равномерное нагревание места пайки.Стоит отметить, что инфракрасные станции имеют высокую стоимость, и являются профессиональным оборудованием. Начинающими любителями радиоэлектроники они применяются редко.
  • Паяльная станция с феном (термовоздушная). Контактные станции являются монтажными, а для демонтажа радиодеталей с большим числом выводов, как микросхемы, они не подходят. Для этого применяется специальное оборудование с термофеном. В отсутствии такого оборудования радиолюбители иногда используют промышленный фен или газовую горелку. Но это не профессиональный инструмент, который не позволяет добиться хорошего качества работы. Слишком мощная струя воздуха может сдуть радиодетали с платы. Поэтому лучше применять специально предназначенное для этого оборудование.Изображенная модель станции оснащена цифровыми контроллерами. Такое оборудование стоит больше простых моделей. Чаще всего фены комплектуются регулирующими поток воздуха насадками.
  • Комбинированные паяльные станции сочетают в своем устройстве другие виды оборудования, например, термофен и паяльник.

Демонтажные станции

В конструкцию этого вида оборудования входит компрессор, действующий на всасывание. Нагретый припой с поверхности всасывается в отдельную емкость.

Дополнительное оборудование

Многие станции для пайки поставляются в комплекте с дополнительными устройствами, облегчающими работу. К ним относятся:

  • Лампы для подсветки.
  • Дымоуловители.
  • Демонтажные пистолеты.
  • Вакуумные пинцеты.
  • Тепловые излучатели для разогрева монтажной платы.
  • Фен для локального нагрева.
  • Термопинцет для установки и демонтажа миниатюрных деталей.

Советы по выбору

Основной задачей паяльной станции является обеспечение качественной пайки элементов. Это зависит от технических и конструктивных параметров:

  • Вид нагревательного элемента. Изготовители сегодня представляют паяльные станции, оснащенные двумя видами нагревательных элементов: керамическими и нихромовыми. Первые из них нагреваются быстро, но слишком чувствительны к неравномерному нагреванию, и часто трескаются. Термостабилизация помогает керамическим нагревателям обеспечить хорошую отдачу тепла, долговечность и высокую мощность. Нихромовые элементы не могут обеспечить долгий срок службы нагревателя, поэтому их лучше применять для редкого использования. Однако, нихромовый нагреватель имеет низкую стоимость, в отличие от керамического.
  • Интервал регулирования температуры.
  • Скорость нагревания.
  • Мощность. Качественная работа паяльной станции во многом зависит от ее мощности и вида пайки. Мощность является главным параметром при выборе оборудования для пайки. Это особенно важно при использовании паяльной станции для ремонта чувствительных устройств: навигаторов, планшетов или смартфонов.
  • Напряжение.
  • Параметры эргономики: форма, размеры, масса.
  • Стандартная температура бессвинцовой пайки для оборудования должна составлять не менее 250 градусов.

Независимо от типа паяльной станции, необходимо заблаговременно запастись несколькими сменными жалами. Разные виды жал имеют разную площадь края, форму.

Эти параметры влияют на окончательный результат работы. Чем больше площадь конца жала, тем лучше происходит теплообмен при пайке. Форма жала и его температура влияет на способность пайки определенных элементов и радиодеталей.

Добросовестные производители паяльного оборудования контролируют качество материала паяльных жал. При выборе паяльной станции большое значение имеет возможность замены деталей при выходе их из строя.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/paialnye-stantsii/

Виды современных паяльных станций

В основном паяльные станции используются в профессиональной среде, хотя приобрести их может каждый. Это довольно мощное оборудование, которое сгодится для множества различных операций, в том числе и для восстановления сложной техники. Станция может включать в себя не только стандартный паяльник, но и термовоздушный фен.

Кроме того, в любой станции есть так называемый контрольно-управляющий модуль и гальваническая развязка от сети. Наличие гальваноразвязки сводит к минимуму возможные негативные последствия от пайки (чёрный дым или удар тока).

Также паяльную станцию отличает от обыкновенных паяльников стабильность температуры при работе, что критично при пайке печатных плат.

Контактные и бесконтактные

Сейчас паяльные станции представлены в значительном разнообразии. Их можно разделять на группы по нескольким параметрам. К примеру, они бывают контактные и бесконтактные.

Контактная станция – это обыкновенный, имеющий при пайке прямой контакт с поверхностью, паяльник, оснащённый электронным блоком управления и регулирования температуры. То есть, это самая стандартная разновидность, которая подойдёт даже для начинающих.

Контактные станции в свою очередь можно разделить на два подвида в зависимости от используемого припоя. В одних моделях паяют только припоями с содержанием свинца, в других – еще и бессвинцовыми.

В последних модификациях нагревательный элемент обладает мощностью до 160 Ватт. В данном случае повышенные мощности совершенно необходимы, потому что температура плавки припоев без свинца довольно высока.

Что касается бесконтактных станций, то они могут применяться, среди прочего, для операций с микросхемами. Бесконтактная установка для пайки может быть термовозодушной, инфракрасной или же комбинированной, и у каждой из этих трёх разновидностей свой принцип действия.

Инфракрасные приборы и фены

Станции термовоздушного вида (иногда их называют просто фенами) работают так. Сначала сильный поток воздуха, генерируемый компрессором, пройдя через нагревательную спираль, приобретает нужную температуру, а затем струя горячего воздуха направляется в область пайки.

Термовоздушная станция даёт возможность осуществлять пайку в труднодоступных зонах с единовременным прогреванием сразу нескольких поверхностей. Всякая термовоздушная установка обладает мощностью, которой достаточно для пайки припоями любого типа, как со свинцом, так и без него.

Пайка горячим воздухом имеет обширное применение, допустим, в сфере ремонта бытовых электроприборов и мобильников. Однако термовоздушными установками практически невозможно производить монтаж и демонтаж микросхем (даже формата BGA) – это серьёзное ограничение.

В станциях инфракрасного типа обязательно присутствует нагревательный элемент в виде инфракрасного излучателя, сделанного из керамики или кварца. И благодаря этому инфракрасные установки имеют некоторые преимущества перед термовоздушными аналогами:

  • возможна пайка сложнопрофильных компонентов;
  • нет необходимости подыскивать насадку для термофена под определённую микросхему;
  • никакие радиодетали в ходе пайки не выдуваются нагретыми воздушными потоками с печатной платы;
  • зона пайки нагревается очень равномерно.

Инфракрасные станции стоят недёшево и считаются оборудованием для истинных профессионалов. Новички в пайке и радиоэлектронике в большинстве своём такими устройствами не пользуются.

Следует сказать несколько слов и о комбинированных паяльных станциях. Они называются так, потому что сочетают в своей конструкции несколько типов оборудования, допустим, паяльник и фен.

Аналоговые и цифровые

Классифицировать паяльные станции возможно и в зависимости от механизма стабилизации температуры и принципа работы управляющих блоков. По данным параметрам выделяют следующие виды современных паяльных станций:

У аналоговых моделей нагревательный элемент находится во включённом состоянии, пока паяльник не прогреется до определённой температуры, затем питание прекращается. Когда температура снижается до заранее установленной планки, нагревательный элемент вновь включается и продолжает разогрев.

К достоинствам аналоговых станций можно отнести доступную стоимость. А минусом таких моделей считается невысокая точность работы, которая порой приводит к перегреву паяльного жала и радиодеталей.

Цифровая паяльная станция характеризуется тем, что контроль и управление нагревателем здесь происходит посредством PID-регулятора. А этот регулятор в свою очередь управляется программой, заложенной в микроконтроллере. В целом цифровой метод стабилизации температуры гораздо точнее аналогового.

Монтажные и демонтажные

Также возможно разделить все паяльные станции на монтажные и демонтажные.

Монтажными называются любые станции, осуществляющие пайку деталей. Однако при этом не все они могут отпаять какой-либо элемент от общей конструкции.

Для подобных целей созданы специальные демонтажные станции. В их конструкцию включён компрессор, работающий на отсасывание припоя. То есть разогретый припой с рабочей поверхности удаляется в особую ёмкость.

Также существуют монтажно-демонтажные установки для пайки, выполняющие сразу обе функции. В их комплектации есть как монтажный, так и демонтажный паяльники (они, кстати, имеют различные мощности).

Читайте также:  Крепежный уголок усиленный: преимущества и выбор

Ремонтные

Кроме того, в профильной литературе и в интернете встречаются упоминания о ремонтных паяльных станциях. Их используют для осуществления ремонта всевозможных электронных устройств или на тех производствах, где необходимо автономное или единовременное выполнение разных операций, связанных с пайкой.

Говоря иначе, ремонтная многофункциональная паяльная станция представляет собой единую установку, в которой комбинируется несколько инструментов разного назначения.

Плюс ко всему бывают паяльные станции 2 в 1 и 3 в 1. Модели 2 в 1 совмещают в себе функции фена и паяльника. А паяльная станция 3 в 1 содержит в себе ещё и блок питания.

И ещё одно дополнение. Практически все паяльные установки работают на электроэнергии. Но некоторых интересует, бывают ли газовые паяльные станции. На самом деле здесь есть некоторая путаница в терминах.

Для выполнения значительных объёмов работ на стройках или в коммунальном хозяйстве, для пайки толстых медных труб иногда используют мощные аппараты с газовыми стационарными баллонами. Их, конечно, можно назвать паяльными станциями, но по факту это просто большие и мощные газовые горелки.

На что обращать внимание при подборе и покупке

Качество пайки находится в прямой и жёсткой зависимости от параметров паяльного оборудования и его конструктивных особенностей, и всё это крайне важно учесть при покупке.

Мощность

Прежде всего, нужно обратить внимание количество функций и режимы, в которых работает станция, а также на номинальную потребляемую и продуцируемую мощность.

Для ремонтирования печатных плат и монтажа элементов, имеющих чувствительность к статическому электричеству, применяются паяльники с мощностью от 24 до 40 Ватт.

Для работы с шинами питания и проводниками нужны паяльники от 40 до 80 Ватт. Паяльные инструменты на 100 Ватт и больше, как правило, используют для крупногабаритных конструкций из цветмета, которые в принципе обладают значительной теплопроводностью.

Комплектация

Не меньшую роль здесь играет и комплектация, в частности, следует обратить внимание на количество жал в заводском комплекте. Жала могут отличаться друг от друга формой и площадью края.

Эти их характеристики заметно отражаются на конечном итоге пайки. Чем большей площадью обладает окончание жала, тем лучше осуществляется теплообмен.

Наличие или отсутствие индикации температуры жала на экране также является важным параметром. При прочих равных условиях лучше выбрать модель, в которой такая индикация присутствует.

Даже вес и габариты паяльной станции имеют большое значение. Ведь иногда при ремонте держать в руках инструмент приходится несколько часов.

Также, подбирая себе паяльное устройство, стоит поинтересоваться, существует ли возможность замены запчастей при их поломке и как легко найти и купить эти запчасти.

Выбор флюса

Необходимо добавить, что в дальнейшем, для работы, обладателю паяльной установки придётся постоянно приобретать и расходные материалы, такие как флюс. И здесь тоже важно сделать грамотный выбор.

Функциональное назначение флюса – предотвращать окисление спаиваемых поверхностей.

Марок флюса в магазинах очень много, но в их основе практически всегда одни и те же ингредиенты. Это может быть сосновая или еловая канифоль, спиртовой раствор канифоли, специальная паяльная кислота (она считается самой мощной и активной).

Что понимается под распиновкой

Распиновкой называется описание всех контактов электрического соединения (допустим, разъёма) в паяльных станциях.

Распиновка может понадобиться для сборки и ремонтирования устройств, содержащих больше одного вывода. В распиновке все контакты соединения чётко идентифицируются, и это позволяет мастеру легко в них ориентироваться.

Распиновка паяльной установки может быть представлена в формате таблицы или чертёжной схемы. Одно описание включает в себя номер контакта, его наименование и функцию, цвет провода и прочие параметры.

На чертеже, там, где без этого не обойтись, также разъясняют сторону соединения (то есть указывается, с какой именно стороны изображён разъём).

Вдобавок ко всему для ремонта профессионалам и любителям пайки может понадобиться общая схема паяльной станции.

Сейчас схемы ко многим заводским моделям находятся в свободном доступе, при желании их можно найти и использовать для ремонта, доработки и переустройства паяльного оборудования.

Источник: https://svaring.com/soldering/instrumenty/pajalnaja-stancija

Область применения паяльной станции

Пирография (выжигание изображений на древесине) и сварка пластмасс. Паяльные станции применяются для монтажа, ремонта и других работ на производстве.

При сборке электроприборов и электронных устройств в промышленности используются паяльные станции, предоставляющие дополнительные возможности для пайки, например регулировку (в том числе термостатирование) температуры жала, пайку горячим воздухом или ИК-излучением и т. п.

Электропаяльники малой мощности (5—40 Вт) обычно используются для пайки электронных компонентов при помощи легкоплавких оловянно-свинцово-сурьмяных припоев; это основной инструмент электроника и электромеханика.

Мощные электропаяльники (100 и более Вт) используются для пайки и лужения массивных деталей.

Паяльники и паяльные станции мощностью от 100 Вт в основном находят себе применение для надежной пайки массивных металлических элементов, особенно если объект, с которым работает паяльная станция, состоит из цветных металлов с большой теплопроводностью (медь, латунь, например).Применяются для высокоточной сварки и ремонта пластмассовых изделий; качественная и быстрая бесконтактная пайка и распайка SMD, микросхем, радиодеталей; усадки термоусадочных трубок и муфт.

.6. Паяльные станции SL-916, SL-928

При конструировании, ремонте и обслуживании радиоэлектронной аппаратуры недостаточно правильно определить неисправность или нарушение работы в схеме, выявить неисправный компонент. Удаление неисправной детали схемы является зачастую более трудоемкой задачей, чем установка исправного компонента.

Облегчить демонтаж электронных компонентов можно путем применения специализированного демонтажного инструмента. Разработчики паяльного оборудования фирмы SOLOMON предлагают оригинальную конструкцию паяльника для демонтажа электронных компонентов SL-916G (рис. 1).

Рис. 1. Паяльник для демонтажа электронных компонентов SL-916G

Устройство, подключаемое к основному блоку с помощью DIN-штекера, выполнено в виде пистолета массой около 400 г.

При работе с высокими температурами жала, рукоятка устройства, изготовленная из высокотемпературного ударопрочного карболита, практически не нагревается. Особая конструкция нагревательного элемента SL-916 GH (рис.

2) способствует эффективному и безопасному перемещению припоя по каналу вывода в сборный контейнер в диапазоне рабочих температур.

Рис. 2. Нагревательный элемент SL-916 GH

Совмещение канала вывода расплавленного припоя с нагревательным элементом гарантирует расплавленное состояние припоя во время операции выпаивания.

Кроме того, демонтажные станции, работающие с устройством, снабжены мощным компрессором западногерманской фирмы RIETSCHLE THOMAS, который обеспечивает эффективное удаление припоя даже на многослойных печатных платах.

Подключение компрессора к пистолету производится с помощью силиконовой трубки длиной 1,2 м.

В связи с тем, что монтаж и демонтаж компонентов при ремонте электронных схем в большинстве случаев выполняются последовательно одним и тем же специалистом, очевидно, что гораздо удобнее иметь на рабочем месте универсальную систему, объединяющую в себе возможности для проведения обеих операций.

Паяльная станция для пайки и распайки электронных компонентов “SL-916 Solomon” “SL-916 Solomon” (рис. 3) — лучшая из семейства паяльных станций фирмы SOLOMON. Она может быть полезна как любителям-электронщикам, так и специалистам-профессионалам сервисных центров.

Рис. 3. Паяльная станция SL-916 Solomon

Станция состоит из основного блока и подключаемых к нему электрического паяльника SL-916 IH и отсасывающего устройства SL-916 GH. Паяльник SL-916 IH полностью идентичен по электрической схеме паяльнику SL-I, однако отличается от него низковольтным DIN-штекером.

Основной блок имеет две независимые электронные схемы автоматической регулировки и поддержания на заданном уровне температуры паяльника и отсасывающего устройства мощностью 50 Вт, что позволяет использовать паяльную станцию для проведения параллельных операций пайки/распайки.

Рабочие температуры устанавливаются при помощи потенциометров на передней панели по показаниям светодиодных индикаторов шкального типа.

Внутри основного блока находится компрессор для создания вакуумного разряжения до 500 мм. рт. ст., подсоединяемый через специальный штуцер передней панели к отсасывающему устройству.

Для удобства эксплуатации корпус сборочного контейнера отсасывающего устройства выполнен из термостойкого стекла.

В комплект поставки входят также запасные наконечники для паяльника и отсасывающего устройства и комплект запасных фильтров для отсасывающего устройства. Для периодической чистки канала отсоса нагревательного элемента станции предусмотрены металлические ершики, также входящие в комплект изделия.

Технические характеристики:

• Напряжение питания: 220В / 50Гц

• Потребляемая мощность по одному каналу: 50Вт

• Напряжение питания паяльника и отсасывающего устройства: 24В

• Температурные режимы пайки: 150…420°С

• Температурные режимы распайки: 210…480°С

• Размер: 218х176х145 мм

• Вес: 5,3 кг.

Функциональная электрическая схема паяльной станции SL-916 показана на рис. 4.

Рис. 4. Функциональная электрическая схема паяльной станции SL-916

Паяльная станция SL-916 включает в себя две унифицированные электронные схемы управления, идентичные применяемым в паяльной станции SL-20. Индикаторами температуры жала паяльника и отсасывающего устройства являются выведенные на переднюю панель станции светодиодные шкальные индикаторы.

Каждый индикатор представляет собой линейную шкалу, состоящую из 10 светодиодов с шагом индикации 30°С. Диапазон индикации температуры жала паяльника 150…420°С; отсасывающего устройства — 210…480°С (с шагом индикации 30°С).

Принципиальные схемы и конструкции печатных плат станций SL-916 и SL-20 полностью идентичны вплоть до схемных обозначений радиоэлементов.

Для питания паяльной станции применяется сетевой трансформатор типа PT-038.

Вторичные обмотки трансформатора IIa — IIb и IIc — IId (отдельные для каждого канала станции) обеспечивают напряжения: 12+12В — для паяльника станции и 12+14В — для отсасывающего устройства.

Максимальный ток обмоток — 1,8 А. Питание компрессора станции осуществляется напряжением 24В от отдельной обмотки IIe с максимальным током 1,0 А.

Коммутация питающих напряжений паяльной станции производится с платы коммутации.

На плате расположены: выключатель сетевого напряжения, выключатели каналов пайки и устройства отсоса, выпрямитель компрессора на диодной сборке W04M и низковольтные разъемы питания станции.

С помощью выключателей S2 и S3 питающие напряжения 12В подаются на электронные схемы каналов станции (при отсутствии этих напряжений нагреватели обоих каналов обесточены). Элементы заземления жала паяльника в конструкции паяльной станции отсутствуют.

Защита паяльной станции SL-916 осуществляется с помощью плавкого предохранителя 1А / 250В, расположенного на задней панели станции.

Индикаторами включения каждого канала паяльной станции служат светодиоды зеленого цвета, встроенные в линейки индикаторов температуры каналов. Светодиоды красного цвета в соответствующих линейках индикаторов, как и в схеме SL-20, индицируют подачу питающих напряжений на нагреватели паяльника и устройства отсоса соответственно.

Паяльная станция SL-916 комплектуется металлическими держателями с высокотемпературными карболитовыми вставками, монтируемыми на боковых стенках станции. Электрические гнезда для подключения паяльника и отсасывающего устройства размещены на передней панели станции.

Там же расположен штуцер для подсоединения шланга отсоса. В корпусе штуцера размещен войлочный воздушный фильтр. Второй фильтр — проволочный, расположен в сборочном контейнере отсасывающего устройства и предназначен для сбора и охлаждения припоя.

Гнезда соединены с разъемами плат управления соответствующими жгутами, штуцер подсоединен к компрессору паяльной станции силиконовым шлангом.

Читайте также:  Как выбрать сварочный аппарат для дачи и дома

Выключатель компрессора, расположенный в отсасывающем устройстве, коммутирует подачу напряжения 24В на компрессор через контакты 1-6 разъема. Станция, которую ждали.

Было бы удивительно, если в ряду паяльных станций для пайки и распайки электронных компонентов не появилась паяльная станция с цифровой индикацией температуры пайки, аналогичной SL-30.

Изготовить такую станцию на базе SL-916 несложно, если учесть, что размеры печатных плат станций SL-20 и SL-30 идентичны. Поэтому появление на рынке паяльной станции “SL-916D Solomon” (рис.

5), аналогичной станции SL-916, с раздельными каналами пайки и распайки и цифровой индикацией не вызвало удивления у специалистов.

Рис. 5. Паяльная станция “SL-916D Solomon”

Основной блок станции также имеет две независимые электронные схемы автоматической регулировки и поддержания на заданном уровне температуры паяльника и отсасывающего устройства мощностью 50 Вт, что позволяет использовать паяльную станцию для проведения параллельных операций пайки/распайки.

Паяльная станция SL-916D имеет цифровую регулировку температуры каналов пайки и распайки, которая отображается на двух цифровых индикаторных дисплеях станции.

Технические характеристики паяльных станций SL-916 и SL-916D, включая габаритные размеры и вес, полностью идентичны.

Функциональная электрическая схема паяльной станции SL-916D показана на рис. 6.

Рис. 6. Функциональная электрическая схема паяльной станции SL-916D

Паяльная станция SL-916D включает в себя две унифицированные электронные схемы управления, идентичные применяемым в паяльной станции SL-30.

Индикаторами температуры жала паяльника и отсасывающего устройства являются выведенные на переднюю панель станции 3-разрядные цифровые семисегментные светодиодные индикаторы.

Принципиальные схемы и конструкции печатных плат станций SL-916D и SL-30 полностью идентичны вплоть до схемных обозначений радиоэлементов.

Сетевой трансформатор паяльной станции — типа PT-040. Вторичные обмотки трансформатора IIa, IIb и IIIa, IIIb рассчитаны на напряжения 12,5 + 12,5В при максимальном токе 2А.

Обмотки IIc и IIIc трансформатора вырабатывают напряжения 7 В с максимальным током 0,7 А — для питания АЦП и светодиодного индикатора. Питание компрессора станции осуществляется напряжением 24В от отдельной обмотки IId с максимальным током 1,0 А.

Выпрямитель компрессора, аналогичный SL-916, выполнен на отдельной печатной плате.

Разумеется, очень удобно иметь на рабочем месте каждого монтажника такую паяльную станцию. Она незаменима как для начинающих, так и для опытных радиолюбителей.

Но в ремонтных мастерских и радиомонтажных цехах при большом количестве работников это становится накладно. Да и не всегда демонтажные работы выполняются так же часто, как монтажные.

Поэтому в некоторых случаях целесообразнее иметь одну специализированную паяльную станцию на 4-6 работников.

Разработчики паяльного оборудования фирмы SOLOMON предлагают паяльную станцию для демонтажа электронных компонентов SL-928.

Паяльная станция SL-928 для распайки компонентов

Паяльная станция SL-928 (рис. 7), предназначенная для выпайки электронных компонентов и устранения дефектов пайки, удовлетворит как требованиям любителей, так и профессионалов.

Рис. 7. Паяльная станция “SL-928 Solomon”

Станция состоит из основного блока и паяльника с отсосом, подключаемого к основному блоку через низковольтный DIN-штекер. Компрессор внутри основного блока создает вакуумное разрежение до 500 мм. рт. ст. и подсоединен к отсасывающему устройству посредством штуцера передней панели.

Температура жала поддерживается на постоянном заданном уровне в диапазоне 210…480°С и индицируется посредством семисегментных индикаторов на основном блоке станции.

Низковольтный паяльник для распайки (24В) имеет удобную эргономичную форму “пистолета” с кнопкой для отсоса на рукоятке.

Корпус сборочного контейнера отсасывающего устройства выполнен из термостойкого стекла, что позволяет наглядно отслеживать уровень его загрязненности. Фильтр сбора припоя — проволочный.

Технические характеристики:

• Напряжение питания: 220В / 50 Гц.

• Потребляемая мощность: 50 Вт.

• Температурный режим распайки: 210…480°С.

• Напряжение питания паяльника: 24 В.

• Размер: 218х176х145 мм.

• Вес: 5,3 кг.

Функциональная электрическая схема паяльной станции SL-928 показана на рис. 8.

Рис. 8. Функциональная электрическая схема паяльной станции SL-928

Станция SL-928 включает в себя электронную схему управления, идентичную применяемой в паяльной станции SL-30. Индикатор температуры жала отсасывающего устройства — светодиодный семисегментный 3-разрядный. Принципиальные схемы и конструкции печатных плат станций SL-928 и SL-30 почти идентичны.

Отличие заключается в конструкции дополнительных печатных плат (рис. 9) — на плате станции SL-30 установлен выходной разъем для подключения паяльника. Дополнительная плата паяльной станции SL-928 соединена с выходным разъемом, расположенным на передней панели станции, электрическим жгутом.

Рис. 10. Дополнительная печатная плата паяльной станции SL-928

Сетевой трансформатор паяльной станции — типа PT-036. Вторичные обмотки трансформатора IIa, IIb рассчитаны на напряжения 12,5+12,5В при максимальном токе 2А.

Обмотка IIc трансформатора вырабатывает напряжение 7 В с максимальным током 0,7А — для питания АЦП и светодиодного индикатора. Питание компрессора станции осуществляется напряжением 24В от отдельной обмотки IId с максимальным током 1,0 А.

Выпрямитель компрессора, аналогичный SL-916, выполнен на отдельной печатной плате.

Защита паяльной станции SL-928 осуществляется с помощью плавкого предохранителя 1А / 250В, расположенного на задней панели станции. Элементы заземления жала паяльника в конструкции паяльной станции отсутствуют.

На передней панели паяльной станции размещены гнездо для подключения отсасывающего устройства и штуцер для подсоединения шланга отсоса. Гнездо соединено с разъемами дополнительной платы и платой выпрямителя компрессора электрическим жгутом, штуцер подсоединен к компрессору паяльной станции силиконовым шлангом.

Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 2006;

Источник: https://poznayka.org/s27568t1.html

Паяльная станция

Главная > Инструмент > Паяльная станция

Чтобы производить ремонтные работы на современном электронном оборудовании, простого паяльника уже недостаточно.

Промышленность выпускает паяльные станции, которые могут быть комплексным устройством и содержать конструктивные узлы, предназначенные для совершения различных операций.

Кроме нескольких разновидностей паяльников, в системе содержится блок управления, регулирующий технические параметры пайки: температуру, мощность и т.д.

Использование паяльной станции

Комбинированный аппарат может содержать:

  • фен, использующийся для нагрева по месту пайки;
  • теплоизлучатели, подогревающие участки микросхемы;
  • паяльник;
  • термопинцет для работы с мелкими элементами;
  • вакуумный пинцет, применяемый при демонтаже деталей.

Виды паяльных станций

Каждый вид аппаратов предназначен для определенной специфики работы, в зависимости от которой выбирается его комплектация. По типу пайки паяльная станция бывает:

  • контактная;
  • бесконтактная.

Контактные системы оснащены паяльником для выполнения манипуляций с прикосновением к рабочей поверхности. Они делятся на:

  1. Импульсные. Такое устройство имеет паяльник, жало которого разогревается не в постоянном режиме, а только в момент контакта с деталью. Предназначена для пайки деталей, чувствительных к высоким температурам;
  2. Индукционные, основанные на принципе протекания по жалу паяльника вихревых токов, которые обеспечивают равномерное нагревание. Это позволяет делать компактные системы, обладающие большой мощностью.

Бесконтактные аппараты используют метод опосредованного воздействия на место пайки через теплоизлучатели либо нагрев воздушной струи и делятся на:

  1. Термовоздушные. Паяльная станция имеет в составе фен с нагревательным элементом, позволяющим создать направленный поток горячего воздуха. Используются для пайки отдельных компонентов микросхемы. Облегчают монтажные работы, предотвращая повреждение труднодоступных деталей;
  2. Инфракрасные. Работают на принципе теплового инфракрасного излучения от керамических, кварцевых элементов. Применяются при пайке участков платы с многовыводными компонентами, обеспечивая направленный нагрев выделенной зоны, границы которой можно изменять.

Инфракрасная паяльная станция

Компрессор или вентилятор

Для нагнетания воздуха применяется компрессор, встроенный в базовый корпус станции, или вентилятор, устанавливаемый непосредственно на рабочем инструменте.

Сравнительная характеристика:

  1. Вес и размеры аппарата с компрессором больше;
  2. Соединяющий воздуховодный шланг компрессора может перегибаться, что затрудняет процесс пайки и несколько ограничивает свободу действий;
  3. Компрессор обеспечивает постоянный воздушный поток, который немного легче поддается управлению, чем вентиляторный;
  4. При пайке в высокотемпературном режиме вентилятор может выдавать более эффективный нагрев.

Термовоздушная паяльная станция с компрессором

Тип припоя

Паяльная станция предназначается для работы с разными видами припоя:

  1. Из свинца и олова. Легкоплавкая смесь, традиционно используемая для пайки радиодеталей;
  2. Бессвинцовый. Из-за вредности для здоровья человека в западных странах наблюдается тенденция к вытеснению свинцовых припоев. Однако для бессвинцовых сплавов требуется более высокая температура жала. Используется в индукционных системах.

Важно! Станции для работы с бессвинцовым припоем можно использовать и для работы со свинцом, отрегулировав температуру.

Способ управления

Блоки управления аппарата подразделяются на:

В аналоговых системах контроль нагрева осуществляется термодатчиком, связанным с реле, замыкающим цепь на включение и отключение паяльника.

Важно! Аналоговая паяльная станция не обладает точностью регулировки и требует постоянного наблюдения во время рабочего процесса, иначе сокращается эксплуатационный срок оборудования, и снижается качество пайки.

Цифровое управление производится через программируемый контроллер с гораздо большей точностью и с широким выбором функций. Такие станции обладают более высокой ценой, но лишены недостатков аналоговых систем.

Цифровая паяльная станция

Есть аналоговые системы с цифровой индикацией. На цифровой дисплей выводятся показания приборов, а все управление выполняется по аналоговому принципу.

Количество компонентов

Паяльная станция может укомплектовываться одним рабочим инструментом, например, инфракрасным излучателем. Существуют варианты с двумя и более компонентами: феном, паяльником, пинцетом.

Существуют специальные системы для демонтажа микросхем. Они оснащаются компрессорами и вакуумными паяльниками с функцией всасывания и приспособлениями для сбора припоя.

Тип нагревательного элемента

В используемых паяльниках применяется два типа нагревательных элементов: из керамики и нихрома.

Сравнительная характеристика:

  1. Элемент из нихрома обладает меньшей мощностью, чем керамический, имеющий компактные габариты;
  2. Нихромовый элемент отличается низким эксплуатационным сроком по сравнению с керамическим (разница может достигать нескольких лет);
  3. Керамика менее стойка к механическим повреждениям, даже микроскопические трещины не допускают дальнейшего использования нагревателя;
  4. Стоимость паяльника с элементом из керамики выше.

Важно! Керамические элементы могут трескаться от перекосов температур, возникающих при использовании плохо установленного жала.

Особенности выбора паяльной станции

При выборе подходящей системы надо руководствоваться следующими критериями:

  1. Мощность. Зависит от направленности работ. Для пайки плат ПК требуется один уровень мощности, а для работы с мобильными устройствами другой;
  2. Вид нагревательного элемента;
  3. Время нагрева;
  4. Границы температурного регулирования;
  5. Форма исполнения, габариты, вес.
Читайте также:  Резка плитки болгаркой без сколов

Моменты, которые необходимо учитывать:

  1. Многие мировые производители перешли на бессвинцовую пайку. Следовательно, понадобятся устройства большей мощности, обеспечивающие температуру выше 220°С;
  2. Следует обратить внимание на сменные насадки и жала. Некоторые станции уже ими укомплектованы. Отдельно можно купить запасные, обращая внимание на материал жала, который должен обладать высокой теплопроводностью. Формы наконечника зависят от специфики пайки.

Виды жал для паяльника

Важно! Не стоит приобретать устройство с паяльником, жало которого не подлежит замене.

Обзор моделей паяльных станций

Признанным лидером среди производителей паяльного оборудования является немецкая компания ERSA.

Применяемые материалы, качество сборки, высокофункциональное цифровое управление обеспечивают всем владельцам такой аппаратуры эффективную пайку в любых условиях. Недостатком является высокая цена.

Самая простая аналоговая модель Analog-60A c одним паяльником стоит от 200 EUR, а двухканальная цифровая ICON VARIO 2, укомплектованная еще термофеном, 1200 EUR.

Недорогой альтернативой являются китайские: ATTEN, QUICK, AOYUE, LUKEY. В РФ наиболее популярны QUICK и LUKEY. В значительно меньшем ценовом диапазоне можно приобрести аппарат приличного качества и с большими возможностями. Индукционная паяльная станция QUICK202D ESD с цифровым управлением продается по цене 120 EUR, столько же стоит и термовоздушная QUICK990 ESD.

Паяльные системы LUKEY вызывают больше всего нареканий по качеству, но низкая стоимость привлекает покупателей и делает устройства лидерами по востребованности. Комплектация популярной модели LUKEY 852 D+ включает фен и паяльник с керамическим элементом по цене 80 EUR. Для ремонта портативных устройств предназначена двухканальная LUKEY 868.

Паяльная станция LUKEY 868

Широкий выбор паяльного оборудования позволит определиться с покупкой станции. Для новичков лучше приобретать недорогие модели, профессионалам с высокими требованиями подойдут качественные аппараты.

Видео

Источник: https://elquanta.ru/instrument/payalnaya-stanciya.html

Паяльная станция

Современный монтаж деталей радиоэлектронной аппаратуры динамично шагает в сторону компоновки и миниатюризации. Достаточно взглянуть на материнскую плату любого электронного устройства: планшета, ноутбука или смартфона. Слаботочные цепи компонуются радиодеталями малой мощности, которые своими размерами могут не превышать 1 мм.

Развитие пайки в сторону применения процессоров с расположением контактов непосредственно под чипом, так называемый BGA монтаж, значительно затрудняет процесс ремонта и обслуживания радиоэлектронной аппаратуры. Дело усложняет принятый в Европе в 1998 году документ, запрещающий использовать составной частью припоя свинец – мягкий легкоплавкий металл.

В результате температуры пайки выросли со 180 до 220С градусов, а ведь температура +240С градусов для полупроводника является критической, способствующей разрушению p-n переходов.

Именно поэтому, сегодня в промышленности и быту при монтаже радиоэлектронных компонентов все больше обыкновенные паяльники заменяют специализированными паяльными станциями, о которых речь пойдет в данной статье.

Виды паяльных станций

Паяльная станция представляет собой вид радиомонтажного оборудования, расширяющего возможности пайки компонентов дополнительными функциями, либо одной из них, таких как: контроль температуры, пайка горячим воздухом с помощью фена локального подогрева, термопинцет, общий источник разогрева платы, наличие пневматического оловоотсоса или вакуумного пинцета, комплектация держателем, направляющим штативом, специализированной подставкой и т.д. Отличительной особенностью паяльной станции является возможность регулировки температуры жала паяльника, термофена или любого другого разогревающего источника для пайки радиоэлементов.

По способу взаимодействия с объектом паяльные станции бывают контактные, бесконтактные, комбинированные, инфракрасные. Нагрев основного элемента может быть постоянный или периодический.

Рабочая температура на нагревательном элементе варьируется в основном от 150 до 450С градусов, однако, существуют некоторые модели, способные превышать заданные лимиты. Технологии пайки различных припоев разнятся.

В этой связи существует 2 типа паяльных станций: для обычного припоя и для бессвинцовой пайки. Существуют паяльные станции, предназначенные для работы с пластиком и ПХВ – пленкой.

Контактные паяльные станции

Контактные паяльные станции являются простейшими в общей классификации. По сути, обыкновенный паяльник можно переделать в такую станцию, если оснастить его термопарой возле жала паяльника, регулятором температуры с обратной связью для поддержания постоянного условия пайки с помощью регулятора мощности, механизмом простой смены жала паяльника и удобной подставкой.

Наличие регулировки температуры при контактной пайке исключает перегрев полупроводниковых компонентов и последующий выход их из строя, что является неоспоримым плюсом паяльных станций в целом. Большая часть обыкновенных паяльников разогревают жало до температуры 400С градусов.

Наличие регулятора напряжения в контактной (и не только) паяльной станции обеспечивает плавную регулировку рабочих температур. 250 – 350 градусов – это вполне комфортный и оптимальный режим для процесса пайки.

Термостабилизация в паяльных станциях организована применением ПИД регуляторов, основная задача которых заключается в анализе текущей температуры и изменении напряжения питания на нагревательном элементе.

За счет применения термостабилизации и оптимальной температуры пайки жало паяльника не перегревается, значительно повышается качество работ за счет отсутствия холодной пайки, а радиоэлементы не подвергаются перегреву, уменьшается перегрев дорожек платы и их отслаивание.

Реализация ПИД регуляторов в недорогих паяльных станциях организована обыкновенным микроконтроллером, либо на аналоговых компонентах, например, операционных усилителях. Такие регуляторы выполняют основную однозадачную функцию управления температурой. Профессиональное оборудование предполагает использование дорогих программируемых многоканальных ПИД регуляторов с возможностью контроля температуры в нескольких точках и заданием программы пайки полуавтоматических станций. Их мы рассмотрим ниже, когда будем говорить о принципах BGA пайки.

Нагревательный элемент контактной паяльной станции обычного типа выпускают мощностью до 50 – 60 Вт. Для бессвинцовой пайки с температурой плавки припоя несколько более высокой, нагревательный элемент выпускают на мощность от 75 до 160Вт.

Бессвинцовые нагревательные элементы, как и паяльные станции, более универсальны и годятся для любых видов безопасных паяльных работ. Для работ с бессвинцовыми припоями необходимы специальные флюсы, о которых мы расскажем в следующих статьях.

Бесконтактные паяльные станции

Процесс демонтажа и монтажа миниатюрных SMD радиокомпонентов, а так же микросхем в корпусе BGA, с расположением контактных площадок под подложкой или под корпусом, невозможен без применения бесконтактной паяльной станции. Среди потребителей особую популярность получили термовоздушные станции.

В ее работе лежит принцип пайки за счет обдува припоя горячим воздухом с температурой, достаточной для его плавки. Бесконтактная паяльная станция должна содержать в себе специальный компрессор или турбину. Они нагнетают воздушный поток, а спиральный нагревательный элемент производит разогрев воздуха до требуемой температуры.

При этом возможна не только регулировка температуры воздуха на выходе сопла, но и настройка оптимальной скорости воздушного потока путем изменения работы вентилятора (компрессора). Этот параметр особенно важен, когда необходимо подобрать поток воздуха, равнораспределяющий тепло вокруг компонента, не сдувая соседние элементы.

Кроме того, использование воздуха решает проблему пайки элементов в труднодоступных местах. Термовоздушные бесконтактные паяльные станции используют при ремонте мобильных телефонов, планшетов, материнских плат.

Профиль их работы достаточно широк, однако, качественный процесс замены BGA чипов, из-за маленькой площади охвата, без применения нижнего подогрева и инфракрасных нагревателей невозможен.

Бесконтактные паяльные станции с применением инфракрасного нагревателя относят к разряду профессиональной сервисной техники. Как правило, это дорогостоящее оборудование, оснащенное нижним подогревом для уменьшения влияния деформационных термических процессов платы и верхнего инфракрасного нагревателя, способного передавать тепло на большую площадь.

Специфика пайки больших BGA чипов предполагает прогрев контактов микросхемы до температуры плавления припоя под ней. Как мы уже знаем, температура разрушения полупроводника +240C, а температура плавления бессвинцового припоя +220С. Но припой находится под чипом, поэтому необходим локальный прогрев места под BGA чипом.

Для подобной работы демонтажа подобных микросхем и процедуры реболлинга (к примеру) используют специальную технологию последовательности пайки. С помощью нижнего подогрева всю плоскость платы в течение 3 – 5 минут нагревают до температуры приблизительно +180С со скоростью +1С в секунду. Этот процесс не позволит деформировать место пайки чипа и не скрутить плату «винтом».

Не стоит волноваться о том, что могут «отпаяться» нижние элементы, так как их держит сила поверхностного натяжения. Оставшуюся температуру наращивают верхним инфракрасным нагревателем непосредственно над выпаиваемым (впаиваемым) чипом. Такой профиль позволяет сохранять контактные шары непосредственно на чипе, а не на плате, что особенно важно при его реболлинге.

В свою очередь, инфракрасный спектр волны способен точечно фокусироваться на определенном чипе, тем самым не подвергая воздействию нагрева окружающие объекты. Во-вторых, длина волны воздействует на кристаллическую решетку припоя, при этом, не разрушая полупроводник.

Такие инфракрасные паяльные станции используют профессиональные ремонтные мастерские, поскольку они очень дороги, но качество пайки и очень широкие возможности позволяют производить высококвалифицированный ремонт современного оборудования.

Паяльная станция изнутри

Рассмотрим внутренности одной из самых популярных паяльных станций сегодня Lukey 852D FUN. Окончание FUN означает, что нагнетатель горячего воздуха встроен непосредственно в ручку термофена. Это уменьшает диаметр провода, по которому идет только питание фена, в отличии от модели, где компрессор установлен в корпус.

Данная конструкция придает гибкость кабелю, безопасность в работе с инструментом и удобство в эксплуатации. Кроме того в фен встроен размыкающий геркон, а в держатель магнит. Когда фен вставляется в держатель, геркон отключает питание нагревательной спирали. Вентилятор продолжает работать до охлаждения нити.

Это позволяет продлить срок эксплуатации термофена. На передней панели вынесены индикаторы температуры фена и паяльника, а так же кнопки включения этих функций. Температура паяльника регулируется от 200 до 480С градусов, температура горячего воздуха от 100 до 480 С градусов.

Регулятор AIR управляет мощностью потока воздуха, что бывает весьма полезным, когда необходимо работать с пайкой радиоэлементов на плате с большой плотностью деталей. Кроме того, фен комплектуется 3-я видами насадок с различным диаметром сопел.

Термофен подключен безразъемным соединением, паяльник отключить можно, при этом прекращается подача напряжения на его разъем, о чем свидетельствует индикация «- – -». Ниже представлены схемы станции.

Как видим, в основе работы паяльной станции лежит 3 регулятора мощности на симисторах. Для фена и паяльника управление симисторами через оптроны MOC3043 приходит с операционных усилителей. На них же собран ПИД регулятор.

По сути операционники усиливают сигнал текущей температуры, передаваемый термопарой. Мощность потока воздуха зависит от скорости работы встроенного в фен вентилятора (мотора), который так же управляется симисторным регулятором.

Как видим, ничего сложного в станции нет, тем не менее, ее стоимость составляет около 90 у.е.

Источник: http://elektronika-muk.ru/instrument/pajalnaja-stancija.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector