Работа большинства электрических приборов происходит на основе электронных плат и блоков, объединенных в функциональные схемы. Для получения надежного соединения радиодеталей и других компонентов схем применяется пайка. При которой в соответствии с п.3.1 ГОСТ Р ИСО 857-2-2009 осуществляется нагревание как самих спаиваемых деталей, так и припоя. Одним из популярных приспособлений для таких операций, на сегодня, является паяльный фен.
Назначение и устройство
Паяльный фен предназначен для нагревания выводов элементов, запаянных в электронной плате и впаиваемых в нее бесконтактным методом. Наиболее часто такие устройства применяются для работы с деталями, имеющими большое количество выводов, мелкими радиоэлементами или в местах, где доступ классическим паяльником невозможен по техническим или конструктивным причинам. Наиболее распространенной сферой применения являются SMD элементы, микросхемы и прочее слаботочное оборудование которое выпаять жалом либо слишком тяжело, из-за опасности повреждения чувствительных компонентов, либо невозможно из-за их габаритов.
Термофен является одним из составляющих компонентов паяльной станции, применяемым для разогрева припоя и плат. Помимо этого их используют для удаления лакового покрытия с ножек деталей, жил проводов горячим воздухом. Бесконтактный метод работы термофена основан на подаче разогретого потока в нужную точку, что обеспечивается конструктивными особенностями устройства.
В связи с узкой направленностью сферы применения паяльные фены используются для пайки легкоплавких припоев. Помимо этого их применяют для удаления лакового покрытия с ножек деталей, жил проводов горячим воздухом. Бесконтактный метод работы термофена основан на подаче разогретого потока в нужную точку, что обеспечивается конструктивными особенностями устройства.
Конструктивно паяльный фен состоит из таких же основных частей, что и классические модели, применяемые для решения бытовых и строительных задач. Устройство термофена представлено на рисунке ниже:
- Корпус – выполняется из термоустойчивых материалов, в некоторых моделях допускаются теплопроводящие. Основная задача корпуса – защита оператора от взаимодействия с нагревательными элементами и системой подачи воздуха.
- Рукоятка – используется чтобы держать паяльный фен, выполняется из термоустойчивых веществ с низким коэффициентом теплопроводности (эбонит, фарфор, керамика, полимер и прочие). От системы нагрева и подачи воздуха рукоятка отделяется термоизоляцией, чтобы нагрев не передавался руке оператора.
- Нагревательный элемент – предназначен для преобразования электрической энергии в тепловую. Наиболее простой и доступный вариант — спираль из нихрома.
- Система подачи воздуха – выполняется трубками, подводящими нагретый воздух к соплу, вентилятором или компрессором для нагнетания потока. Наиболее простой вариант установки крыльчатки – в торце паяльного фена.
- Сопло – представляет собой трубку конической формы переходящей из большего диаметра в меньший, круглого или плоского сечения. Чаще всего, изготавливается из стали, как доступного и тугоплавкого металла.
- Блок управления – представлен электронной платой и кнопками включения/отключения или запуска других функций.
Некоторые модели дополнительно оснащаются температурными индикаторами, регуляторами нагрева и другими вспомогательными функциями. Для удобства использования также могут устанавливаться уловители дыма, пинцеты и демонтажные пистолеты и т.д.
Характеристики
Современный рынок предлагает достаточно широкий выбор термофенов, однако все они могут существенно отличаться рабочими параметрами. Поэтому при выборе паяльного фена необходимо руководствоваться техническими характеристиками конкретной модели.
Среди наиболее важных характеристик для паяльного фена следует выделить:
- Пределы рабочих температур – любой паяльный фен способен выдавать на выходе воздушный поток с определенной температурой. Минимальным значением является + 50ºС, максимальным около 800 ºС.
- Мощность паяльного фена — характеризует электрическую нагрузку, потребляемую из сети. Физически определяет количество тепла, выделяемого нагревательным элементом за единицу времени. Чем выше мощность паяльного фена, тем быстрее происходит нагрев. Данный параметр варьируется в пределах от 40 до 750 Вт.
- Тип нагревательного элемента – для подогрева воздушного потока в паяльный фен может устанавливаться наиболее дешевый вариант – нихромовая спираль. Для более дорогих моделей используется керамические элементы или индукционный нагреватель.
- Производительность – определяет количество воздуха, выдуваемого паяльным феном за единицу времени. Чем больше воздуха будет проходить через сопло, тем эффективнее работа фена. Но и мощность компрессора также пропорционально увеличивается.
- Форма сопла – определяет площадь обработки воздушным потоком, его форму и интенсивность воздействия. На практике паяльные фены часто комплектуются несколькими сменными насадками с соплом разного диаметра и сечения, что в значительной мере расширяет их функционал.
Индикатор и регулятор температуры – позволяет отслеживать степень нагрева паяльным феном. А при необходимости, корректировать этот показатель в соответствии с потребностью обрабатывать конкретную деталь.
Критерии выбора
Чтобы подобрать наиболее подходящий для вас вариант паяльного фена необходимо разобраться с основными задачами, которые вы планируете решать с его помощью. Одним из важнейших критериев является температура плавления припоя, который используется для крепления радиодеталей на плате.
Так все припои можно условно разделить на легкоплавкие или мягки с температурой плавления от 145 до 400°С и тугоплавкие или твердые с температурой более 400°С. Соответственно, если вы будете паять легкоплавкие свинцово-оловянные припои, понадобится паяльный фен с диапазоном рабочих температур от 100 до 300 °С. Если вы хотите получить универсальное устройство, то лучше подобрать модель с верхним пределом в 500 — 800°С. Также оцените шаг регулировки температуры, так как это напрямую повлияет на удобство получения нужного параметра.
По форме и размеру сопла определяется площадь нагрева для пайки. Таким образом тонкие круглые отверстия обеспечивают точечное воздействие паяльным феном на каждую ножку, квадратной формы отлично справляются сразу со всеми выводами микросхемы, или контроллера.
В зависимости от паяемых деталей выбирается и величина мощности паяльного фена. Так, для работы с компьютерными платами необходимо выбирать модели от 100 Вт и выше. Для особо мощных элементов применяются промышленные термовоздушные фены с мощностью до 1,7 кВт.
Обзор ТОП 7 популярных моделей
Сегодня на рынке предложен достаточно широкий выбор паяльного оборудования, поэтому в рамках данной статьи мы рассмотрим наиболее популярные модели. В качестве соискателей на роль часто покупаемых паяльных станций, важной составляющей которых является термофен, мы приведем как зарубежные, так и отечественные устройства.
1. LUKEY-868 — популярная модель от китайского производителя обладает мощностью в 750 Вт и способна регулировать температуру в пределах от 100 до 480°С. Комплектуется дисплеем и панелью управления, позволяющим регулировать рабочие характеристики. Дополнительно оснащен классическим паяльником и раздельными подставками для фена и жала. К преимуществам такого паяльного фена следует отнести:
- Относительно небольшой вес – всего 1 кг, в сравнении с другими аналогами;
- Не требует времени на разогрев;
- Комплектуется 3 сменными соплами.
2. Weller WHA 900 Set – относится к профессиональным паяльным агрегатам германского производства, оснащается турбиной для нагнетания воздушного потока. Обладает мощностью в 700 Вт и способен выдавать рабочую температуру в диапазоне от 50 до 550°С, производительность модели составляет 50 л/мин. К преимуществам такого паяльного фена относится:
- Высокая точность настройки рабочих параметров;
- Большой выбор сменных насадок;
- Обладает ножным выключателем, что существенно упрощает процесс пайки.
3. ЗУБР 55350 – паяльная станция с феном отечественного производства, предназначена для реализации любых задач в пределах температур от 100 до 500°С. Мощность устройства составляет 650 Вт, а производительность воздушного потока достигает 120л/мин. Цифровая регулировка с панели управления отображается на электронном дисплее, что позволяет наглядно контролировать весь процесс. Паяльный фен Зубр отличается следующими преимуществами:
- Высокая чувствительность регулировки – температуру можно выставить с шагом до 1°С.
- Фен отличается керамическим нагревательным элементом, достигающим нужной температуры за считанные секунды.
- Обладает антистатической защиты для предотвращения повреждения радиоэлементов.
4. Quick 857DW — паяльная станция от китайского производителя, номинальная мощность устройства составляет 580 Вт, температурный диапазон в пределах от 100 до 450°С. Паяльный фен способен выдавать воздушный поток в 100л/мин. Питание модели осуществляется от бытовой сети 230 В. Вес изделия составляет целых 2,4кг, что в некоторой мере усложняет его транспортировку.
К преимуществам такого паяльного фена следует отнести:
- Четыре сменные насадки для расширения функционала устройства;
- Оснащен защитой от накопления статического заряда;
- Удобная подстройка температурного режима.
5. ELEMENT 858 – представляет собой одну из самых доступных по цене и простых в работе паяльный станций с феном. Для управления комплектуется двумя ручками-регуляторами, позволяющими изменять температурный диапазон в пределах от 100 до 450°С. Нагнетание воздушного потока осуществляется турбиной, доступная мощность составляет 650 Вт. Производительность паяльного фена достигает 120л/мин, но для получения номинальной температуры необходимо подождать несколько секунд.
К преимуществам следует отнести:
- Оптимальное сочетание цены и качества для начинающих радиолюбителей;
- Простая и понятная регулировка;
- Хороший воздушный поток.
6. МЕГЕОН 00686 – отечественная модель паяльной станции с паяльным феном, характеризуется средним расходом электроэнергии на нагрев в 500 Вт. Максимальная температура может достигать 500°С. Вес модели составляет 2,5кг, питается от сети 230 В. К преимуществам модели относится цифровой дисплей и возможность регулировки, как тепловых параметров, так и скорости воздушного потока.
7. METCAL HCT2-200 – паяльная станция, предназначенная для проведения тонкой пайки, оснащается шестью насадками для фена. Потребляет из сети мощность 200 Вт, работает в температурном диапазоне от 100 до 450°С. Вес устройства составляет 2,2 кг.
Список использованной литературы
- Гуревич Г.И. «Как паять» 1964
- В.Е. Хряпин «Справочник паяльщика» 1974
- Лоцманов С.Н. «Руководство по пайке металлов» 1960
- И.Е. Петрунин «Справочник по пайке» 2003