Как сделать термовоздушный паяльный фен своими руками

Долгое время любители радиоэлектроники были вынуждены пользоваться стандартным паяльником с медным жалом для пайки элементов. Но со временем размеры микросхем и их составляющих уменьшались и использование такого инструмента как паяльник стало затруднительно. На смену ему пришел паяльный фен, или как его еще называют, фен для пайки.

Паяльный фен

Этот инструмент стал незаменимым помощником в использовании в быту для различных работ. В магазинах представлен большой выбор паяльных фенов разных конфигураций. Стоимость некоторых из них очень высока, поэтому некоторые люди предпочитают собрать этот полезный инструмент самостоятельно. Сделать это не требует больших усилий и знаний.

Принцип действия термофена

Паяльный фен во многом похож на строительный, но обладает меньшей мощностью, компактными размерами и насадками. Работает он следующим образом: после нажатия кнопки включения, начинает работать нагреватель и вентилятор. Вентилятор захватывает воздух и через небольшое отверстие нагретый воздух подается к месту, которое необходимо расплавить. Как только будет достигнута требуемая температура плавления припоя, можно присоединять или отсоединять элементы микросхем и прочее.

Особенности фенов для пайки

Фен для пайки применяется в работе с легкоплавкими сплавами и металлами. Кроме того, его часто применяют для удаления лакокрасочных покрытий с поверхности старых деталей и при их нагревании. Температура воздуха, выходящего из сопла фена достигает 800 °С. Регулируется она с помощью специального реле, но кроме этого, температура зависит от используемого напряжения, вентилятора и расстояния до нагреваемого предмета.

Работа паяльным феном

Насадка изготавливается из термостойких материалов и имеет определенную конструкцию, удобную для использования в одной руке, если это не стационарный паяльный фен.

Конструкция термофена

Основные части, из которых состоит фен для пайки, схожи с элементами других нагревательных приборов:

  1. Рукоятка. Она делается из жаропрочных материалов из расчета, что выдержит высокую температуру. Например эбонит, керамика, фарфор. Кроме того, рукоятку можно обмотать жаропрочной тканью, что также снизит температуру поверхности.
  2. Корпус. К нему предъявляются такие же требования как к рукоятке.
  3. Насадки. Чаще всего это стальная трубка с небольшим диаметром отверстия. Использование других металлов не рекомендуется из-за меньшей долговечности или большей цены.
  4. Нагревательный элемент. Используется нихромовая проволока небольшого радиуса, которая хорошо держит форму при нагреве.
  5. Вентилятор. Устанавливается на обратной стороне паяльного фена и подает воздух к нагревательному элементу. Он обязан быть маленьким, для удобного использования инструмента.

Основные характеристики фена для пайки

Есть несколько параметров, на которые стоит обратить внимание, выбирая фен для пайки – это напряжение и мощность.

Для успешной пайки компьютерных микросхем и радиодеталей дома, мощность должна быть минимум 100 Ватт, но лучше больше.

Пусть полученная температура будет выше необходимой, ее можно отрегулировать с помощью реле, проволоки или расстояния до нагреваемой поверхности. В промышленных паяльных фенах мощность достигает 1,7 кВатт и больше.

Рекомендуемый диапазон напряжения 24-36 Вольт. Меньшие значения не позволят достигнуть требуемой мощности, а большие могут быть опасны. Кроме того, напряжение будет зависеть от сопротивления в проволоке нагревателя. Рекомендуется использовать нихромовую проволоку сопротивлением 6 Ом для напряжения 24 Вольта.

Собираем воздушный паяльник из обычного

Из простого паяльника легко собрать термофен своими руками. Возникает вопрос, а зачем мы модернизируем паяльник? Ответ прост: часто бывают ситуации, в которых нет возможности расплавить припой обычным жалом.

Конструкция такого прибора проста и собрать сможет каждый. Для изготовления потребуется обычный пальник с деревянной ручкой и стандартной мощностью 40 Ватт. Для подачи воздуха необходим источник сжатого воздуха, Для этого подойдет компрессор для аквариума.

Необходимо извлечь жало, а нагревательный элемент оставить без изменений. В стенке делаем отверстие и выводим через него провод питания. К заднему торцу паяльника приклеиваем втулку, в которой будет крепиться трубка, соединенная с источником сжатого воздуха. Герметизируем места, где проходят провода.

В металлической части прибора требуется фольгой закрыть отверстия, затем обмотать медной проволокой – это усилит теплоемкость. На смену жалу нужно установить стальную трубку такого же диаметра, чтобы она хорошо держалась и не выпала во время работы. Такой инструмент обычно позволяет нагревать поверхность до 300 °С.

Принцип работы паяльного фена, сделанного своими руками, следующий

Воздух попадает к нагревательному элементу, теплоемкость которого была увеличена с помощью обматывания трубки фольгой и медной проволокой. Далее нагретый воздух поступает в стальную трубку, установленную вместо жала, и через отверстие в ней направляется уже к нагреваемой поверхности.

К минусам такого прибора можно отнести то, что нет возможности регулировать температуру и она недостаточно высока для некоторых металлов. Увеличить ее можно за счет изменения обдува. Этот инструмент, собранный собственноручно, позволит работать с некоторыми радиосхемами, но не сможет заменить профессиональное оборудование, например паяльную станцию.

Мини паяльная станция с большими возможностями

Такую станцию можно сделать например из пластиковой банки из-под лекарств. Такое устройство очень компактное. Состоит из трубки с установленной внутри спиралью (найти такую можно в старых конденсаторах) и вентилятора.

Рукоятка для станции не требуется, а блок питания на контроллере позволяет регулировать температуру.

Такой инструмент, собранный самостоятельно сопоставим по качеству работы с оригинальным магазинным вариантом.

Как правильно собрать термофен своими руками

Прежде чем начать собирать самодельный паяльный фен, нужно сделать спираль нагревательного элемента. Используется проволока с сечением от 4 до 7 мм с натяжкой, на которую накручивают нихромовую спираль (иногда из фехраля). Требуемое сечение должно быть 0,5-0,6 мм. Спираль следует наматывать на трубчатое основание аккуратными одинаковыми витками. Важно проследить, чтобы витки не соприкасались. Сверху от нее накладывается слой асбеста или стекловолокна, который следует скрепить при помощи термоустойчивого клея. Торцы и места вывода спиралей стоит также покрыть слоем клея.

Схема сборки термофена

Затем, на слой клея устанавливается трубка для изоляции поступающего жара от спирали. Делается она из устойчивых к высоким температурам материалов, например керамики. Торцы и места вывода спиралей стоит также покрыть слоем термостойкого клея

Выходы спирали требуется вывести наружу и с помощью винтов на креплении соединить с приводом питания. Важно, чтобы он имел теплостойкую изоляцию. Провод необходимо провести через пусковой включатель и реостат. Это даст возможность регулировать напряжение.

На другой стороне паяльного фена устанавливается вентилятор или другой элемент подачи воздуха к нагревателю. Если нет возможности установить на корпусе фена, то можно с помощью втулки подвести трубку, по которой будет подаваться воздух. Провода от вентилятора также подводят к выключателю, чтобы была возможность контролировать поток воздуха.

Затем к корпусу крепится сопло. Рекомендуется предусмотреть конструкцию, позволяющую заменить сопло на другие разного диаметра.

Необходимый инструмент

Для того, чтобы сделать фен для пайки своими руками потребуются следующие инструменты:

  • лобзик;
  • пассатижи;
  • ножовка;
  • электродрель;
  • линейка;
  • штангенциркуль;
  • кисть для клея;
  • тиски;
  • измерительные электроприборы;
  • паяльник;
  • отвертки.

С этим минимальным списком инструментов можно сделать простой паяльный фен самостоятельно.

Конструкция самодельного фена для пайки микросхем

Она состоит из тех же частей, что и указывалось выше. Отдельного внимания заслуживает корпус, поэтому ниже будет подробно изложено как сделать корпус фена для пайки.

Паяльный фен своими руками

При изготовлении применяются:

  • Материалы с хорошими термоизоляционными свойствами.
  • Хорошая изоляция мест нагрева.

В первом случае могут возникнуть трудности с их получением и изготовлением корпуса необходимых размеров. Кроме этого некоторые материалы стоят немалых денег.

Хорошо подойдет в роли корпуса ненужный фен. Место, к которому будет прилегать сопло, необходимо сделать из термостойких веществ, выдерживающих высокую температуру. Кроме того, необходимо сконструировать корпус таким образом, чтобы нагрев не передавался в другие места и держать ручку паяльного фена человеку было комфортно без использования перчаток и жаростойких рукавиц.

Сопло фена обязательно надо сделать металлическим, например стальным, т.к. оно возможно будет соприкасаться с нагреваемыми поверхностями.

Следует грамотно выбрать место для переключателей и регуляторов, для удобного применения их во время работы. Их можно использовать от старых бытовых приборов.

Сделанный своими руками термофен станет хорошим помощником в быту и облегчит выполнение многих задач и сэкономит деньги. Затраты на его сборку несоизмеримо меньше, чем покупка нового паяльного фена в магазине.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Изделия под таким названием выпускаются в разных модификациях и характеризуются спецификой применения. Одни фены предназначены для сушки волос, другие используются в строительстве или в процессе ремонта. Да и для радиолюбителей они представляют интерес.

Например, при пайке микросхем, учитывая количество их выводов, работать таким устройством намного удобнее, чем самым совершенным паяльником. В принципе, такой фен для пайки микросхем можно и купить. Стоимость в пределах 2 000 – 10 500 рублей.

Тем же, кто привык все делать своими руками, эта статья подскажет, как и из чего собрать фен для пайки в домашних условиях, не тратя деньги и время на походы по магазинам.

Кто-то посчитает, что нецелесообразно заниматься подобным конструированием, если проще приобрести навыки пайки миниатюрным паяльником. И все-таки самостоятельно сделанный фен – устройство довольно универсальное. В быту им можно производить обжиг материалов, удаляя с них старое лакокрасочное покрытие, разогревать что-либо перед дальнейшей обработкой. В умелых руках он станет незаменимым помощником.

Устройство паяльного фена

Оно практически идентично конструктивному исполнению аналогов, предназначенных для других целей. Принципиальная разница – в мощности нагревательного элемента и в особенности некоторых составных частей.

Корпус и рукоятка

Необходимо рассчитывать на то, что температура внутри изделия поднимается до +780 ±50 ºС. Следовательно, материалы должны быть жаропрочными. В принципе, можно использовать и фен б/у, неисправный, но придется кое-что усовершенствовать.

Ручка

Ее необходимо максимально изолировать. Встречаются рекомендации о том, что можно в процессе пайки микросхем пользоваться брезентовой рукавицей, толстой варежкой. Хотя такая перспектива вряд ли кого устроит. Как поступить?

  • Можно заказать (выточить самостоятельно) рукоятку их цельного эбонита. Работа не слишком уж и сложная, особенно при использовании станочного оборудования.
  • Для термоизоляции целесообразно использовать жаропрочную ткань. Если ей обмотать рукоятку, то вполне можно работать.

А вот использовать трубки из различных металлов не рекомендуется по двум причинам. Во-первых, любое «железо» характеризуется высокой теплопроводностью. Такая ручка очень быстро раскалится. Во-вторых, нельзя забывать и о том, что собирается прибор электрический. Следовательно, чем меньше металлических частей, тем безопаснее эксплуатация фена.

Корпус

Как не допустить его перегрева, станет понятнее ниже.

Насадка (сопло)

Учитывая высокую температуру и то, что в процессе работы фен придется держать в различных положениях, лучшее решение – трубка из стали. Медь не только дороже, но и тяжелее. Вряд ли получится такой фен удерживать неподвижно сколь-нибудь длительный период. Алюминий не в счет – прослужит недолго, начнет деформироваться. Чтобы сократить время разогрева «рабочего» участка платы, один конец можно слегка расплющить. В принципе, если понимать суть всей технологической операции по пайке микросхем, оптимальную форму насадки определить несложно. Тем более, для себя.

Нагревательный элемент

Какую проволоку использовать – фехралевую или нихромовую? Первый вариант отпадает по причине жесткости материала. Накрутить из него спираль, причем с малым радиусом, своими руками нереально.

Нагнетатель воздуха

Для самодельного фена можно приспособить миниатюрный вентилятор, который крепится на тыльной стороне корпуса. Кто-то использует небольшой компрессор для аквариума.

Все остальное – выключатель, подставка под фен непосредственно к теме не относится. Каждый сам решит, нужны ли ему эти «сервисы» и как их лучше организовать.

Определение характеристик фена

Нет смысла своими руками собирать устройство, не зная, на какую мощность оно должно быть рассчитано. Недогрев платы чреват тем, что установить (заменить) микросхему не получится. Результат перегрева – расплавление корпусов всех радиодеталей, находящихся в рабочей зоне. Поэтому целесообразно ориентироваться на модели промышленного изготовления.

Исходные данные

  • Напряжение (В) – 220.
  • Мощность (Вт) – порядка 0,5.

Приводить математические выкладки автор не будет. Достаточно указать, что при такой мощности фена (а ее вполне хватит, чтобы регулировать температуру в пределах 100 – 500 ºС) сопротивление спирали должно быть на уровне 100 Ом. Остается лишь найти проволоку из нихрома. Ее сечение в данном случае непринципиально. Главное, отмерить ту часть, которая при измерении «показывает» R порядка 100 Ом. Вот из этого куска и следует мотать спираль. Кому такой вариант не подходит, может по аналогии сделать другие расчеты, уменьшив/увеличив мощность и в соответствие с этим изменив длину проволоки.

Читатель, пусть вас не смущает, что автор оперирует такими терминами, как «около», «примерно», «в пределах» и так далее. Сделать своими руками все с максимальной точностью не получится. Поэтому самодельный фен придется запитывать через устройство (или от БП) с регулировкой выходного напряжения. Если кому посчастливится найти ЛАТР (лабораторный трансформатор) – еще лучше. Перед использованием фена следует немного потренироваться на платах б/у (в хозяйстве всегда найдется). Только так, опытным путем, можно определить оптимальный рабочий режим фена, собранного своими руками. А какие-либо допущенные просчеты как раз и нивелируются регулятором напряжения.

Особенности сборки

  • Нагревательный элемент располагается в заднем секторе корпуса (ближе к ручке). Это позволит до минимума сократить длину той части шнура питания, которая будет находиться внутри фена. Продольная ось трубки должна совпадать с центром выходного отверстия.
  • Соединение проводников со спиралью придется делать способом скрутки. Нихром своими руками пайке не поддается. Если кто знает секрет, поделитесь. Автор будет крайне признателен.
  • Спираль представляет собой провод, который наматывается на полую трубку. Что можно использовать? Лучшее решение – изделие из фарфора. Кое-кто из умельцев применяет для этих целей трубчатые резисторы большой мощности, у которых следует лишь откусить выводы. Получившийся нагреватель, в свою очередь, покрывается все той же тканью (жаропрочной). Если за основу берется бытовой фен б/у, то в нем есть слюдяные прокладки. Их следует оставить, а возможно, уложить и дополнительные. Изготовить по имеющимся образцам несложно.

Вполне закономерный вопрос – почему бы не использовать для пайки бытовой фен, тем более что он имеется практически в каждой семье? И многие малоопытные радиолюбители, не совсем понимающие конструктивные особенности различных моделей, им и задаются. Ответ можно дать сразу, причем однозначный – нет, нельзя.

И вот почему. Бытовой фен даже большой мощности не способен нагреть припой до такой степени, чтобы он расплавился (порядка +250 ºС). Устройство придется модернизировать.

Возможные варианты:

Первый

Чтобы повысить температуру воздушного потока, можно снизить обороты двигателя вентилятора. Но спираль-то рассчитана на определенный рабочий режим. Результат такой переделки (доработки) фена легко прогнозируется – перекал проволоки и обрыв цепи.

Второй

Уменьшить сечение сопла. Корпуса всех бытовых фенов делаются из пластмасс. Повышение температуры внутри устройства чревато размягчением (расплавлением) полимеров. Следовательно, пайка микросхем получится весьма кратковременной, а потом фен – в мусоропровод и в магазин, за новым.

Какие-либо другие варианты (например, укорачивание спирали) также «не проходят». Проверено многократно. Многие пытались, по-разному, но результат всегда один – отрицательный.

Если понятно, что и как нужно сделать, то изготовление фена для пайки микросхем своими руками – задача вполне выполнимая. А если провести полную ревизию в гараже (сарайчике, кладовке, на антресолях), то все необходимое обязательно найдется.

Успехов в конструировании!

Поддавшись искушению, прикупил на AliExpress термовоздушный паяльный фен. Цена вопроса 600 рублей. Соответственно приступил к организации соответствующей «обвязки» устройства. Начал с управления вентилятором. Вентилятор в фене рассчитан на питание постоянным током 0,25 А и напряжением 24 вольта. Для этой цели тут исключительно подойдёт импульсный блок питания от принтера Canon К30232, коих в свободной вторичной продаже великое множество, причём за дёшево. И тут главное удобство даже не то, что он на необходимые 24 вольта и выдаёт вполне достаточный ток до 0,7 А, а то, что в схеме уже предусмотрен подстроечный резистор крайне необходимый при настройке выходного напряжения в нужном интервале.

Блок питания от принтера Canon К30232

Свой БП не покупал, был в наличии, правда уже года два как неисправный, но когда действительно понадобился, то его удалось как-то быстренько починить.

Схема блока питания

Принципиальная схема ИБП от принтера Кенон

Если БП в работоспособном состоянии тут самое главное избежать соблазна улучшения и кардинальных доработок. Всё на что нужно обратить своё внимание это смд резистор R25 номиналом 18 кОм. Для начала выпаять его и подпаять на контактные площадки два мягких многожильных провода в изоляции длиной по 15 см. И больше на плате ничего не трогать.

Доработка БП для кулера

А вот с данным конкретным блоком питания, в виду его недавней неисправности, пришлось обойтись менее деликатно – выпаять для верности и полного понимания его настоящего функционирования не только смд резистор R25, но и подстроечный резистор VR21 и выходной стабилитрон ZD21.

Проверка мультиметром БП

Место подстроечника занял переменник на 4,7 кОм, а вместо смд резистора на 18 кОм был установлен переменный резистор на 22 кОм. Подключив в нагрузку электромотор ручной сверлилки и от души погоняв его, выставил переменником 4,7 кОм такое его положение, при котором переменный резистор на 22 кОм в крайнем левом положении ползунка выдавал 5 вольт на выходе, а в крайнем правом положении практически ровно 24 вольта.

Схема подключения фена станции

Схема подключения элементов паяльной станции

Убедившись, что для необходимой регулировки хватит и сопротивления родного подстроечника, вернул его на место. На силовой транзистор, для пущей надёжности, установил небольшой радиатор охлаждения. При этом замечу, что эксплуатироваться в дальнейшем блок питания в родом корпусе не будет. Это, пожалуй, самая наглядная и информативная схема распайки проводов паяльного фена, что удалось найти. На данном этапе интересуют только два провода которые идут к кулеру, один из них коричневый, на него подавать плюс питания, второй синий – минусовой.

Испытания схемы

Итог

Теперь уже подключил вентилятор фена произвёл окончательную настройку. Диапазон регулировки сохранился от 5 до 24 вольт. При 5 вольтах вентилятор фена вращается на минимуме, это даже хорошо, что так получилось, будет типа обязательного дежурного обдува – охлаждения уже обесточенной нагревательной спирали и в момент запуска фена вентилятор включится в работу первым. В итоге положено начало изготовлению аналогового управления термовоздушной паяльной станцией. Автор Babay iz Barnaula.

Пропустить и перейти к содержимому


В жизни радиолюбителя рано или поздно понадобится термофен для пайки каких-то мелких деталей или сложных микросхем с большим количеством выводов. Мастер решил изготовить свой аппарат на базе обычного паяльника на 40 ватт. Внутри установил нагревательный элемент.

Если разобрать такой-же паяльник, то основные детали: керамические тонкие трубки, стеклотканевые.

Термофен состоит из нагревательного элемента. Это нихромовая нить 0,8 мм. Диаметр намотки 8 мм. Зажимы на разном уровне, чтобы избежать замыкания. Одеты стеклотканевые трубки. Из того же паяльника керамические трубки. Одна из жил проходит по центру.

Внутри старого корпуса вставлена слюда. Элемент вытащен и перевёрнут на 180 градусов. Кончик его подрезал, чтобы было удобнее. Всё переворачивается, вставляется в обратную сторону. Болтом фиксируется. Внутри слюда, свернутая в трубку. Чтобы она не ломалась (так как жесткая), сделаны небольшие надрезы. Получились ступеньки. На заднюю часть ручки одет кусок от 20 кубового шприца. В нём проделаны отверстия для подключения подачи воздуха. Идет от компрессора ингаляторы. Питание от зарядного устройства. Домашних условиях всегда найдутся такие вещи. Потребление около 6 ампер. Напряжение 14-15 вольт. Кусок сопротивление 2,5 ома. Это нагревательный элемент 3 квт. Отрезан небольшой кусочек.

Соберём термофен обратно. Посмотрим, какую температуру выдает.
Подключаем электричество, подачу воздуха. Температура растет и достигает 200 – 300 градусов. Достаточно для любой пайки. В течение 5-7 минут прогреется максимально. Давайте отпаяем микросхему. Как видим, без проблем удалось сделать эту работу.