Электрификация

Справочник домашнего мастера

Диаметр жала паяльника

Такое нехитрое приспособление, как паяльник – имеет свою конструкцию, и составляющие части. Самым маленьким по размеру, но не по важности – является жало. Именно от его качества зависит способность паяльника выполнять свои задачи.

Свойства рабочего наконечника:

  • Теплопроводность. Важнейшая характеристика. Именно она определяет, сколько тепла от нагревателя будет передано в рабочую зону;
  • Способность накапливать тепловую энергию. Характеристика в основном связана с размерами жала. Слишком тонкий наконечник при соприкосновении с массивной деталью моментально отдаст тепло;
  • Прочность, а точнее – износостойкость. Никто не собирается забивать паяльником гвозди. Однако со временем жало изнашивается – под действием агрессивных флюсов или механическим путем;
  • Защищенность от окисления. Даже тончайшая пленка окислов резко снижает способность наконечника передавать тепловую энергию к месту пайки.

Идеальным материалом для изготовления паяльного жала (с точки зрения теплопроводности) является медь или ее сплавы. Обратная сторона луны – крайне низкая износоустойчивость и подверженность коррозии.

Прямая противоположность – сталь и никелевые сплавы. Высокая прочность, отсутствие коррозии – но отвратительная теплопроводность.

Поэтому производители выпускают наконечники для паяльника из различных материалов, подстраиваясь под запросы рынка. А так же не перестают экспериментировать с композитными материалами, придавая инструменты все более высокие потребительские свойства.

Основные разновидности жал для паяльника

Медные

из медного прутка можно сделать хорошее жало

Подавляющее большинство паяльников комплектуются именно такими наконечниками. Медное жало достаточно универсально, имеет выдающуюся теплопроводность. И что самое главное – отличную теплоемкость.

Это означает, что при работе с массивными медными контактами или спайкой толстого кабеля, накопленное тепло не рассеется по заготовке, резко снижая температуру. Поэтому, для паяния объемных деталей выбираются паяльники с медным жалом, которое весит несколько сотен грамм.

Для его нагрева потребуется много энергии, но масса наконечника обеспечить стабильную температуру во время работы.

Существуют более изящные наконечники из меди. Классический вариант паяльника 40-60 Вт, знакомый многим.

С помощью такого жала можно паять практически все, за исключением современной элементной базы – планарных микросхем, SMD модулей и пр. Можно конечно придать утонченную форму наконечнику – но тогда жало будет моментально изнашиваться.


Главная проблема меди – в её мягкости и низкой термостойкости. При высоких температурах поверхность быстро окисляется. Очистка жала традиционным способом ни к чему не приводит. Приходится зачищать его механическим путем, с помощью напильника или наждачной бумаги. При этом наконечник стремительно уменьшается в размерах.

Для сохранения рабочего состояния поверхности, ее покрывают тонким слоем припоя.

Как правильно залудить жало

Необходимо протереть его влажной губкой, нагреть и зачистить наждачкой или надфилем. Затем погрузить в баночку с канифолью и разместить сверху кусочек припоя. Олово само растечется по чистой поверхности наконечника.

Еще один способ – потереть разогретое жало о дерево, на котором есть флюс и припой. Дерево лучше выбирать хвойных пород.

Если этого не сделать – пайка становится невозможной не зависимо от температуры нагрева.

Вторая серьезная проблема – коррозия от агрессивных флюсов при высокой температуре. Не следует думать, что всему виной кислотные составы. Канифоль также пагубно влияет на поверхность меди. Со временем, на поверхности образуются раковины и борозды, которые надо шлифовать, опять же теряя в размере.

Тем не менее, при правильном уходе и регулярной замене, жало из красного металла показывает очень хорошие качества. Поэтому вопрос о снятии его с производства не стоит.

Необгораемые

По сути – это обычное медное жало, только с покрытием. Для защиты от коррозии и обгорания, поверхность никелируется или серебрится. Проблема в том, что никель обладает плохой адгезией, поэтому расплавленный припой к нему не липнет.

То есть классический вариант – зачерпнул капельку олова и нанес на контакт, тут не проходит. Вы можете лишь прогревать место пайки. Необходима подача припоя со стороны. На деле это означает, что обе руки будут заняты. В одной руке паяльник, в другой оловянная проволока.

Покрытие на основе серебра таких проблем не имеет. Оно прекрасно смачивается припоем и имеет хорошую теплопроводность. Но высокая стоимость не позволяет массово выпускать такие наконечники. К тому же, серебрение быстро выгорает от высокой температуры.

Производители предлагают комплексное решение проблемы. Жало покрывается никелем, кроме рабочего кончика. На него наносятся более дорогие покрытия, с хорошей адгезией. При этом стоимость остается разумной, а свойства наконечника улучшаются.

Предлагаются целые наборы жал для паяльника, с рабочими кончиками различной формы. С одной стороны – приходится покупать целую упаковку, с другой – износ происходит многократно меньше.
Еще один вариант – многослойное жало, в котором используются свойства каждого материала именно по назначению.

Такая конструкция получается недешевой, но служит долго и качественно выполняет свою задачу. Вопросов: как облудить жало паяльника, не возникает, этот процесс проводится в заводских условиях, и повторять его не требуется.

ВАЖНО! Жала с покрытием нельзя зачищать с помощью абразива. Как только защитный слой будет поврежден – наконечник очень быстро выйдет из строя.

Как облудить паяльник, вы узнает просмотрев это видео.

Керамические

Корпус выполнен из прочной керамики, наконечник может быть металлическим. Керамика обладает теплопроводностью и теплоемкостью не намного хуже, чем медь. При этом она прочнее и не подвержена коррозии. Изготавливая композитные наконечники, производители объединяют лучшие качества различных материалов в одном изделии.

Паяльники с керамическим жалом удобнее, позволяют не отвлекаться на регулярную очистку. Но представитель так называемой «старой школы» предпочитают медные наконечники. Хотя, для работы с современными радиодеталями SMD форм-фактора, медь подходит как слон для посудной лавки. А вот паяльник с тонким керамическим жалом – в самый раз.

Составные

Можно использовать свойства каждого материала именно там, где они проявляются наиболее ярко. В составных жалах скомпонованы два, три, или четыре материала. Например, сталь – в виде сердечника для прочности. Медь – в качестве теплопроводящего материала от нагревательного элемента к рабочему кончику. Никель – покрытие от коррозии. Наконечник выполняется из серебряного сплава для лучшей адгезии к припою.

С учетом постоянно меняющихся условий пайки, разумно иметь дома паяльник со сменными жалами. Главное – подобрать диаметр и глубину посадки наконечника в нагревательный элемент.

Стабилизатор температуры жал

Разумеется, одного качественного материала недостаточно. Необходимо, чтобы на кончике жала поддерживалась оптимальная температура. Для этого в его тело может быть встроен датчик. Такой вариант идеален для поддержания постоянной температуры в зоне пайки.

На самом деле, такая схема нужна лишь при работе с элементной базой, чувствительной к перегреву. Тогда на жале выставляется температура не несколько градусов выше, чем точка плавления припоя, и можно паять без боязни повредить детали. В большинстве конструкций применяется более простая схема – с предварительной установкой температуры без объективного контроля.

Регулятор температуры жала может быть встроенным в корпус (если схема питания паяльника индукционная), или вынесен в отдельный блок. На качество работ это не влияет. Тем более что подавляющее большинство работ выполняются, подбирая паяльник по мощности, то есть «на глазок».

Есть категория радиолюбителей, предпочитающих пользоваться инструментами собственной конструкции, в том числе и жалом для паяльника. Как правило, перепробовав различные варианты, от дорогих японских или немецких, и любимых отечественных медных – до никелированных гвоздей из Поднебесной, вы придете к единственному подходящему изделию. Или попробуете сделать жало своими руками.

Для такого случая предлагаем посмотреть следующий материал:

Из чего сделать качественное жало для паяльника

Для изготовления потребуется:

  1. Доступ к токарному станку или знакомый токарь;
  2. Медный прут 6-8 мм диаметром;
  3. Несколько граммов серебра.

Делаем основу. Медный пруток формируем в держатель для жала.

На торце высверливаем отверстие глубиной 10-15 мм под резьбы М4. Соответственно, нарезаем внутреннюю резьбу.

В ювелирной мастерской заказываем серебряный пруток диаметром 5 мм и длиной 10 см. Это не отнимет много средств, тем более что качество металла не имеет значения, можно взять самое дешевое серебро, хоть техническое с контактов. Отрезаем от него кусок длиной 2 см, нарезаем резьбу М4, вкручиваем в основу и придаем кончику необходимую форму.

После обработки получаем превосходное композитное (составное) жало. Медь поставляет тепло на серебряный кончик. Серебро обладает отличной адгезией, поэтому припой липнет к нему, как клей.

Единственный недостаток – серебро со временем сгорает, или растворяется в припое. Это происходит не так быстро, но при интенсивной работе раз в полгода наконечник придется менять.
В холодном состоянии он легко выкручивается, а в горячем сидит очень плотно в резьбовом соединении.

Как то приобрел на китайской торговой площадке регулируемый паяльник с керамическим нагревателем и сменными жалами, а вместе с ним набор самых обиходных жал.

По сравнению с прошлым, спиральным — небо и земля. Всем доволен, вот только жала быстро сгорают. Сначала думал заказать еще несколько партий, но передумал и решил попробовать изготовить их самостоятельно.

Измерив заводское жало стал подыскивать подходящий материал.

По внешнему и внутреннему диаметрам практически полностью подошла медно-луженная гильза типа GTY 10 длиной 30мм, предназначенная для соединения медных проводов сечением до 10 мм2 методом опрессовки.

Внутри гильзы есть ограничитель для проводов, который нужно высверлить сверлом соответствующего диаметра.

Осталось лишь подобрать материал для изготовления самого жала. Для спирального паяльника я их изготавливал из медных проводов подходящего диаметра. Для сменного решил поступить аналогичным образом.

Вариант 1. Неразборные одноразовые жала.

В качестве заготовки для жал беру провод ПВ1 6мм2, в пересчете на диаметр — 2,78мм. И все что нужно сделать — соединить данный провод с вышеописанной гильзой, поместив его внутрь оной на глубину 5 мм, чтоб оставить место для нагревателя (25 мм). Но поскольку провод почти в 2 раза тоньше внутреннего диаметра муфты, буду использовать переходные соединительные муфты GTY 2,5.

Соединять гильзу и жало буду с помощью опрессовочного инструмента.

Если опрессовочного инструмента нет и опрессовать негде, можно попробовать это сделать «дедовским методом» — плоскогубцами, тисками или молоточком.

Опрессовываем детали и придаем жалу необходимую форму.

Нужно отметить, что место опрессовки должно пролазить через ограничитель паяльника, диаметр которого 5,8 мм.

Ну вот и все. Осталось только залудить жала и радоваться жизни.

Вариант 2. Универсальная гильза для сменных жал.

Повторяем последовательность действий как в Варианте №1 с одним отличием — вместо провода плотно и аккуратно обжимаем хвостовик сверла 2,5мм.

После обжима извлекаем сверло и метчиком М3 нарезаем в месте обжима внутреннюю резьбу.

Далее придаем необходимый размер и форму медной заготовке и плашкой М3 нарезаем на ней резьбу длиной не более 5мм.

Ну вот и все — разборное жало готово.

Ну и, напоследок, несколько вариантов исполнения медных, латунных и несгораемых сменных жал.

Как видите, все материалы для изготовления подобных жал можно приобрести в одной торговой точке, в которой нередко можно найти и опрессовочный инструмент. Вместо гильзы можно попробовать подобрать медную трубку для кондиционеров, а провод брать большего диаметра и обтачивать до нужной формы и размера.

По сравнению со стоковыми такие жала служат намного дольше, а из-за своей большей массивности более инертны к резким перепадам температур в процессе пайки.

Жизненных и творческих всем успехов.

Делаем самостоятельно два типа жала для паяльника


Здесь будет рассмотрено изготовление двух типов медных наконечников для разных паяльников. Один паяльник имеет стопорный винт для фиксации жала, во второй паяльник жало вкручивается. Жала автор изготавливает из медного провода сечением подходящего диаметра.


Сначала нужно выпрямить провод (если он согнут, конечно) и отрезать кусок 65 мм.



Затем нужно зачистить заготовку. Автор делает это в сверлильном станке. Устанавливает заготовку в патрон и шлифует металлической губкой, и наждачкой. В процессе шлифовки подгоняется диаметр жала к диаметру гнезда паяльника.


Напильником придает наконечнику нужную форму. Теперь осталось вставить жало в гнездо паяльника и закрутить стопорный винт.
Изготовление резьбового наконечника аналогично, за исключением некоторых деталей. Длина жала в данном случае 2,5 см. С одной стороны заготовки нарезается резьба.
Дальше, чтобы не повредить резьбу, оборачивает резьбовой край в алюминиевую фольгу (от пивной бутылки), зажимает в патрон станка и обтачивает.
Все, теперь осталось только вкрутить жало.
В принципе, так же можно изготовить жало и для современных паяльников, у которых жало вставляется в трубку и зажимается гайкой. Единственно, что там нужно будет просверлить глухое отверстие, соответствующего диаметра. Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Какое жало для паяльника лучше выбрать?

Жало паяльника – основной рабочий инструмент, которым приходится выполнять главные операции в пайке. Встречается немало вариантов этой составной, предназначенных для разных целей применения. Такое разнообразие вызывает у людей проблемы, так как они не знают, какое жало для паяльника лучше выбрать для той или иной операции. Это относится как к сменным моделям, которые переставляются в одном инструменте, так и к паяльникам с несъемными наконечниками, которые тоже имеют отличия.

Вопрос стоит не только в том, из какого металла выбрать жало паяльника, так как разница состоит в его форме, диаметре, виде заточки, типе и других нюансах. Правильный выбор влияет на удобство и эффективность работы, длительность срока эксплуатации и другие вещи. Неправильный диаметр жала паяльника приводит к тому, что некоторые операции невозможно будет осуществить.

Виды жала для паяльника

Основной параметр отличия – материал изготовления. Он определяет рабочие характеристики жала. Если изначально доминировали лишь изделия из меди, сегодня выбор становится шире.

Медные

Мастера считают, что лучшее жало для паяльника – медное. Долгое время производители выпускали именно этот вариант, так как он долговечный. Материал проводит тепло, что также является важным качеством. Медь обходится дешево, в сравнении с другими материалами для жала. Зачастую несъемные жала на бюджетных инструментах выполняются из нее. Медь относительно легкий в обработке металл, из которого можно самостоятельно сделать замену для израсходованного инструмента.

Медные жала для паяльника

Необгораемые

Необгораемые жала являются уязвимыми для механической обработки. Это деликатный вариант, так как к нему нужно бережно относиться, иначе есть риск испортить. Ни в коем случае нельзя использовать наждачную бумагу и напильники, иначе защитный слой слезет, и все жало лишится своего преимущества. Защитный слой не позволяет материалу обгорать. Для обработки требуется использовать только специальную губку, смоченную в составе для растворения. Размер жала для паяльника не имеет значения, так как верхний слой остается тонким.

Необгораемое жало

Керамические

Жало для паяльника из керамического материала является прочным, как и металлический вариант. Теплоемкость и теплопроводность здесь сильно уступают меди. Изделие не подвержено коррозии и оказывается более прочным. Не приходится часто отвлекаться на постоянную очистку наконечника. Тонкие керамические жала отлично подходят для работы с радиодеталями.

Керамическое жало для пайки

Составные

Вариантов, какое жало для паяльника лучше использовать, имеется много. Составные позволяют соединить в себе несколько свойств различных материалов, что помогает достичь действительно уникальных свойств. В составных моделях сочетается от двух разновидностей материалов. К примеру, в сердечнике находится сталь, чтобы достичь прочности. Тогда длина жала паяльника может быть более высокой. Медь становится теплопроводящим материалом, расположенным между концом и нагревательным элементом. Никель наносится в качестве верхнего покрытия, защищающего от коррозии. Серебряный сплав ставится на конец жала, которым производится работа и применяется для лучшей адгезии к припою.

Преимущества жала для паяльника своими руками

В домашних условиях сделать паяльник с толстым жалом из медной проволоки вполне реально. Из меди чаще всего и изготавливают самодельные элементы. Они мало чем отличаются от покупных, если качественно сделаны. Преимущество в том, что можно использовать кусок проволоки в любом состоянии, лишь бы он был чистым и подходил по диаметру, чтобы выполнить простейшие операции.

Жало для паяльника из медной трубки 6 мм

К другим плюсам самодельных жал относят:

  • Низкую стоимость, которая определяется лишь себестоимостью медного провода.
  • Возможность сделать жало, при наличии провода нужного диаметра, без большого труда и с высокой скоростью: стоит лишь обрезать и заточить его.
  • Долговечность и практичность полученного инструмента за счет технических характеристик меди.

Вариантов, из чего сделать жало для паяльника, немало, но самым практичным все-таки остается медь. При желании, можно использовать и латунь: технические характеристики у нее слабее, но обработка – легче. По статистике, при выборе, какое жало для паяльника лучше – медное или латунь, большинство пользователей отдают предпочтение первому варианту.

На что обращать внимание при выборе жала?

К основным качествам, которыми должны обладать подходящие жала, относятся:

  • Теплопроводность. Это самая важная рабочая характеристика для изделия. Она определяет нужную температуру в рабочей зоне. Хорошая теплопроводность позволяет экономно расходовать электроэнергию за счет быстрого прогревания.
  • Износоустойчивость. При работе с паяльником не должно быть сильных механических повреждений. Химическое воздействие расходных материалов, таких как флюс и припой, приводит к быстрому износу наконечника.
  • Возможность аккумулировать тепло. Это свойство зависит от величины наконечника. Чем она больше, тем дольше жало сохранит накопленное тепло. Тонкие модели быстро остывают. На это также влияет материал изготовления.
  • Устойчивость к окислению. Это важный фактор, так как окисления сильно портят рабочие свойства жала, хоть их и не видно невооруженным глазом. Тончайшие налеты окислов приводят к уменьшению теплопроводности и ухудшению пайки.

Урок № 4. Разные жала для разных задач.

В предыдущих уроках эксперименты и практические занятия выполнялись универсальным жалом с закругленным коническим концом. Его еще называют жалом типа «конус». Оно было не толстым и не тонким. Это именно универсальное жало, поскольку с помощью него можно решить большинство задач, связанных с пайкой. Такое жало чаще всего установлено в паяльниках в базовой комплектации (фото 4.1).

Фото 4.1

Однако универсальность — это как правило всегда компромисс. Можно много чего паять, но почти во всех случаях пайка будет менее удобной, чем она могла бы быть. В определенных ситуациях необходимо привыкать и вырабатывать сноровку. Если посмотреть обучающее видео с прилагаемого к набору диска, то можно увидеть, что с таким жалом паяльник приходится постоянно выворачивать. Когда вы набираете припой на жало, он оказывается часто сверху или растекается по нему. Дальше для припаивания компонента к плате надо коснуться детали именно припоем. Без этого припой попросту не стечет с жала на деталь и она не будет припаяна. И для того, чтобы это сделать, приходится переворачивать паяльник или крутить его в разные стороны, поскольку точка пайки внизу, либо сбоку. А если вы паяете SMD компонент в корпусе без «ножек», то простора может быть и недостаточно, чтобы подходящим образом повернуть жало. Неудобно. В этом вы наверняка убедились сами.

По этой причине придумано много различных форм для жала, которые обеспечивают больше удобства и комфорта при конкретных условиях пайки.

У разных производителей паяльного оборудования разные подходы к выпуску сменных жал. У кого-то есть всего 1-2 сменных жала для паяльника, у кого-то больше, а кто-то выпускает сменные жала только для паяльных станций. В продвинутом наборе «Эвольвектор» для изучения пайки представлена именно паяльная станция. Станция — это по определению более серьезный и более профессиональный инструмент, поэтому к нему обычно предлагается широкий выбор жал разной формы.

Форма жала определяет две его главные характеристики;

  1. Геометрия рабочей поверхности, от которой сильно зависит удобство взятия жалом припоя и контроль его количества на жале.

  2. Скорость и характер процесса передачи тепла от жала к припаиваемым деталям.

С первой характеристикой более-менее понятно, хотя тоже есть нюансы, которые проявляются только на практике. Разные жала имеют разную форму рабочей (луженой) поверхности и разный ее размер. Большое жало позволяет взять много припоя, а маленькое — мало. Конфигурация поверхности также определяет то, насколько удобно касаться жалом с припоем припаиваемой детали. И что особенно важно — от формы рабочей поверхности жала зависит его способность набирать и удерживать на себе припой.

А вот для того, чтобы разобраться со второй характеристикой, потребуется в очередной раз обратиться к теории.

В уроке №2 на иллюстрации 2.3 было изображено распределение тепла.

Иллюстрация 2.3 из Урока №2

Там же говорилось о том, что тепло Qн, излучаемое нагревателем каждую секунду, переходит в рассеиваемое тепло Qр, и тепло Qп. Теплота Qп- это та тепловая энергия, которая накапливается нагревающимися частями паяльника. К ним относятся жало, нагревательный элемент и его корпус. Соответственно тепло Qп делится между ними и справедливо соотношение Qп = Qж + Qнэ + Qкнэ. В этом соотношении Qж — тепло, накопленное жалом; Qнэ — накопленное в нагревателе тепло; Qкнэ — теплота, содержащаяся в металлическом корпусе нагревателя. Строго говоря, есть еще некоторое количество теплоты, которое аккумулируется в припое, нанесенном на жало паяльника. Но масса этого припоя заметно меньше массы жала паяльника, поэтому теплотой, которой обладает припой, мы пренебрежем.

Тепло, накопленное в жале, первым передается детали, до которой вы дотрагиваетесь жалом. И уже после этого тепло, переданное от жала к припаиваемой детали, восполняется нагревателем.

Для вычисления тепла, которое накоплено нагретым телом, в школьном курсе физики существует известная формула. Пусть телом у нас будет жало, тогда для него эту формулу можно записать в следующем виде: Qж = сж·mж·ΔT,
где cж – удельная темплоемкость материала жала, mж — масса жала, а ΔT — изменение температуры жала (если жало нагрелось с 25 °С до 300 °С, то ΔT=275 °С).

Несмотря на разную геометрическую форму, жала для одной паяльной станции или паяльника имеют приблизительно одинаковое строение с точки зрения материала и его покрытия. Поэтому можно принять, что удельная теплоемкость сж для всех жал приблизительно одинаковая. Отсюда следует, что если разные жала станция разогревает до одной и той же температуры (пусть это будет 300 °С), то ΔT и сж будут постоянными и количество тепла Qж будет зависеть исключительно от массы жала mж. То есть чем больше масса жала, тем больше тепла Qж оно может в себе накопить.

При обычном теплообмене между твердыми телами тепло всегда передается от горячего тела к холодному. И если горячим жалом коснуться холодной детали при пайке, то тепло начнет передаваться от жала к детали. В результате накопленное тепло Qж уменьшится, что согласно формуле означает уменьшение ΔT , т. е. уменьшение текущей температуры жала. А температура детали будет расти, т. к. ей передается теплота Qж. Отсюда возникает та самая просадка температуры жала на 15-20 °С (а может и больше в зависимости от типа жала), о которой говорилось ранее. Дальше по мере передачи тепла от жала к детали, потерянное жалом тепло будет восполняться нагревателем. Температура жала вернется в первоначальное состояние и стабилизируется.

Получается, что чем больше и тяжелее жало, тем больше тепла Qж оно может накопить в себе, и тем быстрее оно будет разогревать электронные компоненты и прежде всего массивные детали.

Это очень важный момент, который сказывается на скорости и удобстве пайки, а также на безопасности для компонентов и микросхем. Жала с разной формой имеют разные размеры и разную массу, а значит передают разное количество теплоты деталям при пайке.

Как вы уже знаете из уроков №2 и №3, при запаивании электронных компонентов на плату существует 3 задачи: сквозной монтаж компонентов, поверхностный монтаж компонентов с контактами и компонентов без контактов. Впрочем, задачу поверхностного монтажа деталей с ножками-контактами можно разделить на две: припаивание компонентов с малым количеством контактов и с большим (микросхем). Также можно добавить и задачу удаления лишнего припоя с ножек микросхемы, который образовал перемычки. Итого 5 задач.

Основных типов жал тоже 5. Их тестирование в перечисленных задачах дает очень интересные результаты, которые приводятся ниже. Если вы являетесь обладателем продвинутого набора «Эвольвектор» для изучения пайки, то можете собственноручно их проверить, поскольку все эти жала входят в состав набора. Тем не менее, даже если у вас базовый набор, для вас однозначно будет полезна информация о том, как работают разные типы жал в разных условиях пайки. Особенно если вы решите продолжать развивать свои навыки по монтажу компонентов на печатные платы и вам потребуется выбрать более подходящие оборудование для пайки с более удобными жалами.

I — Жало типа «конус»

Это то самое универсальное жало, которое является базовым для большинства паяльников и паяльных станций (Фото 4.1). Именно таким жалом выполняется пайка в практической части видеокурса «Эвольвектор» в предыдущих уроках. Его форма действительно представляет собой коническую поверхность с закругленной частью на конце. Этот конус может быть средней или увеличенной толщины.

Вы уже убедились, что этим жалом можно паять и в некоторых случаях весьма успешно. Оно хорошо справляется с пайкой при сквозном монтаже, при котором количество взятого на жало припоя почти не играет роли. Благодаря не самым маленьким размерам оно обладает хорошей теплоемкостью и неплохо справляется с прогревом массивных деталей, типа соединительных штырей.

С поверхностным монтажом, у этого жала обстоят дела хуже. Конструкция жала не способствует точному дозированию количество припоя. В результате зачастую его оказывается больше, чем нужно, что может привести к излишне большим паечным швам при монтаже SMD компонентов.

И особенно данное свойство может сыграть дурную службу при пайке микросхем с большим количеством ножек на поверхность платы. Избыток припоя неизбежно приведет к образованию перемычек между ножками. А снимать лишнее таких жалом также непросто. Вообще, как оказывается, припой не очень «любит» цилиндрические и конические поверхности. Он плохо по ним растекается и для того, чтобы перенести припой с ножек на жало, приходится много раз гладить жалом контакты и каждый раз при этом использовать флюс. Можно посоветовать в этом случае разве что только стараться прислонять к снимаемому припою именно боковую сторону конического наконечника жала. Тогда припой более активно перетекает на жало и снимается.

II — Жало типа «игла»

В принципе, это тоже жало с конической формой, но очень тонкой. Диаметр основания конуса маленький, а конец жала заостренный. Поэтому действительно жало выглядит как игла (фото 4.2).

Фото 4.2

Если говорить о потребительских качествах коротко, то лучше это жало обходить стороной и никогда не использовать. Жало провальное почти во всех задачах пайки. Из-за особенностей формы оно обладает очень низкой темплоемкостью и большой «кривизной» поверхности.

Маленькая теплоемкость приводит к тому, что в жале даже при температуре 350 °С держится очень незначительное количество тепла. Его не хватает даже на быстрое расплавление припоя. А при попытке прогреть детали во время их припаивания друг к другу можно даже наблюдать такой необычный эффект как припаивание жала к деталям! Происходит это тогда, когда пайка выполняется интенсивно и израсходованное тепло не успевает восстанавливаться. В результате температура жала «проваливается» так глубоко, что оказывается ниже температуры плавления припоя. Припой успевает затвердеть и жало прилипает к деталям. Длится это недолго — до тех пор, пока жало снова не нагреется от нагревателя и не расплавит припой. А отогревается оно до температуры более 200°С как правило уже через 1 секунду, а то и быстрее.

Проявляться такая ситуация с прилипанием жала может как при сквозном монтаже деталей, так и при поверхностном (чаще всего при пайке микросхем и SMD компонентов без ножек).

Низкая теплоемкость вместе с очень малой способностью жала брать на себя припой выступают непреодолимым препятствием также и для снятия лишнего припоя с деталей. Игловидным жалом это сделать почти невозможно. Из-за этой беды почти невозможно припаивать многоконтактные микросхемы.

Единственное, что еще можно относительно комфортно припаивать таким жалом, — это SMD компоненты с малым количеством ножек. Ножки маленькие, нагревательное воздействие жалом производится индивидуально, поэтому хватает даже небольшого количества тепла. Однако проблема с почти полным отсутствием возможности растекания припоя по жалу и здесь может таить сложности.

Во избежание всех перечисленных мучений жало однозначно не рекомендуется к использованию.

III — Жало типа «клин»

Вы уже скорей всего поняли, что названия жал говорящие. Они максимально точно характеризуют форму жала. У жала типа «клин» коническую форма, а на кончике присутствуют скошенные плоскости с двух сторон, которые при схождении в конце жала образуют еще одну прямую, но закругленную поверхность (фото 4.3). В результате жало действительно выглядит как клин. Только, конечно, как настоящий клин его лучше никуда не забивать, а просто им паять.

Фото 4.3

И вот если вы им поработаете, то сделаете для себя несколько открытий. Самое главное из них — это то, что жалом очень удобно решать почти все задачи пайки. Жало имеет по бокам плоские поверхности и они почти полностью определяют положительные качества инструмента, которых немало. Смысл в том, что припой гораздо лучше растекается и держится на плоских поверхностях. Он лучше их смачивает. Также наличие плоских площадок по бокам гарантирует относительно немаленькие массу и размеры (заметно больше, чем у иглы). Они как и у других типов жал могут быть разными. Более универсальными являются жала, имеющие в маркировке обозначение от 1,6D до 2,4D. Число 1,6 характеризует размер поменьше, а число 2,4 относится к более «толстому» жалу.

Однако даже жало, которое более тонкое, обладает хорошей теплоемкостью, не говоря уже про жало большего размера. Приличное количество накапливаемого тепла ускоряет прогрев деталей при пайке как при сквозном, так и при поверхностном монтаже. Помогают теплу быстрей «перетекать» и плоскости на кончике — благодаря им капля припоя имеет более собранный вид, что увеличивает пятно контакта с деталями. Лучшее соприкосновение припоя с деталями увеличивает количество тепла, передаваемое в единицу времени.

Эти же плоскости по бокам жала делают нанесение припоя на него более легким. Благодаря таким особенностям конструкции, припой легко дозировать. То есть после определенной тренировки вы будете наносить на жало припоя ровно столько, сколько нужно. С помощью плоских участков облегчается решение задачи снятия лишнего припоя при устранении перемычек на SMD микросхемах, если они возникли. Завершающим достоинством является и то, что в общем и целом паяльник приходится меньше крутить между процессом нанесения припоя и касанием этим припоем детали.

Все сказанное подтверждается видеоверсией данного урока. И если вы сами попробуете поработать данным жалом, то убедитесь, что оно стабильно хорошо себя показывает при любых случаях пайки. Из чего можно сделать вывод, что жало является более универсальным и эффективным, чем жало типа «Конус». Однозначно можно его рекомендовать для регулярного использования.

IV — Жало типа «скос»

Все предыдущие типы жал имели в основе своей коническую конструкцию. В отличие от них жало под названием «скос» часто имеет рабочую часть цилиндрической формы, которая в конце скошена под углом 45°. Хотя цилиндрическая форма и не обязательна, основная часть также может быть конической, но чаще — всетаки цилиндрическая (фото 4.4).

Фото 4.4

В результате скоса на кончике образуется плоскость также, как у жала «клин». Только плоскости здесь не две, а одна и она имеет овальные очертания. Тем не менее благодаря этой плоской площадке жало обладает почти всеми теми же достоинствами, что и клиновидное жало. Отличается от клина только тем, что «скосом» еще удобней и продуктивней получается пайка SMD микросхем с большим количеством контактов. При решении такой задачи пайки оно работает фактически идеально. Правда и здесь надо оговориться, что прекрасную работу вы сможете наблюдать только тогда, когда подобрано жало подходящего размера.

Как и все другие типы оно выпускается в разных типоразмерах: от миниатюрного, до гигантского, что чуть ли не кастрюли им можно паять. От размера, конечно будет сильно зависеть удобство пайки при пайке конкретных видов деталей. Для сквозного монтажа лучше взять жало с более толстой рабочей поверхностью. Тогда оно будет играючи справляться со своей задачей. Для поверхностного монтажа микросхем, разумеется, более подходящим будет жало поменьше. Относительно же универсальным является, например, модель 900М-Т-2С. Такое жало хорошо подойдет для всех видов SMD компонентов, да и сквозным монтажом с помощью него компоненты припаять можно. Однако если сквозной монтаж в вашей работе преобладает, то для большей эффективности модель жала необходимо взять побольше.

К тому, что это жало имеет хорошую теплоемкость и благодаря плоской площадке отлично справляется со своими функциями, добавить особо нечего. Разве что нельзя не отметить, что оно превосходно работает при снятии лишнего припоя с контактов микросхем. Если ножки не залиты по самый корпус микросхемы припоем, то перемычки убираются в одно касание (при наличии флюса, конечно). Обязательно попробуйте — после жала «конус» в этом плане жало «скос» просто отлично.

Однако есть жало, которым пайка SMD микросхем с ножками-контактами выполняется не отлично, а почти божественно. Это жало типа «микроволна». Оно является идеологическим развитием жала скос. Но отличается от него тем, что скос не плоский, а имеет еще дополнительно углубление внутрь (фото 4.5). Это жало специально разработано для поверхностного монтажа многоконтактных микросхем. И если при рассказе о других жалах говорилось об их способности снимать лишний припой, то если вы используете жало «микроволна» — вам не придется устранять перемычки совсем. При пайке «микроволной» перемычки не образуются. Засчет углубления в скосе припой растекается по ножкам всегда только в требуемом количестве, а его излишки остаются во впадине жала.

Фото 4.5

Но при всех своих уникальных качествах у жала «микроволна» есть и недостаток. По сравнению с другими жалами оно заметно дороже. Тем не менее, если вы планируете заняться пайкой профессионально, то однозначно необходимо обратить на него внимание, как и на жало с обычным скосом. Это жала, которые являются отличными вариантами для работы по поверхностному монтажу компонентов.

V — Жало «ножевидное»

Да, это жало действительно похоже на нож (фото 4.6). Но кроме внешнего других сходств нет. Как настоящим ножом с помощью него ничего отрезать не получится. Зато можно творить чудеса при сквозном монтаже компонентов на плату! И это без преувеличения так.

Фото 4.6

Ножевидное жало самое массивное из перечисленных в этом уроке типов жал, благодаря чему оно является рекордсменом по количеству накапливаемого тепла. Добавьте сюда еще широкие плоские площадки с двух сторон и получите идеальный инструмент для припаивания к печатной плате DIP компонентов.

Жала «скос» и «микроволна» способны дарить множество положительных эмоций при монтаже SMD компонентов, поскольку создается впечатление, что эти жала все делают сами вместо вас (получается быстрая, качественная и красивая пайка). А при сквозном монтаже такие же положительные эмоции формирует уже ножевидное жало. Однозначно надо попробовать — вам обязательно понравится.

Благодаря тому, что плоские площадки имеют большую площадь, на них можно взять очень много припоя. Это особенно важно при сквозном монтаже электронных компонентов, на припаивание которых требуется много припоя. Если нанести припоя побольше, то можно вообще пропаивать сразу несколько точек пайки. К тому же сам этот припой обладает теплоемкостью. Поэтому когда вы касаетесь этим припоем детали, она моментально прогревается и припой тут же стекает в место спайки двух деталей. И самое интересное, что стекает в том количестве, в котором он необходим для получения максимально прочного и красивого шва.

Однако весь этот восторг справедлив только для сквозного монтажа. Если же вы попробуете этим жалом смонтировать на плату SMD компоненты, то радости будет уже не так много. Нет-нет, при монтаже многоконтактных микросхем проблем никаких нет. Жало отменно по ним работает и отлично снимает лишний припой. Главное — следить за температурой и не ставить ее выше 270 °С, чтобы не вызвать у микросхемы температурный шок и не повредить ее. Жало несет в себе большой запас тепла, который очень быстро может разогреть микросхему до той же температуры, до которой нагрето и само жало. Поэтому температура жала должна быть на безопасном для микросхемы уровне, чтобы не пропустить перегрев микросхемы.

Основная же претензия к данному жалу при поверхностном монтаже — это неудобство пайки маленьких компонентов, которые либо совсем без ножек-контактов (конденсаторы, резисторы), либо имеют их очень мало. Дело в том, что основное достоинство в виде больших размеров здесь оборачивается недостатком. Жало большое, а компоненты очень маленькие, — и возникают неудобства. Порой жало вообще не помещается между компонентами на плате. Также из-за того, что припоя может быть на жале много, капли, фиксирующие компоненты к плате, могут получаться слишком большие и не очень красивые.

Так что на роль сверхуниверсального жала ножевидное не подойдет, хотя и близко к этому.

Итоги

Итак, подводим общие итоги. Ниже представлена таблица, в которой приведены оценки качества работы жал при решении задач, которые были обозначены выше. Знак «+» означает, что жало отлично справляется с данной задачей. Знак «±» говорит о том, что жало справляется, но не идеально. Ну а знак «-» понятен всем — жало справляется с задачей плохо, или вообще не справляется.

Как видите, идеального жала нет. Если жало безупречно работает при решении одних задач, то в других задачах выступает хуже. Соответственно, одни жала подходят больше для одной специфики паечных работ, другие — для другой специфики. Поэтому если вы собираетесь много заниматься монтажом различных компонентов на электронные устройства, то вам обязательно потребуется держать в своем арсенале жала разных типов. У вас должны быть как минимум жала «клин», «скос» и «ножевидное». Только так можно обеспечить максимальное качество и производительность пайки.

Ну а если жала менять не хочется и стоит цель все работы выполнять каким-то одним жалом, то тогда однозначная рекомендация — использовать жало типа «клин». По функциональности у него самый широкий охват задач и оно более других подходит на роль универсального.

Контрольные вопросы и задания.

  1. Почему возникает необходимость в жалах разной формы?

  2. Какие характеристики жала определяют то, насколько им удобно и быстро можно выполнить паечные работы?

  3. Как масса жала влияет на количество теплоты, которое оно способно накопить при нагреве до заданной температуры?

  4. От чего зависит количество теплоты, которое может накопить жало?

  5. Какую форму имеет жало типа «конус» и какие виды паечных работ им удобно выполнять?

  6. Какую форму имеет жало типа «игла» и какие виды пайки им не рекомендуется выполнять, поскольку их качество очень низкое?

  7. Чем выделяется жало типа «скос» и почему им очень удобно припаивать к плате SMD компоненты?

  8. Какие типы компонентов хорошо припаивать жалом «клин»?

  9. Почему ножевидное жало так называется и в какие виды работы им особенно хорошо выполнять?

  10. Какое жало можно признать наиболее универсальным?

Типы жал для паяльников

В этой статье мы разберемся, какие типы жал бывают у паяльника.

Виды жал для паяльников

Жало для паяльника бывает в основном двух видов: это медные жала, которыми паяют еще ветераны электроники

и съемные жала с никелевым покрытием, которыми паяет молодежь и все те, кто понял преимущество таких жал

Для жал с никелевым покрытием требуется свой паяльник, с регулировкой температуры и с возможностью разборки паяльника. В основном такие паяльники устанавливаются на паяльную станцию, например, Lukey 702.

Виды никелевых жал

У меня в комплектации вот такие жала с никелевым покрытием:

  1. Жало-игла. Честно говоря, полная лажа. Как только притрагиваешься к припою, жало резко остывает и потом уже перестает греть припой. Поэтому, такое жало подойдет только для очень мелких ювелирных работ.
  2. Жало-лопатка. Используется для отпаивания и припаивания крупногабаритных радиоэлементов. Физический смысл заключается в том, что быстро прогревает всю деталь не остывая, потому как обладает большим объемом по сравнению с другими жалами.
  3. Жало-капля. Очень удобен для переноса капельки припоя на своем кончике, что в свою очередь повышает качество пайки и запаиваемых радиокомпонентов.
  4. Изогнутое жало. Очень удобен при демонтаже радиокомпонентов в паре с медной оплеткой для снятия лишнего припоя с платы. Удобен также и для пайки.
  5. Обычное жало. Очень универсальное жало. Сочетает в себе все жала, поэтому считается самым ходовым 🙂

Как поменять жало?

Белая палочка, торчащая из ручки паяльника – это нагревательный элемент. Именно он греет жало паяльника.

После разборки паяльника убираем жало и ставим другое. Собираем в обратной последовательности.

Как правильно выставить температуру паяльника

Для того, чтобы правильно выставить температуру паяльника, берем припой и касаемся им жалом паяльника. Повышаем температуру на паяльной станции и смотрим, когда припой начнет плавиться и будет держаться на кончике паяльника. Ловим этот момент и прекращаем повышение температуры паяльной станции.

Не путайте плавление припоя с его размягчением. Когда припой становится как каша, это значит, что температура паяльника еще маловата. Надо еще чуток добавить. На разных паяльных станция индикация температуры разная. Я, например, выставляю на своей станции температуру порядка 360-370 градусов. Некоторые электронщики выставляют температуру 330-340, а кто-то даже 300. Это говорит о том, что датчик температуры паяльника у каждой паяльной станции разный. Больше всего врут по температуре китайские дешевые паяльные станции, типа Lukey. Но, немного отходя от темы, скажу что эти паяльные станции очень хорошо себя зарекомендовали, особенно Lukey 702.

Заключение

В заключении скажу еще пару слов о жалах паяльника с никелевым покрытием. За ними, как и за всей аппаратурой, требуется уход. Ни в коем случае не чистите наждаком или напильником такие жала! Это приведет к тому, что вы сдерете рабочий слой, жало будет у вас выгорать и припой не будет к нему липнуть. Я раньше про это не знал и загубил одно жало 🙁 . Не допускайте перекала жала при пайке. Поглядывайте на его цвет. Рабочая область жала должна блестеть оловянно-свинцовым цветом. Если увидите фиолетово-синий цвет, снизьте температуру на паяльной станции. Желательно по окончанию пайки оставить жирную каплю припоя на таком жале и уже после этого выключать паяльник.

Никогда не подносите раскалённое жало к кабелю питания, иначе можете получить удар электрическим током. Следите, чтобы шнур питания всегда был в исправном состоянии и никогда не оставляйте раскалённый инструмент без присмотра лежащим не на подставке, а на столе. Паяйте с умом!

Где купить жало для паяльника

Дешевле всего приобрести эти жала можно на Алиэкспрессе по этой ссылке:

А есть также и медные. Они лучше с точки зрения пайки, так как теплопроводность меди очень высокая. Единственный минус – такие жала обгорают и в конце концов теряют свою первоначальную форму

Глянуть медные жала можете по этой ссылке.

Очень информативно про жала для паяльника описано в этой статье.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх