Выбор паяльной станции для работы и дома – на что обратить внимание? Как выбрать надежную и недорогую паяльную станцию — рассмотрим все характеристики Как выбрать паяльную станцию с феном

Разберем особенности, отличия и преимущества разновидностей паяльного оборудования: станций и паяльников.

Какой же инструмент для пайки лучше? Какой выбрать? Для начала нужно разобраться, какие же типы этих приборов существуют, и зачем они нужны.

Паяльники

В наше время распространены не только простые электрические паяльники, привычные многим радиолюбителям, но и так называемые импульсные, газовые и так далее. Существует множество видов и моделей этих инструментов, которые выпускаются различными производителями.

Давайте рассмотрим их устройство:

• В основе обычного находится специальный нагревательный элемент, подогревающий жало, которое можно купить отдельно и на тэн поступает переменное сетевое напряжение непосредственно из бытовой электросети. Когда паяльник включен, нагреватель методом теплопроводности отдает тепло жалу. При этом некоторые виды могут работать от аккумуляторов, что делает их еще удобнее.
• Некоторые радиолюбители предпочитают использовать импульсные паяльники . Основа их устройства — специальный трансформатор. Ну а уже к нему присоединяется паяльное жало. У таких разновидностей есть специальная кнопка, для активации, а также подсветка рабочей зоны, как в некоторых моделях токовых клещей. При нажатии кнопки трансформатор начинает подавать напряжение на жало, благодаря чему оно довольно быстро разогревается - буквально за 7-10 секунд. Отпустив кнопку, жало также быстро остынет (ну, не с такой скоростью как нагреется, но все равно быстрее).
• Существуют портативные газовые паяльники, которые работают на сжиженном газе. По сути это просто горелки, со специальными креплениями для жала. Закачиваете газ в баллон, поджигаете и паяете! Но газовым паяльником можно не только паять, но и резать металл, плавить его или сваривать. В общем, это уже больше универсальная газовая горелка.

Паяльные станции

Существует множество различных видов этих устройств, и каждый имеет свои определенные конструктивные особенности. Но все они имеют кое-что общее, а именно, блок управления. Собственно этот блок и является основой, так как с его помощью осуществляется контроль нагрева, индикация, питание. В основном, различия в паяльных инструментах или их комбинациях:

• Контактные паяльные станции по сути являются електропаяльником, подключенным к блоку управления. Самые простые имеют только кнопку включения, а также аналоговый регулятор температуры. Некоторые радиолюбители не считают такие агрегаты полноценными и называют просто паяльниками с регулировкой температуры. Более дорогие устройства имеют цифровую индикацию температуры, а также специальный процессор для управления.
• Термовоздушные укомплектовываются специальным феном с насадками, который разогревает припой потоком разогретого воздуха. Могут включать лабораторный блок питания, цена в этом случае возрастет, но все равно выгоднее купить такое многофункциональное оборудование, чем устройства по отдельности. В некоторых случаях мастера по ремонту радиоэлектроники используют инфракрасный преднагреватель печатных плат.
• Комбинированная паяльная станция может иметь как контактный паяльник, так и термофен - обычно их предпочитают купить опытные радиолюбители или же мастера сервисных центров, ведь зачем будут занимать место 2 паяльные станции, если можно взять одно, многофункциональное оборудование.
• Инфракрасные паяльные станции осуществляют нагрев припоя с помощью специального, подогревающего ИК излучателя. Обычно такие приборы стоят очень дорого и применяются для ремонта различных сложных радиоэлектронных устройств. Блоки управления у них гораздо сложнее, чем у предыдущих, так как зачастую эти ИК паяльные станции являются полуавтоматическими.

Теперь давайте рассмотрим преимущества, а также области их применения, ведь именно для этого мы здесь и собрались!

Преимущества и недостатки паяльников

Преимущества каждого из видов:

• Обычные электрические паяльники весьма дешевые и простые. Включил в розетку - и паяешь! Некоторые могут иметь регулятор температуры, что также довольно удобно. Это самые простые и доступные паяльные устройства.
• Импульсные - довольно экономичные. По сути, они работают только тогда, когда нажата кнопка.
• Газовый паяльник не зависит от бытовой электросети. Он вообще не зависят от электричества, так как работает на сжиженном газу. Если приходиться работать в полевых условиях и нет доступа к источникам питания, такой паяльник будет просто идеальный! Собственно, в таких условиях иной альтернативы и нет.

Недостатки:

• Дешевый электрический паяльник может взрываться во время работы. Это не шутка, такие случаи периодически происходят. Представьте себе досаду радиолюбителя, у которого в руках взорвался дешевый китайский прибор. Ну а еще некоторые из них имеют настолько простую конструкцию, что при поломке его проще выкинуть, так как он неразборный и заменить испорченную часть не получится.
• Импульсные паяльники - довольно большие и имеют специфическую форму жала. Если вы длительное время пользовались обычным устройством, то импульсный покажется вам попросту неудобным, слишком громоздким и непонятным.
• «Ну а что может быть не так с паяльником газовым?» — спросите вы. А мы ответим — у этого паяльного инструмента горящая струя! То есть, нагрев происходит от открытого пламени, что требует от пользователя соблюдения строгих мер предосторожности. Одно неверное движение и в мастерской радиолюбителя может разгореться самый настоящий пожар!

Преимущества и недостатки паяльных станций

Собственно начнем с самого приятного — преимуществ:

• Паяльники контактных станций разборные! У них можно заменить нагревательный элемент, жало (доступно не у всех). Ну и, конечно, есть регулировка температуры нагрева.
• Термофен — сплошное преимущество, особенно если нужно работать с мелкими SMD-компонентами. Для этих целей в некоторых случаях удобнее купить не паяльную станцию, а термопинцет. Фен позволяет равномерно прогревать область пайки, площадь которой зависит от фокусировки струи из паяльной насадки, что особенно актуально при работе с многовыводными радиодеталями и микросхемами.
• Комбинированные паяльные станции, сочетающие функции двух перечисленных видов оборудования — все преимущества вышеперечисленных приборов!
• Инфракрасные станции позволяют работать со сложными компонентами, крупными печатными платами и так далее. Они самостоятельно осуществляют полный контроль процесса паяния.

И недостатки:

• Дешевые контактные станции часто ломаются и выходят из строя из-за использования производителем дешевых компонентов.
• Термовоздушные станции. Можно элементарно перегреть фен и он начнет плавиться. Также часто портятся компрессоры или вентиляторы, нагнетающие воздух. Но это опять же таки проблема дешевых устройств.
• Смешанные. Те проблемы что и у вышеперечисленных.
• Инфракрасные просто очень дорогие.

Сделаем вывод

Так что выбрать? Паяльник или паяльную станцию? Нет, мы не будем вам советовать конкретную модель или тип. Каждый вид из данного имеет свое назначение и относится в определенной ценовой категории. Зато вы знаете, чем они отличаются друг от друга, какие имеют преимущества и недостатки, что позволит сделать правильный выбор самостоятельно. Ну а если нужна помощь в выборе или консультация — обращайтесь в интернет-магазин измерительных приборов Electronoff, а мы вам поможем.

Паяльники в наше время имеются практически в каждом доме. Это обыденный и всем привычный инструмент, предназначенный для решения различных бытовых вопросов, связанных с пайкой и мелким ремонтом предметов обихода. Для восстановления более сложных вещей необходимо обзавестись более качественным оборудованием, таким как паяльные станции, востребованными и профессиональными ремонтниками, и домашними умельцами. В статье расскажем, как выбрать паяльную станцию, рассмотрим существующие типы.

Паяльные станции широко применяются для выполнения мелких домашних работ и для ремонта электроники

Типы паяльных станций

Существует огромный выбор станций, различающихся на несколько видов. Читайте также статью: → « ».

Контактные агрегаты для запаивания

Станции такого типа по своей конструкции и внешнему виду походят на паяльник с электронным блоком для регулирования температуры. Контактные установки по типу используемого припоя разделяются на два вида:

• для работы со свинцово-оловянными составами;
• для работы без использования свинца.

Станция паяльная контактная ProsKit отличается компактными размерами и удобством в работе

Если с первым типом, исходя из его названия, все более-менее понятно, то второй имеет некоторые особенности, требующие разъяснения. Такое оборудование оснащается нагревательным элементом мощностью до 160 Вт, что объясняется необходимостью создания высокой температуры. Регулятор, которым оснащены станции, позволяет также выполнять припой и с использованием свинца. Читайте также статью: → « ».

Цифровые и аналоговые паяльные станции

Паяльная установка STAYER 55370 предназначена для пайки проводов и работы с электроникой

По принципу работы управляющих блоков паяльные установки разделяются на два типа. Регулирование нагрева в аналоговых станциях выполняется таким образом:

• работа нагревательного элемента продолжается до тех пор, пока температура сердечника паяльника не достигнет установленного значения;
• при понижении температуры сердечника ниже установленного предела происходит подключение нагревателя и повторный нагрев жала.

Работа паяльника регулируется электромагнитным реле, управляющееся термодатчиком и электроникой. Основное достоинство аналоговых установок — доступная цена. Среди минусов можно указать на невысокую точность, порой являющуюся причиной перегрева жала, из-за чего спаиваемые элементы нагреваются слишком сильно, а само жало требует замены.

В станциях цифрового типа управление нагревателем осуществляется посредством PID-регулятора, работа которого проверяется специальной программой, заложенной в микроконтроллере, благодаря чему обеспечивается более высокая точность пайки по сравнению с аналоговыми приборами.

Индукционные установки с катушками

Жало паяльника в таких станциях нагревается от индуктивной импульсной катушки, работающей благодаря колебаниям высокой частоты, образующим в покрытии ферромагнетика вихревые токи. Прогревание производится до значения температуры, получившего название точки Кюри, затем происходит изменение магнитных характеристик ферромагнетика и прекращение нагревания жала.

Бесконтактные паяльные старнции для ремонта микросхем

Установки бесконтактные применяются для выполнения ремонта микросхем с большим числом выводов, демонтажа и замены их отдельных элементов. Бесконтактные станции разделяются на несколько видов:

• термовоздушные;
• инфракрасные;
• комбинированные.

Совет №1: Термовоздушные паяльные камеры с феном отнесены к монтажным устройствам, не подходящими для разборки микросхем с большим количеством выводов.

Бесконтактная малогабаритная паяльная станция HY-850, паяющая при помощи горячего воздуха

Для демонтажа используются специальные устройства с термофеном, если фен отсутствует, то в качестве него можно использовать обычную газовую горелку либо промышленный фен. При этом высокого качества выполнения работ добиться практически невозможно, так как мощная струя разогретого воздуха способна убрать с платы все детали.

Станции такой модели могут оснащаться цифровыми контроллерами, что, естественно, сказывается на стоимости устройства. Для регулирования потока воздуха на фенах устанавливаются специальные насадки. Работа инфракрасных станций основана на разогреве кварцевого либо керамического излучателя. Такие станции по сравнению с термовоздушными обладают следующими преимуществами:

• возможно выполнение работ с компонентами сложного профиля;
• нет нужды в замене насадок для пайки определенной микросхемы;
• элементы микросхемы не сносятся воздухом с платы;
• места спайки нагреваются равномерно.

Паяльные комбинированные установки сочетают в себе оборудование обоих типов: и паяльник, и фен.

Совет №2: Следует знать, что инфракрасные установки относятся к оборудованию для работ на профессиональном уровне и отличаются более высокой стоимостью. В домашних условиях они используются крайне редко.

Демонтажные паяльные устройства

Установки такого типа включают в себя работающий на втягивание компрессор, посредством которого осуществляется демонтаж припоя и сбрасывание его в специальную емкость. Анализ наиболее популярных моделей демонтажных паяльных станций представлен в таблице.

Модель	Характеристики	Преимущества	Стоимость, руб.
HAKKO 474-74	Мощность 100 Вт Демонтажный пистолет 816 (24В), Компрессор 350-500 мм.рт. ст.	Полностью антистатическая демонтажная установка	54000
	Напряжение 220 В/36 Вт Давление вакуума 600 м рт.ст Интервал температур 200…450 °С Мощность паяльника 90 Вт	Цифровой индикатор Микропроцессорное управление	28000
Quick-201B ESD	Напряжение 220 В/36 Вт Теплотворная способность 90Вт Температура 200-450°С Давление вакуума 600 м рт.ст	Сопротивление между насадкой и заземлением	24000
Element 948D	Мощность 90 Вт, 36 В, 400 кГц Давление вакуума 600 м рт.ст Компрессор 350-500 мм.рт. ст. Приспособлена для бессвинцовых припоев	Наличие оловоотсоса	15000

Паяльные станции Element 948D отличаются невысокой стоимостью и удобством в работе

Насадки для паяльных станций

Важнейшими аксессуарами для любого типа паяльной станции являются специальные насадки, расширяющие область использования и функционал установки. Существует широкий выбор различных типов насадок, позволяющих выполнять монтаж или демонтаж радиоэлектронных деталей с максимальной эффективностью.

Насадки производятся таких видов:

• резцы — плоский и острый;
• удлиненный конус — прямой и наклонный;
• жало — притупленное, тонкое круглое, наклонное;
• резцы наклонные — под 30°, 45°, 60°;
• специальные насадки для термоэлементов.

Описание и ориентировочные цены на некоторые виды насадок приведены в таблице:

Вид насадки	Производитель	Описание	Стоимость, руб.
Наконечник ATP-8416	Китай	Паяльные наконечники из бескислородной меди со стальным центром и никель-хромовым внешним покрытием.	580
Насадка на фен А1125 QFP10X10	Китай	Универсальная насадка для выполнения различных видов работ	550
Наконечник ATP-8791	Китай	Для монтажа и замены корпуса микросхемы типа SIP 25L	2000
Жало Proconnect	Китай	Для ручной сборки микросхем	540
Картридж-наконечник AOYUE-WQ-4C	Китай	Сменяемое паяльное жало с односторонним срезом для точной бессвинцовой пайки	1700

Обзор производителей и моделей паяльных устройств: цены

Изготовлением паяльных станций различного предназначения во всем мире занимается множество производителей. Краткий обзор некоторых моделей представлен в таблице.

Модель	Страна изготовления	Особенности	Технические характеристики	Стоимость, руб.
Analog-60A	Германия	Паяльник ErgoTool (60 Вт при 350 °C, 75 Вт при 280 °C)	Напряжение: 230 В Мощность, 60 Вт Индикация температуры: нет	17000
Dig2000A-Micro	Германия	Контроль температуры: «sensotronic» с отображением на LED индикаторе	Напряжение: 230 В 50/60 Гц Мощность: 80 Вт	23000
ICON VARIO 2 Модерн (ICV2000-AXV)	Германия	ЖК-дисплей с синей подсветкой	Напряжение: 220-240 В, 50 Гц Мощность 2х160 Вт	80000
RDS80	Китай	Малоинерционный керамический нагреватель	Напряжение 220-230 В, 50 Гц Мощность 80 Вт	11000
HR100A	Германия	Комбинированный паяльный инструмент HybridTool	Напряжение: 220-240 В 50/60 Гц Мощность 200 Вт	230000
ICON2 V + XTool-VARIO	Германия	Технологии управления температуройSENSOTRONIC (PID), RESISTRONIC	Напряжение: 110-120 В, 50/60 Гц Мощность 80 Вт	85000

Паяльная станция HR100A обладает весьма компактными размерами и невысокой стоимостью

Тонкости выбора установок

Основной критерий выбора паяльной установки — обеспечение качественной пайки деталей, зависящий от особенностей конструкции и технических характеристик. Не менее важными моментами, требующими внимания, являются:

• Материал нагревательного элемента. Современные паяльные станции могут оснащаться нихромовыми либо керамическими нагревателями. Первые предназначены для редкого использования, так как не обладают продолжительным сроком службы. Керамические элементы чувствительны к неравномерному нагреванию, стоят заметно дороже нихромовых, но прогреваются достаточно быстро.
• Диапазон регулируемых температур.
• Скорость нагрева.
• Мощность. Этот параметр является основным при подборе установки. Особенно важен в условиях применения оборудования для пайки чувствительных элементов планшетов, навигаторов или смартфонов.
• Напряжение.
• Эргономичность (масса, основные габариты).

Независимо от вида выбранной паяльной станции следует про запас обзавестись несколькими запасными жалами. Жала различного типа обладают разной формой и площадью наконечника — чем больше площадь жала, тем лучший теплообмен осуществляется при работе с ним. Форма наконечника и его рабочая температура оказывает влияние на возможность пайки некоторых деталей и элементов.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос №1. Для чего к паяльной станции прилагается фен и можно ли отказаться от него в целях экономии?

Для выполнения работ по демонтажу микросхем фен должен быть обязательно, желательно турбинного типа — это влияет на качество и скорость выполнения работ. Читайте также статью: → « ».

Вопрос №2. Какие жала лучше выбрать в качестве запасных элементов?

К сожалению, жала одних производителей не всегда подходят к паяльникам других марок. Одними из лучших по качеству считаются жала НАККО, подходящие к большинству распространенных паяльных станций.

Вопрос №3. Насколько важно наличие термостабилизатора в комплекте станции?

Термостабилизация является важнейшей свойством паяльного оборудования. При наличии такой опции температура набирается плавно и быстро.

Вопрос №4. Каким образом можно «спасти» жало паяльника при обгорании на нем канифоли?

При образовании на наконечнике черного налета от обгоревшей канифоли можно попробовать снять его при помощи смоченной в глицерине губки. При выборе паяльника следует убедиться в их наличии в комплекте оборудования.

Вопрос №5. Для всех ли видов работ с чувствительной электроникой можно использовать термовоздушные станции?

Станции такого типа применяются для работы чувствительных электроприборов, смартфонов, планшетов и других современных гаджетов. Тем не менее, «термовоздушки» нельзя использовать для работы с крупными BGA-микросхемами.

Типичные ошибки при выборе станций

К часто встречающимся ошибкам при выборе станции можно отнести приобретение оборудования с нагнетанием воздуха помпой, а не феном. Помпа занимает слишком много места, что не может не сказаться на эффективности труда в условиях ограниченного рабочего пространства. Выбирая станцию, следует обратить внимание на длину шнура для подключения к электросети. Короткий шнур сказывается на мобильности устройства и предполагает его установку вблизи розетки.

При покупке паяльной станции следует заранее позаботиться о приобретении запасных жал. Лучше выбирать не дешевые нихромовые, а сразу керамические — продолжительность «жизни» у них дольше. Кстати, жала вполне можно заказать в популярных интернет-магазинах, в том числе и китайского производства.

Классические паяльники с медным жалом, которые знакомы многим еще со школы, практически неприменимы для пайки современных небольших плат и микросхем. Использовать их можно, но во вполне конкретных случаях - для ремонта бытовой техники или печатных плат, например. Современная электроника требует более тонкого подхода. И профессионалы, и радиолюбители сегодня все чаще прибегают к установке универсальных паяльных станций. Для того чтобы сделать правильный выбор паяльной станции, нужно учитывать многие факторы.

Первое, что нужно знать

На сегодняшний день все паяльные станции делятся на две основные группы:

• контактные - они представляют собой обычные аналоговые паяльники с оловянно-свинцовым или бессвинцовым припоем
• бесконтактные - в данном случае работа производится за счет нагрева и быстрого нагнетания воздуха или же нагрева инфракрасным излучением

Каждый из этих типов имеет свое конкретное применение. Сегодня многие радиолюбители устанавливают именно бесконтактные паяльные станции, однако право на существование имеют оба указанных выше типа.

Контактные паяльники: классика в современном исполнении

Контактные паяльные станции - это не самые современные агрегаты. Обычно в комплекте к такой паяльной станции идет одно коническое медное жало, однако большинство моделей позволяют расширить комплект и докупить необходимые жала. В итоге паять таким паяльником можно практически что угодно, кроме плат памяти в сложной электронике. При выборе следует обратить внимание на возможность расширения комплекта, если вы хотите получить действительно универсальное устройство.

Контактные паяльные станции могут иметь два типа управления:

• аналоговое - в этом случае паяльник будет иметь только два положения регуляции - включено и выключено, то есть жало нагревается до нужной температуры и отключается, а после остывания снова начинает нагреваться
• цифровое - в данном случае устройство сможет поддерживать постоянную температуру, то есть, нагрев и пайка будут более равномерными

Предпочтительный вариант - оловянно-свинцовый припой. Он плавится при меньшей температуре, потому работать с таким паяльником можно быстрее. Бессвинцовый припой имеет более высокую температуру плавления, потому, если вы хотите купить такую паяльную станцию, то следует убедиться, что она имеет достаточно мощный нагреватель.

В чем преимущества бесконтактных станций

Бесконтактные паяльные станции - более совершенные устройства. Они бывают двух видов:

• воздушные - нагрев производится за счет нагнетания горячего воздуха
• инфракрасные - нагрев происходит за счет инфракрасного излучения

Выбор паяльной станции такого типа - это органичное и естественное решение для тех, кто хочет идти в ногу со временем. Именно бесконтактные станции сегодня развиваются быстрее всего - производители оснащают свое оборудование новыми дополнительными функциями, которые делают работу более комфортной, а результат - более качественным.

Например, ранее существовали только воздушные паяльные станции с нагнетателем, встроенным в базу. От нее шла толстая и жесткая трубка, по которой подавался воздух. Это было не очень удобно, так как жесткий шланг сковывал движения пользователя. На сегодня все чаще появляются паяльные станции с нагнетателем в ручке, от которой к базе тянутся только тонкие и гибкие провода.

Тип нагревательного элемента

При выборе также следует обратить внимание на тип нагревательного элемента. Он может быть двух видов:

• керамический - на керамическую основу наносится слой резистивного вещества и терморезистор
• нихромовый - на керамическую основу (стержень) наматывается нихромовая проволока (провод)

Керамические нагреватели удобны, но могут портиться из-за неравномерного нагревания. При образовании малейшей трещины такой нагреватель полностью выходит из строя. При этом цена на него намного выше, чем на нихромовый.

Выбрать нихромовый нагреватель - это более взвешенное решение. Главное его достоинство - более низкая цена. При этом он тоже не лишен недостатков. Он довольно долго разогревается, при интенсивном использовании быстро выходит из строя (примерно за полгода).

Правильно следует выбрать и мощность паяльной станции. Для начала определитесь, для чего будете ее использовать - можно паять радиооборудование, электронику или даже крупные предметы (как это ни смешно звучит, но даже ведра). Если мы говорим о пайке электроники и чувствительных микросхем, то будет достаточно мощности 40-60 Ватт, однако, для идеального результата лучше предусмотреть запас мощности хотя бы 10 Ватт.

Это же касается и напряжения. Например, при работе с чувствительными схемами лучше всего выбрать низковольтные паяльные станции. Они подойдут идеально, поскольку не позволят «убить» скачком напряжения чувствительные платы. Также в данном случае лучше всего обратить внимание на паяльник с функцией защиты от статического электричества - все с той же целью.

Дополнительный функционал для эффективной работы

Прежде чем решить, какую паяльную станцию выбирать, следует определиться с ее комплектацией. На сегодня устройства оснащаются несколькими дополнительными функциями:

• набор насадок для точной пайки - в него может входить от двух до пятнадцати насадок разной конфигурации, не стоит говорить о том, что чем богаче комплектация устройства, тем выше цена
• наличие термофена - это устройство необходимо для отпайки микросхем, особенно актуально наличие этого дополнения для контактных паяльников - без него распаять схему будет просто невозможно
• поглотители дыма - это необязательная, но очень полезная функция, в первую очередь, она влияет на комфорт работы с устройством, и более того, ваш организм тоже не может пострадать, если вы не будете постоянно дышать вредными газами и едким дымом
• отсос припоя или демонтажный пистолет - актуально при распайке схем, позволяет быстро и чисто устранить расплавленный припой с поверхности схемы и немедленно продолжить работу
• защита от статического электричества - актуально при работе с тонкой электроникой, чувствительной к перепадам напряжения

Паяльные станции с полным набором описанных функций имеют только один существенный недостаток - высокая цена. Они могут стоить более 20 тысяч рублей, потому их нельзя назвать доступными для обычных радиолюбителей.

При выборе паяльной станции следует обратить внимание на тип нагревательного элемента, мощность и вольтаж - это основные параметры, которые позволят подобрать идеальную модель. Также определитесь с самим типом станции - контактная или бесконтактная. Любители сегодня все так же покупают контактные станции с медным жалом, а профессионалы все чаще обращают внимание на воздушные и инфракрасные бесконтактные. На заключительном этапе обратите внимание на дополнительные функции, которые предлагает та или иная модель.

При сборке, тестировании ремонте радиоэлектронного оборудования не обойтись без паяльных работ. На данный момент пайка - это самый распространенный способ соединения электронных компонентов с печатной платой. Для пайки металлические выводы компонентов и металлические проводники печатных плат приводятся в соприкосновение друг с другом, нагреваются паяльником и заливаются припоем. Для растекания расплавленного припоя применяются флюсы - чаще всего канифоль или вещества на ее основе. Эти вещества способствуют повышению текучести расплавленного припоя.

Самым простым инструментом пайки до сих пор остается электрический паяльник. Устройство обычного паяльника очень просто - жало с нагревателем внутри или снаружи, ручка и провод от нагревателя, проходящий через ручку и оканчивающийся вилкой. Паяльники отличаются несколькими характеристиками:

Размером жала;

Мощностью, потребляемой от электрической сети;

Типом жала (прямое, изогнутое, круглое, овальное и т.д.) и его размером;

Напряжением питания;

Дополнительными приспособлениями, например, наличием оловоотсоса и термопинцета.

Мощность паяльника имеет одно из решающих значений при пайке, поскольку она задает температуру припоя. Если она недостаточна, то припой плохо плавится, и пайка получается рыхлой и некачественной. Оптимальной температурой при пайке свинец-содержащими припоями считается температура 180 - 230 ° C. Температура плавления большинства бессвинцовых припоев лежит в интервале 200 - 250 ° C.

Самой важной, пожалуй, характеристикой паяльной станции или паяльника является температура. Простейшие модели не обеспечивают стабильный температурный режим. При этом при недостаточном нагреве места пайки можно получить такой частый дефект как «холодная пайка» (рис. 1), при котором металл не растекается полностью вокруг вывода радиоэлемента, что приводит к ненадежному соединению припаиваемых элементов. Для исключения такого дефекта следует использовать паяльные станции с рабочей температурой, достаточной для пропаивания конкретных видов материалов. Для изоляции жала от нагревателя используются прокладки из слюды или керамическая трубка. Паяльники с керамической изоляцией лучше, поскольку предотвращают контакт спирали нагревателя с жалом. Такой контакт очень опасен, поскольку ведет к появлению на жале напряжения сети. Для выполнения достаточно удобной и качественной пайки зачастую одного паяльника оказывается недостаточно.

Рис. 1 . Холодная пайка.

В частности недостатком обычного паяльника является слишком большое (до 5-10 минут) время нагрева до температуры, достаточной для надежного расплавления припоя и осуществления пайки. Кроме того, температура жала снижается при попытке прогреть паяльником место пайки.

Более распространены специальные паяльные станции, состоящие из паяльника, подставки под него и блока питания паяльника с устройством стабилизации температуры. Таких станций выпускается достаточно много в разных ценовых диапазонах.

Плюсы паяльных станций по сравнению с обычными паяльниками:

Лучшая стабильность температуры жала паяльника;

Более быстрый нагрев до заданной температуры;

Улучшение динамики пайки;

Предотвращение остывания жала паяльника в момент контакта с объектами пайки;

Применение мер против статического электричества;

Применение множества насадок для операций демонтажа деталей и интегральных микросхем с многими выводами.

Рассмотрим виды паяльных станций по принципу взаимодействия:

Контактные:

• Для свинцовой пайки;
• Для бессвинцовой пайки;

Бесконтактные:

• Термовоздушные;
• инфракрасные.

Контактные паяльные станции являются простейшими и распространенными. В принципе, обыкновенный паяльник можно переделать в такую станцию, оснастив 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 400 ° С. Наличие регулятора напряжения в контактной (и не только) паяльной станции обеспечивает плавную регулировку рабочих температур. 250 - 350 ° С - это вполне комфортный и оптимальный режим для процесса пайки.

По применяемой технологии контактные паяльные станции можно разделить на станции для свинцовой и бессвинцовой пайки.

Станции для свинцовой пайки отличаются от бытового паяльника тем, что имеют модуль регулировки температуры нагрева жала.

Для бессвинцовой пайки применяются как классические, в которых нагревание наконечника происходит за счет электрического тока, так и более технологичные индукционные станции.

В основе принципа работы индукционных паяльных станций лежит свойство проводника (в роли которого выступает жало паяльника) быстро разогреваться в переменном магнитном поле. Жало, или наконечник выполняется из меди, причем в области хвостовика нанесено ферромагнитное покрытие. Последнее играет роль намагничивающегося сердечника катушки, которая и является источником достаточно сильного переменного магнитного поля.

За счёт поверхностных токов происходит быстрый разогрев наконечника, однако при достижении точки Кюри ферромагнетик теряет свои магнитные свойства, что приводит к скачкообразному уменьшению нагрева, и температура жала стабилизируется. Если таким наконечником коснуться детали, магнитные свойства мгновенно восстанавливаются, и наконечник снова начинает нагреваться, стремясь удержать температуру в районе точки Кюри. При этом, чем больше энергии отнимается у жала, тем сильнее будет происходить нагрев. Следовательно, происходит автоматический подбор мощности для каждой спаиваемой точки, в зависимости от её теплоемкости и массивности (рис. 2). Так как контроль нагрева происходит по точке Кюри, то каждый используемый наконечник представляет собой саморегулирующийся нагреватель, способный к поддержанию определённой температуры в соответствии со свойствами использованных при его изготовлении металлов.

Рис. 2. Устройство индукционного паяльника

Это означает, что никаких дополнительных калибровок или настоек не требуется, причём в течение всего срока эксплуатации.

Далеко не со всеми задачами можно справиться контактным методом пайки. Так сейчас распространенный SMT-монтаж подразумевает использование миниатюрных SMD-компонентов и безвыводных BGA-микросхем с расположением контактных площадок под подложкой или под корпусом. А справиться с такими элементами с помощью паяльника не только сложно, но и, в большинстве случаев, просто нереально. Для такого рода работ применяются бесконтактные паяльные станции , и среди них наибольшее распространение получили термовоздушные.

Принцип работы термовоздушных паяльных станций достаточно прост: компрессор или турбина создают воздушный поток, который, проходя через спираль нагревательного элемента, набирает соответствующую температуру. Струю воздуха на выходе фена подают в зону пайки. При этом возможна не только регулировка температуры воздуха на выходе сопла, но и настройка оптимальной скорости воздушного потока путем изменения работы вентилятора (компрессора). 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.

Существуют также паяльные станции комбинированного типа , которые сочетают в себе инструменты для пайки и ремонта. Примером может служить распространенная модель Lukey 702. Станция представляет собой недорогое сочетание паяльника и термофена.

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. В свою очередь, инфракрасный спектр волны способен точечно фокусироваться на определенном чипе, тем самым не подвергая воздействию нагрева окружающие объекты. 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.

Уже зарекомендовавший себя на рынке расходных паяльных материалов производитель Stannol (Германия) выпустил серию индукционных станций, удовлетворяющую всем категориям потребителей. Серия Industa состоит из этих трех паяльных станций:

. INDUSTA 550 (55W - для универсального применения)

. INDUSTA HF5100 (100W - для профессионального использования)

. INDUSTA HF5150 (150W - для профессионального использования)

Аналоговая паяльная станция Industa 550 характеризуется простотой в эксплуатации. Эргономичный дизайн, алюминиевый корпус (рис. 3). Температура легко устанавливается с помощью потенциометра. Встроенный датчик температуры и керамический нагревательный элемент обеспечивают стабильную температуру, быстрое восстановление тепла и предотвращают перегрев деталей, подлежащих пайке. Показатели температуры отображаются на большом светодиодном дисплее. Тороидальный трансформатор обеспечивает питание 55Вт, что позволяет использовать бессвинцовый припой. Возможна пайка чувствительных электронных компонентов.
	Рис. 3. Аналоговая паяльная станция Stannol Industa 550
Industa HF-5100 / HF-5150 - паяльные станции для профессионального использования (Рис. 4). Эти станции оснащены дополнительными функциями, необходимыми в профессиональной среде, например в производстве электроники. К ним относятся автоматические функции режима ожидания/ выключения, защита паролем от несанкционированных изменений настроек и возможностью калибровки инструментов. Также доступно выравнивание потенциалов для защиты чувствительных компонентов. Мощность 100Вт и 150Вт обеспечивают достаточный запас мощности для быстрой и надежной работы с бессвинцовыми припоями. Высокочастотный контроль с датчиком температуры вблизи наконечника позволяет чрезвычайно быстро переходить в режим холостого хода или повторного нагрева.
	Рис. 4. Stannol Industa HF 5100/5150Индукционные паяльные станции

При частой необходимости проведения паяльных работ необходимо приобретать либо набор паяльников различной мощности, либо - современную паяльную станцию, имеющую регуляторы температур, автоподдержание заданной температуры и удобную подставку под паяльник.. Качественная паяльная станция в силу понятных причин потребует определенного материального вложения, но покупка набора различных паяльников, влекущая за собой приобретение насадок, отдельных видов припоя, требующая умения обращаться с оборудованием разного уровня, вряд ли будет выгодным занятием.

Современные радиоэлектронные схемы выполнены при помощи миниатюрных компонентов. Большую долю среди элементарной базы большинства электронных устройств занимают многовыводные интегральные микросхемы и SMD компоненты. Использование для ремонта и монтажа подобных устройств обычного паяльника затруднительно, особенно при демонтаже элементов с большим количеством выводов. Требуется одновременный прогрев сразу большого количества выводов.

В дополнение к трудностям печатные платы имеют многослойную структуру, когда внутренние слои платы представляют сплошную металлизацию, обладающую хорошей теплопроводностью. Этот слой затрудняет прогрев выводов и требует точного поддержания температуры жала паяльника.

Для чего нужна паяльная станция

Для решения данных вопросов разработаны электрические паяльники с температурной стабилизацией нагрева рабочего элемента. Жало современных паяльников имеет встроенный температурный датчик. Контроль и регулировка температуры производится при помощи контролирующих устройств, которые входят в состав паяльника или выполнены в виде выносных блоков. Демонтаж и пайку многовыводных радиоэлементов удобнее, а иногда и единственно возможно осуществлять только при стабильной температуре нагрева всех выводов одновременно, чего нельзя достигнуть обыкновенным паяльником.

Паяльная станция позволяет контролировать зону нагрева и точно поддерживать заданную температуру даже при наличии теплоотвода в месте пайки. Выбор паяльной станции зависит от области ее применения и опыта работы с оборудованием.

Разновидности паяльных станций

Все паяльные станции для монтажа и ремонта радиоэлектронных устройств можно поделить на три разновидности:

• Контактные. Нагрев выводов радиоэлементов осуществляется при помощи паяльника с регулируемой и стабилизированной температурой рабочего элемента. Применяются для монтажа SMD компонентов и радиодеталей с проволочными выводами;
• Бесконтактные. Нагрев производится потоком нагретого воздуха или инфракрасными излучателями. Основное назначение – демонтаж многовыводных компонентов. Также бесконтактными паяльными станциями осуществляется пайка безвыводных компонентов (типа BGA);
• Комбинированные. По сути, объединяют оба первых типа.

По принципу регулировки паяльные станции могут быть двух типов:

• Аналоговые. Наиболее простые и имеют дискретную регулировку температуры по принципу включено-выключено. Пока температура жала не достигла необходимого значения, нагревательный элемент включен в работу. Когда достигнут требуемый уровень нагрева, подача напряжения прекращается. Достоинство такого принципа управления – низкая стоимость. Аналоговым станциям присуща инерционность регулировки температуры и плохая стабилизация нагрева;

• Цифровые. Встроенный в устройство микроконтроллер не только отслеживает температуру жала паяльника, но и регулирует мощность нагрева. То есть, чем больше температура отстает от необходимой, тем большее напряжение подается на нагревательный элемент. Этим достигается высокая точность регулировки температуры, и инерционность будет получше, чем у аналоговых.

Многие производители выпускают паяльные станции раздельно для свинцово-оловянных припоев и для бессвинцовых. Какую выбрать? Разницы между ними нет, кроме того, что бессвинцовые припои требуют большей температуры и, соответственно, большей мощности.

Обратите внимание! Использовать в работе паяльную станцию с большой мощностью не только можно, но и желательно, поскольку основным параметром в работе является температура рабочего элемента и ее стабилизация. Более мощное устройство с такими требованиями справляется гораздо лучше.

Сказанное выше относится не только к контактным устройствам. Воздушные и инфракрасные паяльные станции имеют такие же принципы регулировки и стабилизации нагрева.

Типы нагревательных элементов паяльников

Нагрев жала паяльника можно осуществлять тремя способами:

• При помощи высокоомного нагревательного элемента – классический способ. Нагреватель представляет собой обмотку из высокоомного термостойкого провода (нихром), намотанную на жало паяльника через изолирующую прокладку. Рядом расположен термодатчик. Отличаются большой инерционностью и низкой надежностью;

• Керамические нагреватели – разновидность классического варианта. Нагревательный элемент внедрен в слой керамики вместе с термочувствительным датчиком. Гораздо меньшая инерционность, высокая надежность, но не переносит ударов и падений;

• Индукционные нагреватели. Используют индуктивный элемент для нагрева ферромагнитного жала. Материал рабочего инструмента подобран таким образом, чтобы нагрев происходил до так называемой точки Кюри, когда пропадают ферромагнитные свойства. Обеспечивается идеальная термостабилизация без применения термодатчиков. Нагреватели подобного типа способны работать только с единственным значением температуры. Поскольку появились недавно, отличаются завышенной стоимостью и используются только любителями эксклюзивных изделий. Спорным остается вопрос о влиянии сильных электромагнитных излучений на организм человека.

Термофен паяльной станции

Бесконтактный нагрев радиоэлементов производится подачей нагретого воздуха. Фен для пайки по принципу действия не отличается от строительного и в ряде случаев может быть им заменен. Основное отличие заключается в более точной стабилизации температуры выходящего воздуха и регулировке скорости потока. Слишком высокая скорость способна привести к выпаиванию и выдуванию близлежащих компонентов.

По принципу подачи различают компрессорные и вентиляторные термофены:

• Компрессор находится в корпусе паяльной станции и соединяется с термофеном посредством гибкого шланга. Сама конструкция насадки достаточно удобная в работе, но шланг подачи воздуха имеет повышенную жесткость, что является недостатком данной конструкции;
• Вентиляторные термофены имеют встроенный в рукоятку малогабаритный вентилятор (турбину), подобно бытовому фену. От собственно фена к паяльной станции идут только соединительные провода, которые не сковывают движений, но рукоятка имеет повышенный вес и габариты.

Оба типа имеют равные характеристики, и выбирать устройство нужно из личных предпочтений.

Любая модель термофена располагает набором насадок, которые идут в комплекте, или их можно приобрести отдельно. Форма насадок позволяет использовать их для работы с компонентами различных габаритов и конфигурации выводов, не перегревая близлежащие радиоэлементы.

Инфракрасный нагреватель

Профессиональное оборудование для ремонта радиооборудования снабжено устройствами инфракрасного подогрева. Излучателями служат мощные источники инфракрасного излучения, которые расположены на рабочем столе для предварительного подогрева большой площади печатной платы и на рабочем элементе для непосредственного воздействия на компоненты электронной схемы. Подогрев печатной платы сокращает время воздействия высокой температуры при пайке и уменьшает температурный градиент на площади воздействия.

Оборудование инфракрасного нагрева имеет высокую стоимость, поэтому используется, в основном, профессионалами при ремонте сложного оборудования.

Дополнительные возможности паяльных станций

Для демонтажа некоторых малогабаритных элементов (SMD резисторы, конденсаторы, диоды) возможности термовоздушного подогрева излишни. Особенно это касается элементов с пластиковыми корпусами (светодиоды). Работу облегчает использование термопинцетов, которые представляют собой гибрид паяльника и пинцета. Форма губок у термопинцета рассчитана на работу с двухвыводными миниатюрными радиокомпонентами, но существуют модели с губками, предназначенными для демонтажа ИМС с двухсторонним расположением выводов.

Тем, кто решил приобрести паяльную станцию, следует обращать внимание на наличие удобного держателя для инструментов – паяльника или термофена. Такие держатели могут крепиться на корпусе устройства или устанавливаться отдельно, в любом удобном для работы месте рабочего стола.

Как выбрать паяльную станцию среди всего разнообразия? Критерием выбора должны служить не только набор дополнительных опций и характеристик, но и качество исполнения и возможности ремонта, доступность расходных материалов.

Хорошая паяльная станция должна иметь доступный для приобретения набор аксессуаров и расходных материалов. Жала паяльников и насадки на воздушный нагреватель, идущие в комплекте оборудования, зачастую недостаточно удобны для выполнения необходимых видов работ, и нужные приходится приобретать отдельно.

В качестве расходных материалов могут выступать нагревательные элементы паяльников. Работая в условиях высоких температур и механических нагрузок, нагреватели довольно часто выходят из строя.

Видео