Газовый фен для пайки пластика своими руками

Конструкция и принцип работы фена для пайки: температура и мощность

Фен для пайки пластика – многофункциональный инструмент, которому всегда найдется применение, как в быту, так и на производстве.Конструкция практически идентична обычному прибору для сушки волос. Единственное отличие заключается в температуре горячего воздуха. У некоторых аппаратов этот параметр достигает 650 Сº.

Принцип действия термофена

Все аппараты можно разделить на две группы:

Бытовой фен для пайки пластика – отличный прибор, с помощью которого можно выполнить множество работ: от монтажа линолеума до сварки ПВХ.

Некоторые аппараты оснащают регулятором температуры, что позволяет подобрать оптимальные параметры для различных материалов. Наличие регулировочного механизма расширяет сферу применения: можно выполнить пайку медных труб феном или провести восстановительный ремонт микросхем.

[stextbox if=’info’]Перед работами необходимо идентифицировать материал детали, поскольку нагревать можно только полимеры из группы термопластов – после нагрева они возвращаются в исходное состояние без потери эксплуатационных характеристик.[/stextbox]

Степень температурного воздействия можно регулировать путем изменения расстояния от сопла до поверхности заготовки. Это требует определенных навыков, поскольку при чрезмерном удалении деталь не прогреется до нужной температуры по всей глубине, что негативно скажется на параметрах шва. Например, некачественная сварка ПВХ ткани приводит к потере герметичности соединения.

Особенности

Процесс пайки строительным феном сопровождается большим расходом энергоресурсов, поскольку мощность нагревателя порой достигает 2,5 кВт. Это обеспечивает высокую производительность – 300-400 л/мин. Поток горячего воздуха воздействует на большую площадь, что не всегда удобно при необходимости точечного воздействия. Сварку пластика феном выполняют с насадкой для быстрой сварки, которые позволяет подать присадочный материал непосредственно в зону соединения.

Конструкция

Строение аппарата не имеет принципиальных отличий от других приборов для генерации потоков горячего воздуха. Основными узлами конструкции являются:

1. Рукоятка и корпус. К материалу изготовления предъявляется единственное требование – устойчивость к длительным температурным воздействиям. Чаще всего в качестве основы используют керамику или эбонит. Если производственные условия подразумевают длительную эксплуатацию, например, держатель дополнительно обматывают жаропрочной тканью.
2. Сопло. Изготавливается из стали. Как показала практика, этот металл лучше всего справляется с постоянными перепадами температур. Стоимость насадок из других сплавов гораздо выше.
3. Нагревательный элемент. К термоэлементу предъявляют особые требования – сохранение формы при нагреве. Данному требованию лучше всего соответствует витая проволока из нихрома.
4. Вентилятор. Прибор имеет ограниченные размеры, поэтому вентилятор должен сочетать в себе компактные габариты и высокую производительность для создания устойчивого потока воздуха.

Основные характеристики

На качество работы воздушного паяльника оказывают влияние следующие параметры:

1. Мощность. Зависит от типа соединяемых изделий. Для работы с электронными схемами 300 Вт будет более чем достаточно, а для сварки баннеров феном необходимо минимум 1,5 кВт.
2. Напряжение. Самого безопасного показателя – 12 В будет недостаточно для достижения рабочих параметров, поэтому современные агрегаты работают с напряжением 24-36 В. Сопротивление нагревательного элемента из нихрома должно составлять 6 Ом.

Изготавливаем воздушный паяльник из обычного

Модернизация аппарата не займет много времени. В результате мастер получит удобный нагревательный инструмент, которым можно расплавить любой припой, включая особо твердые материалы.

В качестве основы можно использовать обычный электрический паяльный прибор, мощностью 40 Вт. Для создания устойчивого потока воздуха необходим миниатюрный компрессор, типа аквариумного. Этапы создания фена:

1. Для начала необходимо удалить контактный стержень прибора.
2. С обратной стороны присоединяемой переходную втулку, которая будет служить местом подключения воздушной магистрали.
3. Сверлим отверстия в корпусе, для вывода проводов питания.
4. Металлический наконечник, к которому крепилось жало, необходимо защитить от утечек тепла. Нет необходимости использовать дорогой изоляционный материал – с функцией сохранения тепла справится фольга и медная проволока.
5. Герметизируем все отверстия на корпусе.
6. На место стержня устанавливаем стальную трубку аналогичных размеров. В этом случае ее люфт будет минимальным.

На этом сборка фена для пайки своими руками заканчивается. Такой прибор способен прогревать поверхность до 300 Сº. Этого достаточно для работы с любыми пластмассовыми изделиями в домашних условиях. Основное преимущество аппарата заключается в простоте конструкции – для сборки не нужно вытачивать какие-либо детали на станке или использовать специальный инструмент.

Принцип работы сделанного своими руками

В первую очередь необходимо определится с длиной воздушной магистрали. Если разместить компрессов на большом расстоянии, мощность потока воздуха снизится, за счет постоянного трения с внутренней части трубок. Оптимальной считают длину 30-40 см.

Попадая в корпус паяльника, воздух проходит через нагревательный элемент с увеличенной теплоемкостью, а затем поступает на обрабатываемую поверхность через стальную трубку.

Минусы самодельной конструкции – отсутствие механизма для регулировки температуры и относительно слабый поток воздуха.

[stextbox if=’info’]Для увеличения давления воздуха необходимо собирать миниатюрную турбину, однако это приведет к увеличению стоимости аппарата.[/stextbox]

Мини станция с большими возможностями

Для сборки более совершенного устройства для генерации горячих потоков понадобится заготовка под корпус достаточного размера. Можно использовать пластиковый футляр от старой автомобильной аптечки.

Особенностью конструкции является нагревательный элемент, который устанавливается непосредственно в трубку. Такая схема использовалась в старых конденсаторах. В отличие от предыдущего прибора, компрессор размещают непосредственно в корпусе, что увеличивает его производительность, за счет снижения силы трения.

Для регулировки температуры используют блок питания с регулировкой на микроконтроллере. Компактные размеры позволяют использовать такую паяльную станцию в любых условиях.

Как правильно собрать самодельный?

Рассмотрим схему сборки надежного фена для домашних работ:

1. Сборка температурного узла. В качестве материала для нагревательного элемента рекомендуют использовать нихромовую спираль, сечением 0,5 мм. Для надежной фиксации ее наматывают на цилиндрическое основание. Важно, чтобы в процессе намотки витки не соприкасались друг с другом. Выводы спиралей следуют закрепить с помощью температурного клея.
2. Температурный узел помещают в полый цилиндр, изготовленный из термоизоляционного материала. Выходы спиралей соединяют с проводами питания. Токоведущие части проводят через пускатель и реостат, с целью регулировки входящего напряжения.
3. С одной стороны трубки устанавливают фен для создания потока воздуха.
4. С обратной стороны устанавливают сопло, величина сечения которого зависит поставленных задач.

Сделать подобный сварочный фен совсем не сложно. Для расширения его возможностей рекомендуем разработать механизм замены сопел.

Инструмент для сборки

Для сборки компактного ручного фена следует подготовить следующий инструмент:

• Дрель;
• Мультиметр;
• Ножовка;
• Пассатижи;
• Набор отверток;
• Электрический паяльник.
• Измерительные приборы;

Делаем аппарат для пайки микросхем

Узлы данного устройства не отличаются от приборов, которые были рассмотрены выше. Особое внимание следует уделить корпусу, поскольку он будет испытывать постоянные температурные нагрузки. Сложность в том, что стоимость теплоизоляционных материалов достаточно высока, поэтому в качестве основы лучше всего использовать старый фен.

Место крепления сопла – самый ответственный участок, требующий тщательной изоляции. В противном случае тепло будет передаваться на другие участки фена, что усложнит процесс пайки.

Регулятор температуры лучше всего разместить на ручке. Это позволит изменять базовый параметр, не отвлекаясь от работы. В качестве переключателя рекомендуем использовать элементы от старых бытовых приборов.

Заключение

Фен для пайки – полезный в домашнем хозяйстве прибор, который можно собрать своими руками. В этом случае затраты на сборку не превысят 20 % от стоимости заводского устройства при практически аналогичных характеристиках.

[stextbox по ремонту оргтехники Годунов Евгений Дмитриевич. Опыт работы – 10 лет: «На один из праздников мне подарили строительный фен. Дома я не нашел ему применения и поэтому отнес на работу – хотел приспособить для пайки электросхем. Однако с началом работы обнаружилась проблема: мощным потоком воздуха можно было сдуть всю обвязку с плат. Сначала попробовал заглушить всасывающие отверстия – поток снизился, но фен начал перегреваться в процессе работы. Пришлось ставить регулятор оборотов двигателя и рабочей температуры – это решило все проблемы».[/stextbox]

Источник

Как сделать термовоздушный паяльный фен своими руками

Радиомастера и любители часто встречаются с разными поломками радиотехники. Для ремонта может использоваться обычный паяльник с медным наконечником, но с продвижением технологий, в некоторых приборах устанавливаются очень маленькие детали. Обычным паяльником с такими приборами работать неудобно или совсем невозможно, к примеру, SMD элементы необходимо припаивать посредством разогрева общей зоны пайки. Для проведения таких процессов существуют различные паяльные станции и фены.

Особенности и предназначение

Для разогрева металлических отводов и специального паяльного вещества необходимо специальное оборудование, которым и является паяльный фен. Устройство способно очень быстро разогреваться до нужной температуры даже с учетом простой конструкции. Благодаря простому строению, с аппаратом может работать и начинающий электрик и профессионал. Для упрощения работы с мелкими деталями применяют также дополнительное оборудование совместно с фенами, но так как цена приборов немалая, то лучшим вариантом будет паяльная станция с феном своими руками. Это оборудование позволит справиться с большинством сложных задач без особых усилий.

По конструкции аппарат устроен так же, как и строительный фен, но обладает меньшей мощностью и более компактными насадками. Чаще всего в комплекте паяльной станции имеется обычный паяльник и термофен. При этом приборы оснащаются регуляторами температурного режима.

Для профессиональной мастерской термофен проще купить, так как он быстро оправдает свою стоимость, и пользоваться таким оборудованием будет удобнее. А если микросхемы необходимо припаивать в домашних условиях и не каждый день, то для этого подойдет самодельная термовоздушная паяльная станция своими руками.

Отличие паяльных фенов

Очень часто радиолюбители задумываются о том, как сделать паяльный фен своими руками, но перед началом сборки необходимо знать принципы и отличия паяльной станции и самого паяльника. Схема устройства состоит из основной и дополнительной части. Основной частью является блок, к которому подключаются паяльники. В зависимости от способа подачи воздуха станции бывают двух видов:

1. Турбинная — воздушный поток формируется благодаря встроенному кулеру в термофене.
2. Компрессорная — поток воздуха формируется посредством компрессора, установленного в главном корпусе станции.

При покупке паяльной станции такие особенности имеют большое значение, так как компрессорными создается сильный воздушный поток, и они могут использоваться для работы в труднодоступных местах даже с узкими насадками, а турбинные не способны продавить воздух с необходимой мощностью через узкое отверстие насадок.

Работа устройства заключается в нагревании керамического или спиралеподобного элемента, который установлен в термофене, и нагревании воздуха, проходящего через этот элемент. Паяльный термофен может нагревать воздух до температуры в пределах 100—180 градусов, а в современных моделях имеется возможность регулировки температурного порога.

По сравнению с инфракрасными аналогами, термовоздушные станции имеют такие недостатки:

1. Поток воздуха сдувает мелкие детали.
2. Неравномерный прогрев поверхности.
3. Изменение насадок для разного типа работ.

Однако для любителей, такие недостатки несущественны по сравнении с преимуществом в цене.

Термовоздушный паяльник для станции можно изготовить в домашних условиях из обычного бытового фена. При этом по техническим характеристикам он не будет уступать заводскому аналогу. Основными характеристиками такого паяльника являются:

• Диаметр наконечника;
• Мощность;
• Производительность турбины;
• Максимальный температурный порог.

Такие параметры напрямую влияют на качество и производительность работы устройства, поэтому при сборке к ним необходимо относиться очень внимательно.

Особенности конструкции термофена

С помощью паяльного устройства можно плавить пластиковые детали и метал, который имеет небольшую температуру плавления. Специальная спираль из нихрома разогревает воздух, после этого горячий воздух подается в нужную точку. При конструировании самодельного аппарата необходимо руководствоваться главным параметром — температура нагрева воздуха. В профессиональных устройствах параметр достигает 800 градусов, но если плавка серебра или алюминия не потребуется, то самодельный термофен можно изготовить с температурным порогом до 600℃.

При сборке устройства в домашних условиях также необходимо ориентироваться на экономию средств, а для этого нужно найти детали для сборки. В конструкцию оборудования входят:

• Корпус;
• Нагревательная часть;
• Устройство, посредством которого будет подаваться воздух;
• Держатель;
• Кнопка включения.

Для улучшения прибора можно заранее предусматривать использование датчика и регулятора температуры, а также установку разных насадок.

Изготовление термофена

Для изготовления воздушного термопаяльника самостоятельно хорошо подходит фен с вентилятором и нихромовая спираль с толщиной от 0,4 мм. Так как предполагается сборка самодельного устройства компактного размера, то спираль диаметром больше 0.5 мм не подойдет. Для большего сечения понадобится больший ток. Сначала нужно выбрать источник питания, а потом уже выбирать количество витков, так как от этого будет зависеть сопротивление спирали и нагрев воздуха. Для того чтобы собрать мощный термофен, достаточно источника питания с напряжением до 36 В.

Корпус и нагревательная система

В роли корпуса термофена может использоваться старый паяльник или стальная трубка, но так как рабочая температура будет высокой, то нужно обмотать трубку термостойким материалом или прикрепить ручку-держатель. Также в качестве воздуховода, внутри которого будет размещена нагревательная система, можно использовать автомобильный прикуриватель.

На следующем этапе необходимо намотать нихромовую спираль с небольшим расстоянием между витками. В качестве изолятора, на который наматывается спираль, может применяться керамическая трубка с диаметром 4—5 мм. Длина спирали должна наматываться с учетом сопротивления, которое рассчитывается в пределах от 70 до 90 Ом.

Конец трубки можно оснастить керамическим или фарфоровым трубчатым элементом, а спираль лучше наматывать на плоской пластине, что благоприятно повлияет на теплообмен. Получатся своеобразные отводы в виде лепестков, которые не будут прикасаться к изолятору. Чтобы увеличить КПД, можно сделать термозащиту при помощи стекловолокна или асбеста.

Устройство подачи воздуха

Для подачи воздуха можно использовать малогабаритный кулер от блока питания компьютера, который устанавливается возле ручки термофена. К вентилятору подсоединяется металлическая трубка с намотанной спиралью.

На торцевой части вентилятора вырезается отверстие для продвижения воздуха к трубке. Одна из сторон кулера герметично закрывается. В качестве основания термосистемы можно использовать слюдяные пластины из старого фена. Из таких пластин изготавливается крестообразное основание, на которое наматывается нихромовая проволока.

Регулировка мощности

Для того чтобы иметь возможность регулировки потока воздуха и силы тока, необходимо собрать блок, в котором будут размешены реостаты. Один из реостатов подключается к нагревательной системе, а другой к вентиляции воздуха. Кнопку включения устанавливают общую для всей системы. Самодельная паяльная станция с феном и регуляторами заменит заводской вариант и может использоваться не только при пайке обычных радиодеталей, но и для работы с более серьезными элементами. При сборке термофена необходимо позаботиться об изоляции спирали от металлического корпуса, иначе неизбежно короткое замыкание.

Термофен из обычного паяльника

В качестве корпуса для паяльного фена отлично подойдет обычный паяльник. Все внутренние элементы необходимо извлечь. При этом необходимо быть предельно осторожным, чтобы ничего не повредить. Для сборки понадобится колба галогенной лампы в качестве изолятора.

Далее стеклорезом отрезаются края колбы для получения стеклянной трубки, и на одну из сторон крепится наконечник с изготовленным гнездом для нагревателя. Нагревателем может выступать нихромовая пластинка толщиной до 0.7 мм.

При изготовлении устройства проводят разные действия, но лучше придерживаться такой последовательности:

• Намотка спирали и внедрение кварцевой колбы внутрь спирали.
• Для уменьшения нагревания устройства изолятор обматывается фольгой.
• Монтаж нагревательного элемента в корпус и его фиксация.
• Подключение шланга компрессора к ручке или установка вентилятора.

Такая простая конструкция не будет обладать высокой производительностью, а нагрев воздушного потока не превышает 300 градусов. Для переделки своими руками подойдет паяльник с мощностью 40 Вт, а также аквариумный компрессор в качестве нагнетателя воздуха.

Модернизация обычного паяльника может происходить без извлечения нагревательного элемента, но с извлечением металлической части. Питающий провод выводится в боковое отверстие, проделанное в ручке, а вместо провода, в задней части устанавливается втулка для дальнейшего монтажа воздушной трубки. Место вывода втулки и провода необходимо загерметизировать.

Далее металлическая часть паяльника устанавливается на место, а вместо медного наконечника устанавливается металлическая трубка подходящего диаметра. В качестве трубки может использоваться отрезок от элемента комнатной антенны телескопичного варианта.

В самодельном паяльном термофене подобного типа важно регулировать поток воздуха, так как при большой интенсивности потока воздух не сможет нагреваться до необходимой температуры.

Из пластиковой банки

Для изготовления этой конструкции понадобится также нихромовая спираль, блок питания и нагнетательный вентилятор, а в качестве элементов корпуса используются следующие детали:

• Небольшая пластиковая баночка от таблеток;
• Алюминиевая трубка из конденсатора;
• Пластиковая крышка от кофейной банки;
• Стальная трубочка в качестве сопла.

Для сборки устройства необходимо канцелярским ножом отрезать днище пластиковой банки. В крышку с кофейной банки приклеивается кулер, а в крышку от баночки с таблеток монтируется корпус с конденсатора вместе с подготовленным нагревательным элементом. Все провода выводятся наружу, после чего крышка с кулером надевается на баночку с помощью термоклея. Такое устройство термофена довольно компактно и не требует дополнительного держателя, а в качестве сопла можно использовать не только стальную трубочку, но и керамические элементы от нагревательной системы старого утюга.

Меры безопасности при работе

Работа с термофеном, особенно самостоятельно собранным, требует особого внимания к безопасности эксплуатации. Существует несколько правил, которых необходимо придерживаться:

• Соблюдать технику противопожарной безопасности.
• Если установлен регулятор температуры, то нельзя изменять температурный порог резким поворотом регулятора.
• Нельзя прикасаться к нагревательному элементу и насадкам во время работы устройства, так как это может привести к серьезным ожогам и другим последствиям.
• Менять насадку можно только после выключения и охлаждения паяльника.
• Не допускается попадание воды либо другой жидкости на устройство.

При работе с устройством рекомендуется проветривать помещение во избежание отравления парами.

Рекомендации по изготовлению

Без переделки устройство фена для просушивания волос не принесет успехов при эксплуатации, поэтому рекомендуется использовать только мотор с вентилятором и спираль, которая будет наматываться с учетом требований к самодельному приспособлению. Сильный нагрев совместно со снижением вращения вентилятора и уменьшением диаметра сопла приводит к перегоранию спирали и расплавлению пластикового корпуса, а также, при плохой изоляции может произойти короткое замыкание.

Установив дополнительную кнопку включения для вентилятора, можно ускорить процесс остывания паяльника. Если выключить нагревательный элемент, а кулер оставить включенным, то нагревающаяся часть устройства будет продуваться воздухом, тем самым охлаждая всю систему. Для удобства в работе с устройством рекомендуется изготовить подставку с металлическим основанием, а также с использованием магнитов. Благодаря использованию неодимового магнита, термофен будет надежно удерживаться в нужном положении.

Источник