Современный мир сложно представить без электричества и предметов сделанных на основе металлов. Конечно, для сборки или ремонта последних, зачастую используют сварку или болтовые соединения. Но относится такой вид креплений скорее к крупногабаритным вещам. Для электронного оборудования или мелких металлических предметов применяется обычная пайка их частей, которую может произвести как профессионал, так и владелец, при помощи соответствующего оборудования. Речь идет о классическом электрическом или газовом паяльнике, который способен расплавить низкотемпературный металл-посредник и с его помощью соединить различные элементы предметов или приборов.
Сам принцип пайки знаком человечеству уже более 4000 лет и применялся для скрепления элементов медных, латунных, золотых или серебряных предметов с глубокой древности. Конечно тогда использовалось для нагрева только обычное открытое пламя. Прообразы устройств, применявших с той же целью электричество были разработаны в 1896 году Ричардом Шнайдером и Августом Тиннерхольмом.
Дальнейшее развитие оборудование такого типа получило благодаря стараниям немецкого изобретателя Эрнста Сакса. В 1921 году он запатентовал более близкий к современным видам лудильный паяльник Н-1 и начал его промышленное производство и широкое распространение. Про микроэлектронику еще речь не шла по причине ее отсутствия, но без аппаратов такого типа и создать ее стало бы проблематично. Последующие изобретения разных людей только расширяли сами границы применения электрических нагревателей. Наиболее важные события:
- 1926 год. Уильям Альферинк изобрел паяльную станцию.
- 1946 год. Карл Веллер получил патент на паяльный пистолет.
- 1949 год. Ричард Шнайдер и Август Тиннерхольм выпустили систему, позволяющую управлять температурой, а вернее мощностью тока, питающего нагревательный элемент.
- 1960 год. Первый патент на паяльник с терморегуляцией, полученный фирмой Weller Manufacturing Company, владельцем которой изначально был Карл Веллер.
Используя уже разработанные принципы и расширяя их в меру своих возможностей, различные фирмы попросту заполнили рынок большим количеством электрических нагревательных приспособлений. Среди представленного разнообразия, сложно правильно выбрать, как и какой паяльник приобрести для дома или профессионального применения.
Разновидности
Прежде чем обсудить различные виды паяльников остановимся на том, от чего собственно и нужно отталкиваться в выборе нагревателя. Первое и основное — ниша применения, от которой и зависят мощность устройства, вид его жала (при необходимости) и наличие каких-либо дополнительных регуляторов температуры.
Основа ниши использования — температура
Итак, в зависимости от направленности и будут расписаны типы паяльников от самых мощных до более слабых.
- Более 100 Вт мощности. Основное предназначение у таких устройств промышленная пайка металлов и лужение. Если требуется соединить листы стали, меди, жести, алюминия или их сплавов, то такой паяльник будет лучшим выбором. Основное их отличие от обычных — высокая температура работы, широкое жало и достаточно серьезная масса прибора. Редко, когда такой паяльник весит менее 2 килограмм и нагревается слабее 400–500 градусов Цельсия.
- Большой мощности, от 60 до 100 Вт. Основная направленность — пайка габаритных электрических кабелей питания и бытовое лужение металлов. Соответственно и полупрофессиональная сфера применения. Температура жала может достигать 450 °C.
- Средней мощности 20–40 Вт. Как раз наиболее разумный выбор для бытовых условий. Такой аппарат позволит и соединять металлы и производить мелкие электротехнические работы дома. К сожалению, как паяльник для микросхем и полупроводников подходит слабо, слишком высокий нагрев устройства. Единственный вариант использования с такой целью — оснащение его терморегулятором и замена жала на более мелкое.
- Маломощные от 5 до 15 Вт. Вот как раз такие варианты паяльников выбирают профессионалы. Низкая температура и габариты хорошо подходят в целях пайки SMD и микросхем. Кроме того, для них зачастую в качестве питания используются более низкие напряжения, а значит есть возможность применить тонкие соединительные провода или аккумуляторы, что сильно облегчает работу прибором. Электропаяльник такого типа не стоит рассматривать, как замену более мощным. Для лужения или соединения крупных деталей он не подходит от слова совсем.
По методам нагрева и питанию
Различие паяльников заключено не только в том, как они греют, но и от чего питаются. Для бытовых характерно применение электричества. Промышленные могут в качестве альтернативы нагреваться от сжигания газа или жидкого топлива. Что касается наиболее распространенных, — само создание нужной рабочей температуры может происходить в достаточно широких рамках физических методов, основанных на электроэнергии. Самый простой паяльник представляет собой проволочную спираль из нихрома внутри корпуса. Иногда вместо нее используется керамический тен. Нагреваясь от тока 220 В они передают свою температуру жалу. Кроме такого метода, применяются физические явления, связанные с индукционными или импульсными токами. Первые производят нагрев ферримагнитной пластины микроволнами, вторые подачей пониженного через трансформатор или блок питания переменного тока на само проводящее жало.
У каждого вида есть плюсы и минусы, многие из которых непосредственно зависят от вида питания. К примеру, регуляция нагрева для газовых и жидкостных вариантов — ограничена. Их невозможно применять в целях пайки электроники, да и температуры слишком высоки. В рамках электрических также разброд — индукционные наиболее безопасны, но могут наводить волновое излучение на сторонние металлические предметы, нагревая их. Кроме того, они достаточно сложны конструктивно. Практически аналогичны по характеристикам и плюсам импульсные, вот только именно их минус — частое перегорание жала и слабая возможность юстировки температуры. Но конкретное преимущество последних — низкие используемые токи, позволяющие применять в качестве питания аккумуляторные батареи, что дает широкие возможности автономной работы. Для нагревающихся от проволоки из нихрома или керамического тэна обратная проблема — они медленно набирают тепло и охлаждаются. Да и зачастую используемое питание в 220 В не всегда подходит к месту применения. Правда, аппараты такого типа реально дешевле.
Маленькое примечание про сам нагреватель — часть людей предпочитают керамику нихрому. В реальности все это ерунда. Никаких особых плюсов нет, кроме возможно чуть более быстрого нагрева и долгой службы. Но! Есть существенный минус — при повреждении (даже малом) тэна, скажем в результате перегрева (бывает и такое, если жало паяльника не совпадает по размеру с оригинальным) — аппарат можно целиком будет выбросить. В сущности, он только корпус для керамического нагревателя.
Основной плюс паяльников, относящееся к электрическим, в отличие от остальных — возможность установки терморегуляторов или диммеров. В случае первых специалист просто задает необходимую температуру, а аппарат уже своей автоматикой ее поддерживает. И такая возможность присутствует не только в паяльных станциях. Во втором тоже регулируется нагрев, правда с более низкой точностью.
По жалу и методу передачи тепла
Мощность — это конечно хорошо, но ни она единственная определяет удобство пользования и возможности паяльника. На втором месте безусловно находится метод доставки тепла к спаиваемой поверхности. Здесь есть варианты контактного взаимодействия или нагрева без соприкосновения. Первое происходит через горячее жало специальной формы, размера и вещества изготовления. Второе феном или инфракрасным излучением.
Прежде чем осуществлять подборку паяющего аппарата контактного типа нужно уточнить возможность смены на нем жала и есть ли они в наличии. Дело в том, что некоторые модели паяльников воспринимают только свои виды теплопроводных поверхностей, определенной длинны, толщины и формы. И в случае попытки вставить в них что-то иное могут попросту выйти из строя, как было уже у автора с паяльным аппаратом керамического типа. При установке в него жала короче оригинального получился краткий перегрев при котором, почему то, не сработали защиты и тен треснул. В результате — паяльник отправился на свалку по причине того, что проще купить новый по деньгам, чем починить этот.
Что в принципе такое жало? Это своеобразный щуп выступающий из паяльника и хорошо проводящий тепло. Именно он доставляет нагрев до поверхности к которой необходимо применить воздействие. В самом распространенном случае, касающемся паяльников спирального или керамического типа, используется медь. Но у нее есть недостатки. Жало из такого металла нужно постоянно зачищать от гари и лудить, для нормального припаивания. Современные решения заменяют основной проводящий тепло металл на не обгорающий сплав. Вот только с последним бывают нюансы — он может быть выполнен не монолитным, а просто иметь верхнее защитное покрытие. Соответственно и пользоваться таким передатчиком тепла нужно очень мягко, чтобы вдруг что, он не раскололся или получил трещину.
Следующий фактор влияющий на то, как правильно выбрать жало — его форма. Наибольшее распространение получили конусные варианты, включая игольчатые. Это трубочки, которые сужаются к концу, в своеобразное острие. Их форма подразумевает работу с использованием «третьей руки». То есть, какое-либо вспомогательное устройство придерживает плату, при этом у человека в одной руке проволочка, содержащая смесь флюса и припоя, а другая занята паяльником. Соединяя олово и нагреватель в определенном месте на плате получают припаивание.
Вариант лучше — жало у которого форма конца напоминает плоскую отвертку или клин. Как раз на месте схода этой конструкции собирается припой и держится там физическим принципом поверхностного натяжения. Что позволяет поднести его одним только паяльником к точке обработки, освобождая вторую руку. Рекомендуемые размеры суженой области такого передатчика тепла для домашнего применения или пайки электросхем находятся в пределах от 1.6 до 2.4 миллиметра. На промышленные и очень мощные паяльники они могут достигать и 50 мм, что обуславливается сферой применения — лужением металлических листов.
Существует и определенное разнообразие самой формы лопатки, обеспечивающее дополнительное удобство при использовании. Хочется вспомнить ее вилочный вид и косой клин. Первый хорошо помогает в деле выпаивания элементов — в нем, между зубцов собирается припой. Второй, имеющий срез до 45° в некоторых моделях, упрощает работу с SMD и микросхемами. Поворачивая аппарат на определенный угол можно производить касание, как только кончиком, так и протягивать широкую полоску припоя.
Для индукционных жало отличается — оно должно обладать определенной магнитной способностью, иначе работать такой паяльник не станет. В случае импульсных используются особые, двухпроводные передатчики тепла, которые еще и способны пропускать ток и выдерживать высокую температуру.
Что касается бесконтактных фенов и инфракрасных излучателей, — они в этом отношении проще. Их главный плюс — обеспечение равномерного нагрева. Размер пропаиваемой площади задается или настраиваемой диафрагмой самого паяльника, или специальной насадкой. Что относится к удобству работы ими, то это — дело привычки.
Исполнение ручки
Разобравшись с технологическими параметрами, идем дальше. Ручка, ее форма и, самое главное материал, не менее важны, чем все остальное. В сущности, это пластмассовая, деревянная или в редких случаях эбонитовая трубка, за которую держится пользователь электроприбора. Главные к ней требования — изоляция руки от тепла паяльника и электричества. Классически применяется дерево. Оно предохраняет от излишнего тепла, не плавиться и удобно по тактильным ощущениям. Пластмассовая тоже выполняет все эти функции, но можно наткнутся на низкое качество изготовления — производитель, в целях экономии, делает ее из неподходящего сорта материала — слишком плавкого. В результате жало, вместе с нагревательным элементом и металлической трубкой их содержащей, расшатываются в рукоятке или совсем выпадает.
Теперь что касается формы. Существуют всего два вида изготовления — пистолетная рукоятка и обычная. Первая больше распространена для импульсных и индукционных паяльников. В самой ручке такого типа можно разместить все компоненты устройства, включая блок питания. Что касается обычной, — она используется повсеместно, во всех остальных случаях.
Что предлагается в продаже
В сущности, все что нужно было знать о паяльниках теоретически изложено ранее. Разберемся теперь с товарными предложениями. Единственный вопрос, пока не затронутый о том, что лучше — паяльная станция, или отдельный аппарат. Универсальность первой создает и определенные проблемы с ее ценой. Она или слишком высока для брендового оборудования или есть шанс купить «развалюху» по низкой. Специалисты отдают предпочтение раздельному набору паяльника с терморегулятором и феном.
Металлы и кастрюли (промышленное использование)
Возглавляет рейтинг промышленных паяльников аппарат фирмы Rexant, модель 12–0211 200 Вт. Хвалят за быстрый разогрев и надежность. Жало медное, 12 мм, максимальная его температура до 400 °С. Рукоятка деревянная. Можно сказать, классика жанра. И все это за цену менее 500 рублей. Следом идет нагреватель фирмы ЗУБР — 55303–200 на 200 Вт. Отличается керамическим тэном и более высокой температурой работы — 500 °С. Но он уже немного дороже, около 1000 р.
Бытовая пайка и электроника
Первые две строчки рейтинга у фирмы Rexant. Модели 12–0165, 30 Вт и импульсная 12–0162–1, 130 Вт. Разница в способе нагрева и наличии регулировки температуры. Для первого аппарата придется дополнительно приобретать терморегулятор. Второй уже им оснащен. Цены в пределах 600 р.
Из станций сейчас в топе Lukey 868 на 750 Вт. Универсальное устройство, оборудованное паяльником и феном. С небольшим отрывом отстает Element 702 на 730 Вт. Все они оснащены раздельными регуляторами температуры и индикаторами на оба нагревательных устройства. Цены идут в пределах до 7500 рублей.
Микросхемы и SMD элементы
Кроме уже упомянутых станций можно применять маленькие паяльники, как по габаритам, так и мощности. Здесь в топе опять же Rexant. Их 8 Вт предложения в данном сегменте можно назвать микропаяльными станциями. Они без фена, но аппараты позволяют регулировать температуру жала, причем ее рабочие характеристики находятся в пределах не повреждающих полупроводниковые элементы. Это керамический паяльник REXANT 12–0120 за 250 р. и микро станция REXANT 12–0135 за 1250.
