Термофен из обычного фена

Теги статьи:

Добавить тег

Самодельный паяльный фен

Автор: Эдo
Опубликовано 22.12.2016
Создано при помощи КотоРед.

Здравствуйте, уважаемые любители электроники. Хочу с вами поделиться одной из моих недавних самоделок. Вещь очень нужная и , поэтому, моя статья может оказаться полезной кому-нибудь.

Началось с того, что сломался мамин ноутбук. По диагностике причина крылась в перегреве и отказе работы северного моста ПК. Возникло желание попробовать продлить ему жизнь, прежде чем идти в магазин за новым компом. Отсеяв для себя нужную информацию по мосту, а также увидев, что люди подобные устройства (паяльные фены) делают сами, решил пойти у них на поводу немедленно, а не ожидая 2 месяца при заказе фена, или ручки для фена на Али Экспрессе.

В итоге, мост был прогрет,компьютер заработал. Работает уже три месяца благополучно. Правда, добавил в ноут еще небольшой радиатор на мост. Охлаждение там было не очень на высоте. Отсюда была и проблема.

“Теперь по Борьщеву”, то есть по фену :

Ниже привожу фотографии изготовления моего фена поэтапно:

Сопротивление спирали нагрева у меня 45 ом. Маловато. Пришлось отказаться от сетевого симисторного регулирования (горела спираль). Так же был намотан трансформатор на необходимое напряжение и ток. Мне нужно было 75 вольт, при токе около 2 ампер, чтобы фен благополучно выпаивал радиодетали с двусторонних плат, в том числе. Трансформатор с таким сопротивлением спирали очень перегревался. А с допустимым нагревом – слишком громоздок.

В итоге, решил гасить напряжение конденсаторами. После подбора, 7 конденсаторов по 4,7 мкф. (параллельно) обеспечили температуру порядка 450 градусов. Так же, в фен решил вставить термопару + индикацию на микроконтроллере. Пока выбирал схему в интернете, на глаза попался китайский термометр с Али за 300 руб. (до 999 градусов) Было решено сыкономить время. Термометр был заказан. Правда, в результате, он оказался весьма медлительным при обработке данных термопары при разогреве и охлаждении, но, на это можно закрыть глаза. Точность показаний температуры устроила. Думаю, у более дорогих подобных термометров отличается прошивка и быстродействие. Хотя, это Китай.

На нагрев решил сделать 2 кнопки. Нагрев 1 – примерно до 300 гр. Нагрев 2 – добавляет еще конденсаторы и получаем градусов 460 на выходе. Фен надежно изолирован от металлических частей. (ВАЖНО). У меня слюда. Продается листом для микроволновки. Придать округлую форму просто. Линейкой немного надломить по окружности в нескольких местах. Питание бестрансформаторное везде. Все три напряжения (спираль, вентилятор, цифровой термометр) автономны. Собраны по одной схеме. (в схеме нагрева спирали используются только понижающий конденсатор и резистор его разряда). Резистор Rн — защита стабилитрона от обрыва в нагрузке. Все резисторы 0,25 Вт. Схема питания индикатора — С1 — 0.47(0.68 мкф), VS1 — любой на напряжение 8-12 вольт. Питание куйлера — С1 — 4,7 мкф, VS1 — 2 последовательно включенных стабилитрона 1N4749. (2*24в). Отличие только в разных номиналах понижающего конденсатора и стабилитрона. Предохранитель необходим. Рабочее напряжение конденсатора С1 — 400 вольт минимум. Фильтрующий конденсатор на напряжение выше напряжения стабилизации VS1.

Общим выключателем включается вентилятор и дисплей. Нагрев включается отдельно. Выключается в обратной последовательности (до остывания фена). Выход на рабочий режим и остывание – порядка двух минут .

Куйлер на 24 вольта. (Можно 12 вольтовый. В этом случае второй стабилитрон не нужен. Емкость конденсатора можно уменьшить) На него подаю 48 вольт DC.

На цифровой термометр подаю 10 вольт.

Нагреватель — спираль от электроплитки. Питаю переменным напряжением. Металлическая часть с нагревателем изолируется термолентой от пластикового корпуса. Внутри еще тепловой экран. Вырезан из пивной банки. Корпус фена – банка из под таблеток и крышка от кофе. Идеально надевается одна на другую. Сопло — часть антенны приемника. Цилиндр под нагревательный элемент — фонарик. Сопло вставлено в 2 шайбы подходящего диаметра и развальцовано между ними. Стянуто двумя винтами. Дырки под винты сделать заранее. Дальше вставлено в корпус нагревателя. Края немного загнуть молотком.

Корпус БП от абонентского устройства интернет провайдера Avanet. (с позором бежавших из Крыма с деньгами абонентов). Ну, от овцы хоть немного шерсти. )

Лицевая панель сделана во Фронтдизайнере, распечатана на фотобумаге, приклеена и покрыта лаком. Так же покрашен в черный цвет корпус.

Вот вроде и все. На фотографиях все должно быть наглядно. Главное, делать аккуратно, и все получится.

Еще раз хочу напомнить – питание бестрансформаторное, гальванической развязки с сетью нет. Все необходимо надежно изолировать от металлических частей.

Качественное профессиональное оборудование для пайки микрокомпонентов стоит немалых денег, а недорогие термофены не подходят для большинства задач. Очень многие ремонтники и радиолюбители время от времени сталкиваются с некачественными термофенами для пайки.

Чтобы избежать подобных недоразумений имеет смысл сделать паяльный фен своими руками. Такой вариант отлично подойдет для ремонтников и радиолюбителей, имеющих специфические требования к оборудованию и весьма ограниченный бюджет.

Основы пайки феном

Прежде, чем начать проектировать самодельный паяльный фен, следует ознакомиться с основными методами использования данного инструмента.

Термофен для пайки, как правило, может понадобиться в таких случаях:

1. Пайка очень маленьких деталей в SMD корпусах.
   Большинство мелких радиодеталей не поддаются пайке паяльником. Для монтажа подобных компонентов необходимо залудить место посадки, смазать его флюсом и расположить микросхему. После этого можно смело начать нагрев монтажных контактов при помощи фена, до того момента пока припой под компонентом не расплавится, и он не сядет на печатную плату.
2. Отсутствие свободного места для использования паяльника.
   При очень плотной компоновке элементов на печатной плате использование паяльника существенно затруднено. В этом случае термофен – это лучший вариант для радиолюбителя.
3. Ремонтные работы, связанные с мобильными телефонами или планшетными компьютерами.
   Большинство современный гаджетов практически невозможно разобрать без использования термофена. Например, замена экрана на любом телефоне требует предварительного прогрева старой матрицы при помощи термофена. Серьезный нагрев нейтрализует клей и позволяет отделить экран от корпуса устройства.
4. Снятие BGA чипов с посадочных площадок.
   Работы по реболу и прогреву современных видеочипов производятся при помощи паяльного термофена.

Процесс пайки при помощи паяльного термофена подразумевает следующие шаги:

• нанесение припоя или паяльной пасты на место предполагаемого монтажа;
• установка микросхемы на посадочное место;
• прогрев монтажных контактов при помощи паяльного термофена.

Для того, чтобы обезопасить близлежащие компоненты от нагрева, следует наложить на них специальные экраны из алюминиевой фольги.

После проведения работ следует проверить качество пропая всех контактов при помощи иголки.

Демонтаж элемента при помощи фена еще проще. Для снятие неисправной микросхемы необходимо:

• равномерно прогреть все контакты;
• аккуратно снять элемент при помощи пинцета или присоски.

Во время нагрева поверхности при помощи термофена необходимо совершать круговые движения. Такая методика позволяет избежать локального перегрева платы и нарушения ее геометрии.

Требования к оборудованию

Основные требования, предъявляемые к термофену для пайки микросхем своими руками, состоят в:

1. Соблюдении температурных режимов пайки.
   Большинство паяльных работ осуществляется в пределах 190 – 250 градусов Цельсия. Нижняя планка касается свинцовосодержащих припоев, а верхняя – заводских безсвинцовых припоев. Паяльный термофен должен выдавать поток воздуха строго заданной температуры, дабы обезопасить микросхемы от перегрева и выхода из строя.
2. Стабильном воздушном потоке.
   При неравномерном воздушном потоке серьезно затрудняется работа с паяльным оборудованием.
3. Безопасности и удобстве использования.
   Тепловой фен не должен перегреваться и представлять опасность для мастера. В идеале, мощный паяльный фен, сделанный своими руками, следует проектировать на базе трансформаторного блока питания.

Устройство паяльного оборудования должно содержать исключительно безопасные элементы. При изготовлении самодельного блока питания компрессора следует уделить особое внимание надежности конструкции и безопасности ее для окружающих.

Фен из паяльника

Перед тем как сделать паяльный фен своими руками следует:

• продумать устройство для подачи воздуха;
• собрать специальный нагревательный элемент;
• оснастить аппаратуру термопарами;
• продумать систему осуществления контроля за текущей температурой оборудования.

Обдумывая как сделать паяльный фен из обычного паяльника следует учесть все тонкие моменты, дабы не подвергать себя чрезмерному риску.

Главные критерии, которым должно соответствовать термоустройство на основе паяльника представлены:

• регулировкой температуры;
• нормальной мощностью нагревателя;
• безопасным компрессором.

Что понадобится для создания фена из паяльника?

При создании фена для пайки своими руками следует подготовить:

• обычный старый паяльник, работающий от сети переменного тока;
• кварцевую трубку для создания камеры нагрева воздушного потока фена;
• галогеновую лампу для прожекторов для прогрева воздуха и плавки флюса феном;
• нихромовый провод толщиной до 0.7 миллиметров;
• терморегулятор;
• вентилятор паяльного фена.

Подключение всего оборудования должно производится в специально подготовленные на паяльной станции разъемы, распиновка которых зависит от производителя аппаратуры для пайки.

Процесс сборки фена из паяльника

Самодельный фен для пайки микросхем из старого паяльника собирается в несколько этапов:

1. Укладка самодельной спирали из нихромовой проволоки внутри кварцевой трубки.
2. Соединение спирали с проводом питания.
3. Продевание провода термопары, для регулирования температуры нити накала.
4. Изоляция прибора при помощи слоя трубки, наматываемого на кварцевую трубку.
5. Установка трубки в ручку паяльника, вместо жала.
6. Центровка трубки при помощи обматывания ее асбестовым шнуром.
7. Зажатие переднего вывода трубки при помощи обоймы.
8. Продевание шланга для подачи воздушного потока.
9. Подключение компрессора, создающего воздушный поток.

Регулятор температуры источника нагрева лучше расположить на корпусе термофена.

Принцип работы термофена на основе паяльника следующий:

На нихромовую нить подается небольшой ток, заставляющий ее раскалиться. Воздух, идущий из компрессора, собирается в специальной утеплённой камере и прогревается под действием спирали и изоляционной фольги. После этого, воздух покидает камеру нагрева и поступает напрямую на печатную плату.

К сожалению, данный метод изготовления термического фена имеет массу минусов.

К недостаткам термофена, выполненного из обычного паяльника, можно отнести:

• сложности с калибровкой температуры;
• регулировка силы воздушного потока производится при помощи пережима воздуховодной трубочки;
• невозможность регулировки интенсивности прогрева в большинстве обычных паяльников;
• трудоемкость работы;
• плохая термическая изоляция устройства.

В большинстве случает изготовление термического фена из паяльника не оправдано. Переделка недорогого строительного термофена – это гораздо более рациональный метод изготовления термофена для пайки микрокомпонентов.

Заключение

В сети интернет имеется огромное количество инструкций как сделать фен для пайки. Большинство методов изготовления термического фена основаны на переделке имеющегося оборудования, например, строительного термофена, бытового прибора для сушки волос или обычного паяльника с металлическим жалом.

Во многих случаях, при необходимости использования паяльного термофена следует задуматься о приобретении соответствующей станции. Подключенный к паяльной станции термофен дает данные по поводу текущей температуры воздушного потока и позволяет произвести калибровку термопары.

В этой инструкции вы узнаете, как сделать паяльный фен своими руками, используя самый обычный паяльник. Конечно, тут нет регулятора температуры и прочих наворотов, зато самоделка собирается быстро, просто с минимальными затратами.

Материалы и инструменты, которые использовал автор:

Список материалов:
— паяльник на 60-150 Ватт;
— самодельная помпа (или покупная) ;
— самоклеящаяся фольга;
— резиновый шланг;
— металлическая трубочка (сопло);
— изолента.

Список инструментов:
— отвертка;
— ножницы;
— умелые руки.

Процесс изготовления паяльного фена:

Шаг первый. Разбираем паяльник
Первым делом вам понадобится взять паяльник и удалить с него жало. Обычно для этого нужно открутить 2 винтика.

Шаг пятый. Как устроена помпа?
Помпа у автора самодельная, но сегодня можно купить и уже готовую. Делается помпа очень просто, вам понадобится маленький моторчик, пластиковая шестерня, крышка от бутылки, шприц и другие мелочи. Благодаря кривошипу моторчик заставляет работать мембрану, она делается из воздушного шарика. В шприце установлены самодельные клапана, один на впуск, один на выпуск. В итоге помпа работает.

Шаг шестой. Подключаем и тестируем
Можно подключить помпу к паяльнику и попробовать паять. У автора паяльный фен работает вполне неплохо, без труда плавит олово, усаживает термоусадочную трубку и так далее. Чем сильнее будет работать помпа, тем ниже будет температура паяльника, так как воздух не будет успевать прогреваться. Ну а при слабом потоке воздух будет горячим, но поток может быть слабоват. Тут уже надо подбирать режим работы экспериментально.
Вот и все, паяльный фен готов, удачи!