Ремонт керамического нагревателя паяльника

Как отремонтировать электропаяльник

Электрический паяльник – это хорошо известный нагревательный прибор, предназначенный для соединения самых различных деталей из цветных или чёрных металлов.

Принцип работы инструмента основан на эффекте нагрева его рабочего наконечника (жала), расплавляющего припой с флюсом. Образовавшаяся при этом жидкая смесь заполняет все неровности и пустоты, имеющиеся между деталями, и образует после остывания надёжное соединение.

Но в процессе эксплуатации инструмент может сломаться, причём такая поломка проявляется в самых различных формах. Вот почему самостоятельный ремонт паяльника – обязательная операция, которую должен освоить любой работающий с ним мастер.

Основные детали

Для того чтобы качественно и быстро отремонтировать электрический паяльник своими руками, прежде всего, необходимо ознакомиться с его конструкцией, в состав которой входят следующие узлы:

• электронагревательный элемент, размещённый на трубчатом основании из слюды или стеклоткани и изготовленный в виде витой спиралевидной обмотки;
• ручка-держатель с отверстиями под трубчатое основание и электрический шнур;
• рабочий наконечник, вставляемый с другого конца слюдяной трубки.

Поверх нихромовой проволоки делается ещё один защитный слой из слюды или асбеста, обеспечивающий снижение тепловых потерь и изолирующий спираль от металлических частей корпуса.

Концы обмотки сложены вдвое и соединены на пайку с медными проводниками электрошнура с вилкой на ответном конце. Для того чтобы они не могли случайно порваться – эти места усилены обжатыми под давлением алюминиевыми пластинками, отводящими излишки тепла от контактной зоны.

Для лучшей изоляции на участки соединения проводов надеваются специальные трубки (керамические или же из стеклоткани или слюды).

Электрическая схема

Для понимания основ ремонта паяльного приспособления желательно ознакомиться с его схемой, состоящей из ряда последовательно соединённых элементов. Она состоит из электрической вилки, соединительного провода (шнура) и нагревательной обмотки из нихрома.

Поскольку питание идет от переменной сети 220 В, то в цепь обычно встраивают преобразователь.

Напряжение

Одной из основных технических характеристик, учитываемых при необходимости отремонтировать паяльник, является подаваемое на обмотку напряжение. В различных моделях устройств оно может принимать следующие значения:

• 220 Вольт (используется в большинстве отечественных моделей);
• пониженные трансформатором питающие напряжения величиной от 12-ти до 42-х Вольт (для опасных условий работы);
• 5-тивольтовое питание для миниатюрных паяльников USB, починить которые в домашних условиях совсем несложно.

Пониженные напряжения применяются в условиях, называемых опасными и особо опасными (при высоких уровнях влажности или запылённости помещения, например). Основная цель снижения этой величины – уберечь пользователя от поражения электрическим током.

Независимо от того, какая из этих моделей подлежит ремонту, способы её восстановления сводятся к простейшим рабочим операциям.

Мощность

Под электрической мощностью понимается отбираемая паяльником от сети энергия, определяемая как произведение напряжения на потребляемый ток.

Этот показатель непосредственно связан с рассеиваемой на жало тепловой мощностью, определяющей его эксплуатационные возможности. Чем больше этот параметр – тем лучше наконечник паяльника будет прогревать место пайки.

Величины рабочих мощностей для различных образцов изделий колеблются в очень широких пределах (от единиц до тысяч Ватт).

То есть существует выбор, когда для работы с мелкими деталями предпочтение отдаётся паяльным приспособлениям с малым потреблением и рассеиванием тепла. Ну а для случаев, когда приходится паять габаритные металлические изделия, наоборот, подходят только «мощные» устройства.

Учёт этого показателя в простейшем случае сводится к замене жала на более толстый наконечник или наоборот. При выходе из строя нагревательного элемента мощность учитывается при необходимости самостоятельной его перемотки и выборе требуемого количества витков.

Расчёт обмотки

Ремонт паяльника в большинстве случае сводится к процедуре, позволяющей перемотать сгоревшую обмотку из нихрома. При её замене важно правильно подобрать толщину и диаметр нихромовой проволоки, а также количество витков в спирали, определяющее выделяемую тепловую мощность.

При расчёте и выборе требуемого диаметра проволоки исходят из величины сопротивления нагревательной обмотки паяльника, которое, в свою очередь, определяется его рабочей мощностью (напряжением питания).

Для определения исходного показателя (сопротивления обмотки) используются специальные таблицы.

Таблица для определения сопротивления нихромовой спирали в зависимости от мощности и питающего напряжения электрических приборов, Ом
Потребляемая мощность паяльником, Вт	Напряжение питания паяльника, В
	12	24	36	127	220
12	12	48,0	108	1344	4033
24	6,0	24,0	54	672	2016
36	4,0	16,0	36	448	1344
42	3,4	13,7	31	384	1152
60	2,4	9,6	22	269	806
75	1.9	7.7	17	215	645
100	1,4	5,7	13	161	484
150	0,96	3,84	8,6	107	332
200	0,72	2,88	6,5	80,6	242
300	0,48	1,92	4,3	53,8	161
400	0,36	1,44	3,2	40,3	121
500	0,29	1,15	2,6	32,3	96,8
700	0,21	0,83	1,85	23,0	69,1
900	0,16	0,64	1,44	17,9	53,8
1000	0,14	0,57	1,30	16,1	48,4
1500	0,10	0,38	0,86	10,8	32,3
2000	0,07	0,29	0,65	8,06	24,2
2500	0,06	0,23	0,52	6,45	19,4
3000	0,05	0,19	0,43	5,38	16,1

Таблица зависимости погонного сопротивления (одного метра) проволоки из нихрома от диаметра
Диаметр нихромового провода, мм	0,05	0,07	0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,60	0,7
Погонное сопротивление, Ом/м при 20°С	550	280	208	137	34,6	15,7	8,75	5,60	3,93	2,89

Диаметр нихромового провода, мм	0,8	0,9	1,0	1,2	1,3	1,5	2,0	2,2	2,5	3,0
Погонное сопротивление, Ом/м при 20°С	2,20	1,70	1,40	0,97	0,8	0,62	0,35	0,31	0,22	0,16

По этим таблицам можно будет проверить правильность расчёта обмотки, чтобы в дальнейшем выполнить ремонт.

При фиксированном напряжении питания U и измеренном с помощью тестера сопротивлении нагревательного прибора R потребляемая им мощность P вычисляется по формуле P=(UхU)/R.

Возможные неисправности

Самой распространённой неисправностью паяльников (независимо от типа и мощности) является перегорание обмотки нагревателя или частичное межвитковое замыкание.

Она проявляется в том, что паяльник совсем не греется, то есть теряет работоспособность.

Как правило, замыкание отдельных витков со временем также приводит к сгоранию всей спирали, когда обычный ремонт уже не поможет, и надо полностью перематывать спираль. При самых благоприятных условиях отсутствие нагрева паяльника может быть связано со следующими причинами:

• плохой контакт в месте соединения подводящего напряжение провода и концов обмотки (спирали);
• неисправность сетевой вилки;
• обрыв одной из жил в самом шнуре.

Все эти неисправности обнаруживаются посредством визуального осмотра, либо с помощью тестера, включённого в режим «Прозвонка», после чего производится ремонт.

Последовательность работ при ремонте

Для устранения обрыва в проводах или вилке сначала с помощью мультметра (тестера) выявляется точное место нахождения повреждения. И лишь после этого выбирается один из возможных способов ремонта паяльника.

Так, при обнаружении обрыва в подводящем проводе или вилке, эти части проще всего целиком заменить исправным изделием. Для этого удобнее просто нарастить неповреждённую часть, припаяв к ней новый сетевой шнур.

При наращивании подводящего провода особое внимание уделяется изоляции отдельных жил. Надёжнее всего защитить каждую из них поливинилхлоридной трубкой (кембриком).

В случае, когда сгорела обмотка паяльника – придётся вскрыть защитный кожух (крышку) и полностью разобрать нагревательный элемент, отсоединив его от питающих проводов.

При перемотке спирали необходимо внимательно следить за тем, чтобы соседние витки располагались на удалении один от другого, а между рядами намотки укладывалась слюдяная прокладка.

По окончании намоточных работ к концам нихромовой проволоки припаиваются, а затем обжимаются подводящие провода, после чего защитный кожух возвращается на прежнее место. На этом ремонт может считаться законченным.

Правила эксплуатации

При работе с электропаяльником во избежание случайных поломок отдельных частей необходимо придерживаться следующих правил:

1. Во время пайки следует избегать сильных механических нагрузок на шнур и электрический нагреватель устройства.
2. Нельзя перегревать спираль паяльника (не оставлять его включённым на длительное время).
3. Необходимо использовать регулятор мощности, позволяющий выбирать требуемый режим по нагреву жала.

В заключение отметим, что в процессе эксплуатации нужно следить за состоянием сетевого провода и не допускать его случайного повреждения от соприкосновения с раскалённым до высокой температуры жалом.

Если этого не удалось избежать – следует тщательно изолировать расплавленное место, надев на повреждённую жилу кембрик и замотав изолентой.

Простой ремонт поможет возобновить работу паяльника. Вообще же, благодаря несложному устройству, этот инструмент редко выходит из строя.

Источник

Ремонт паяльника

Электрическим паяльником является ручной нагревательный прибор для фиксирования деталей из металла с помощью припоя – сплава, разогретого до жидкого состояния и имеющего температуру плавления ниже, чем у скрепляемых заготовок.

Конструкция

Эксплуатация электропаяльников предусматривает знание их конструкций, чтобы в любой неожиданный момент быстро выявить повреждение и отремонтировать прибор. Он состоит из:

• медного стержня, обернутого в изолирующий материал и помещенного в стальную трубку;
• нагревателя;
• жала для непосредственного соединения металлических частей припоем;
• ручки-держателя;
• шнура с вилкой.

Стержень из меди является эффективным проводником тепла от нагревателя (нихромовой спирали) к жалу. Спираль накручена на стальную трубку, которая обернута слюдой или стеклотканью. Далее нихромовая обмотка закрывается изолятором (лучше всего асбестом), что предотвращает от теплопотерь и короткого замыкания.

Для уменьшения нагрева в зоне скрепления с проводниками электрошнура концы спирали согнуты пополам, и место контакта дополнено обжимающей алюминиевой пластиной. Электроизоляция обеспечена надетыми в месте скрутки изоляционными трубками.

Стержень и нагреватель размещают в корпусе паяльника, на который насаживают деревянную или термопластиковую ручку с внутренним каналом для сетевого шнура.

Функционирование

Принцип работы паяльного инструмента базируется на преобразовании электрической энергии в тепловую, которая через нагрев спирали и стержня раскаляет жало. Температура в зоне пайки достигает 400-4500С. Получившаяся вязко-жидкая смесь проникает в полости и неровности между деталями. После остывания металлы будут надежно соединены.

Дополнительная информация. В электросхеме обычно присутствует преобразователь переменного сетевого тока в постоянный.

Мощность

Рабочая мощность паяльника выбирается от 12 до 3000 Вт и определяет его технические возможности. Пайка мелких деталей выполняется прибором на 12 Вт. Это условие необходимо выполнять, так как мощному паяльнику из-за размеров жала будут недоступны места контактов крошечных радиоэлементов. Кроме того, большая мощность прибора вызывает недопустимый перегрев деталей схемы.

Для мощных радиодеталей, толстых проводов и небольших элементов требуются паяльники 40 и 60 Вт. Если выполняются работы на крупном оборудовании, то инструмент для пайки подбирается на 100 Вт и выше. При недостаточной мощности устройства пайка будет непрочной и с большим количеством пустот.

Напряжение

Для соблюдения техники безопасности паяльник подбирается по сетевому напряжению от 12 до 220 В (всего 5 значений). Так, работы в легковом транспорте можно проводить паяльным инструментом на 12 В, грузовом – 24, воздушном – 27, во влажном помещении с обязательным заземлением электрооборудования – 36 В.

Инструмент на 12 В непросто переделать на 220 В – придется наматывать тонкую спираль большим количеством слоев, создающих определенные неудобства в работе с мелкими деталями.

Обратите внимание! При соответствии мощности сети и паяльника можно работать от переменного и постоянного напряжения. Такая возможность обусловлена нихромовым материалом нагревателя.

В основном напряжение в паяльных приборах составляет 220 В. Чтобы в помещениях высокой влажности или запыленности не допустить поражение током, используют напряжение инструментов не более 42 В.

Самые популярные виды паяльников можно классифицировать по двум категориям: особенностям нагрева и типам конструкции.

По принципу нагрева выделяют паяльные приборы:

• нихромовые;
• керамические;
• индукционные;
• импульсные.

Нихромовые

Наиболее распространенное устройство паяльника – со спиральным нагревателем из нихрома, через который может проходить постоянный сетевой ток или переменный от сети и трансформатора. Такой инструмент – доступный по цене, ударопрочный. Подходит для нечастого использования.

Керамические

В паяльнике этого типа нагревателем является стержень из керамики, по которому проходит тепловая энергия от контактов под напряжением. Из достоинств отмечены: долгий срок службы при правильной эксплуатации, достаточно быстрое нагревание, наличие системы управления температурой и мощностью, компактность.

Недостатками можно назвать: хрупкость керамического стержня, использование только родного жала, высокую стоимость, риск приобретения нихромовой подделки.

Индукционные

Катушка индуктора как главная рабочая деталь паяльника создает магнитное поле и разогревает сердечник. Тепло передается наконечнику, температура которого поддерживается, благодаря ферромагнитному покрытию.

Для каждого металла и детали требуется свой нагрев, поэтому жало нужно подбирать индивидуально.

Импульсные

В схеме импульсного паяльника присутствуют: частотный преобразователь, трансформатор высокой частоты и жало. Электрический импульс возникает с ростом частоты сетевого напряжения, которое через кратчайшее время снижается до необходимого значения.

Жало присоединяется с помощью зажимов (токосъемников) к вторичной трансформаторной обмотке. Благодаря этому, при нажатии и удержании пусковой кнопки конечная часть инструмента мгновенно разогревается.

Паяльники данного вида устроены для непродолжительной пайки деталей различных размеров.

По конструкционным различиям паяльные приборы делятся на:

• стержневые – ручка-держатель переходит в прямой стержень с жалом;
• пистолетного типа – рукоятка и металлическая часть перпендикулярны друг другу;
• паяльные станции – сложные устройства со встроенным электронным блоком регулировки, по технологии эксплуатации делятся на инфракрасные, термовоздушные, цифровые.

Существуют модели паяльников для детского технического моделирования – маломощные с деревянной ручкой. Компактные USB-устройства работают от автомобильного прикуривателя, а молотковые паяльники оснащены толстым жалом для крупных деталей. Аккумуляторные и газовые инструменты являются автономными приборами и работают от аккумулятора и газового баллончика, соответственно.

Инструменты для пайки могут иметь жала различной конфигурации (клиновидные, конусообразные, с фаской, игольчатые), изготовленные из меди или дополнительно с никелевым покрытием. Ручка изготавливается из материала с малой теплопроводностью: дерева, эбонита, текстолита.

Обратите внимание! Перед работой необходимо ознакомиться с правилами эксплуатации и ремонта паяльника.

Условия эксплуатации

Ремонт паяльника вряд ли потребуется, если соблюдать необходимые правила эксплуатации:

• обеспечить на рабочем месте технику безопасности, согласно инструкции изделия;
• учитывать величину сетевого напряжения;
• в помещениях высокой влажности использовать устройство на 36 В (не более), предварительно его заземлив;
• нагреватель и шнур в процессе работы должны находиться без влияния механических нагрузок;
• не задевать шнур раскаленным наконечником;
• не перегревать спираль паяльника;
• выбирать режим разогрева регулятором мощности.

Важно! Правильный подбор параметров мощности не дает гарантию качества пайки.

Причины повреждений

Наиболее часто встречаются следующие причины выхода из строя паяльного инструмента:

• повреждение вилки, шнура;
• сбой в работе сети;
• нарушение рабочих контактов;
• поломка нагревателя.

Как отремонтировать

Чтобы внезапное повреждение инструмента не причинило неудобств, каждый специалист или радиолюбитель должен уверенно владеть паяльником и уметь его починить, тем более что это несложно. Необходимо наличие обычного ампервольтметра, который диагностирует вид неисправности.

Замена нагревателя на новый

В случае потери работоспособности нагревательного элемента нужно сделать следующее:

• определить сопротивление обмотки по мощности прибора и напряжению сети;
• подобрать диаметр нихромовой проволоки по сопротивлению на 1 метр;
• намотать спираль, укладывая витки без зазоров, между рядами помещают слой слюды;
• с целью удержания тепла и недопущения короткого замыкания обмотку покрывают стеклотканью, вместо которой можно использовать слюду или асбест; последний имеет преимущество создания необходимой формы и приобретения прочности после высыхания.

Обратите внимание! Наложив асбестовый изоляционный слой, нужно дождаться его высыхания и только тогда включить прибор в сеть.

Замена нагревателя на резистор

Вместо элемента нагрева можно с успехом воспользоваться резистором ПЭВ-10. Для ремонта паяльника своими руками потребуются пассатижи, хорошо поточенный нож, асбестовая нить. Чтобы заменить нагреватель, необходимо:

• разобрать инструмент для пайки;
• удалить отработавший нагреватель;
• поместить резистор на освободившееся место;
• счистить с электрошнура 1,5 см изоляционного покрытия, подвести провода питания к резистору через канал держателя; следить, чтобы уложенные провода не прикасались к корпусу; выводы заизолировать нитью асбестовой;
• собрать инструмент и убедиться в его работоспособности.

Если поврежден сетевой шнур, то его следует заменить. Вышедшая из строя вилка электрошнура также подлежит замене. При этом отрезают сломанную вилку (обычно целиковую) и вместо нее устанавливают разборную.

Легко устраняется нарушенный контакт нагревателя с сетевым шнуром. Для этого нужно разобрать паяльник и восстановить соединение контактов.

При бережной работе с паяльником он долго не будет требовать ремонта. Если все-таки повреждение случилось, устранить его довольно просто: нужно знать схему устройства (она элементарная), основные правила электротехники и безопасности.

Видео

Источник