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:
- Во время пайки следует избегать сильных механических нагрузок на шнур и электрический нагреватель устройства.
- Нельзя перегревать спираль паяльника (не оставлять его включённым на длительное время).
- 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 REXANT 12-0159
Знакомые принесли посмотреть, так как паяльник перестал нагреваться. Паяльной станцией назвать его сложно – это, скорее, обычный паяльник на 12 В и 8 Вт, подключаемый к блоку питания с возможностью регулировки выходного напряжения.
Комплект из блока питания и паяльника показан на рис.1, блок питания с разных сторон — на рис.2. сам паяльник – на рис.3.
Итак, Паяльник
Прозвонка тестером разъёма питания паяльника показала какого-либо приемлемого сопротивления – надо полагать, что это или провод питания сломан, или нагреватель сгорел. Но тестер также показал «короткое замыкание» между одним из выводов разъёма и металлической трубкой.
Чтобы разобрать паяльник, нужно из ручки вытащить металлическую трубку – поддеть ножом пластиковую вставку в том месте, где металлическая трубка входит в держатель (рис.4).
Вытянув из ручки нагревательную часть, её тоже можно разобрать (рис.5) и тогда становится видна тонкая проволока, намотанная несколькими витками на свёрнутую в трубку стеклоткань. Белая «заглушка», в которую входят провода – это, скорее всего, или гипс или алебастр, так как крошится при нажатии ногтём.
На рис.6 видно, что на самом конце стеклотканевой трубки проволока перегорела, да и «собрана» она была из двух кусков, скрученных между собой. Очень непонятная конструкция, так как при её помещении в металлическую трубку витки проволоки начинают соприкасаться с внутренней стенкой трубки и, соответственно, между собой. Если это так было задумано, то видимая часть проволоки совместно с металлической трубкой являются простым проводником.
Измеренные тестером сопротивления показанных выше тонких кусочков проволоки составили 5 Ом и 7 Ом, из чего можно сделать предположение, что это проволока или из нихрома или какой-то подобного металлического сплава (её диаметр около 0,1 мм).
Дальнейший разбор нагревательного элемента (рис.7) показал, что проволока проходит внутри стеклотканевой трубки и что эта её часть заходит в тонкую металлическую трубку. Можно предположить, что это и есть сам нагревательный элемент, но он обжатой по краям так, что имеет гальванический контакт с тонкой нихромовой проволокой с одной стороны и с проволокой, что выходит с другой стороны (она имеет диаметр 0,2 мм и её сопротивление до синей изоляции составляет около 0,3 Ом).
На рис.8 показана схема соединений всех элементов нагревателя с указанием примерных сопротивлений на разных участках.
Найти в сети описания такого нагревательного элемента не удалось, и пока новый паяльник не будет куплен, было решено сделать нагреватель в виде спирали и вставить его в стеклотканевую трубку. В «тумбочке» был найден кусок нихромовой проволоки диаметром 0,15 мм и длиной около 25 см. Его сопротивление оказалось чуть менее 13 Ом, этого, конечно, мало, но другого ничего подходящего нет.
Чтобы спираль вошла внутрь стеклотканевой трубки, диаметр оправки для намотки взят равным 0,3 мм (кусок медного провода). На рис.9 и рис.10 показаны этапы намотки спирали, соединение выводов и сборка паяльника. Сопротивление, измеренное на разъёме питания составило 12 Ом, т.е. если блок питания выдаёт именно 12 В, то при включении паяльника с регулятором «на всю мощность» ток потребления будет около 1 А.
Теперь Блок питания
Пока есть возможность, смотрим, что там внутри блока питания паяльника. Крышка снимается после выкручивания четырёх саморезов, расположенных по бокам корпуса. Затем на передней панели с регулятора нужно снять ручку, открутить гайку крепления (рис.11) и теперь все внутренности можно вынуть.
Трансформатор применён обычный, понижающий сетевое напряжение до 12 В, марка ZCET ELECTRONICS ETE14261 (рис.12). На плате электроники нанесена маркировка YFT159287. Судя по тому, что провода на разъёма питания паяльника приходят со вторичной обмотки трансформатора, управление температурой нагрева осуществляется фазоимпульсным способом.
С печатной платы была срисована схема (рис.13) и действительно, выбор температурного режима осуществляется выбором задержки открывания симистора Т1.
На схеме элементы Ly1 и C1 отфильтровывают высокочастотные помехи, приходящие из сети 230 В. При этом С1 совместно с L1 является фильтром для помех, возникающих при работе симистора T1 на первичную обмотку трансформатора (нагрузка, имеющая реактивность). Демпфирующая цепь C3R3 также является помехоподавляющей.
Красный светодиод LED на самом деле является индикатором того, что на схему подаётся сетевое напряжение и ни в коей мере не говорит о том, что паяльник нагревается. Резистор R2 – токоограничительный для светодиода.
Переменный резистор R7 вместе с элементами R5R6C2 и DB3 изменяют время открывания симистора T1, сдвигая момент его открывания «вправо» относительно перехода синусоидального напряжения через нулевую точку [1]. Момент этот зависит от времени заряда конденсатора C2 током, проходящим через резисторы R5R6R7 до такого уровня, когда у динистора DB3 произойдёт лавинный пробой (около 32 В) и он «откроет» симистор Т1.
Резистор R4, надо полагать, следует рассматривать как токоограничительный для DB3 и T1.
С печатной платы также была срисована разводка дорожек (рис.14) (файл в формате программы Sprint-Layout 5.0 находится в приложение, вид сделан со стороны печати, при использовании ЛУТ рисунок надо «зеркалить»).
Собранный и включенный в сеть паяльник проработал более часа с выставленной половинной мощностью и ручка в месте соединения с трубкой заметно нагрелась. Тонкий проволочный оловянно-свинцовый припой ПОС-61 с канифолью внутри плавился почти нормально. При увеличении температуры ещё на четверть шкалы, пластмасса возле трубки начала плавится. При этом канифоль сгорала с брызгами и сильным дымом. Возможно, что для того, чтобы пользоваться таким паяльником долгое время и с большими температурами, следует переместить спираль ближе к концу металлической трубки и выводы «спирали» продублировать более толстым проводом (или сложенным в несколько раз тем проводом, что намотана «спираль»). И провод, всё же, следует взять диаметром около 0,1 мм – и размеры нагревателя уменьшатся, и собирать всю эту конструкцию будет проще.
Литература.
1. Я.С. Кублановский «Тиристорные устройства», изд. «Радио и связь», 1987 г,
Андрей Гольцов, r9o-11, г. Искитим, сентябрь 2018
Источник
